Análisis hidro-sedimentológico ante variaciones climáticas en el sistema del Río Paraná utilizando tecnologías de avanzada

Abstract

El conocimiento del origen, cuantificación y dinámica del sedimento transportado en un cauce fluvial es de gran importancia para disciplinas de distinta índole, como ser ingenieriles, ambientales y socio-económicas. En particular, en los grandes ríos del mundo, se producen complejas interacciones entre el flujo, los sedimentos transportados, el patrón de cauce, sus extensas llanuras aluviales y su ecología. Las modificaciones antrópicas y el cambio climático experimentado en las últimas décadas han producido alteraciones en los caudales de escurrimiento dominantes en la mayoría de los sistemas hídricos, como así también en las tasas de erosión de sus cuencas, afectando su comportamiento hidro-sedimentológico hacia aguas abajo e impactando en los hábitats ecológicos. El sistema del río Paraná, noveno más grande del mundo por su caudal, presenta numerosas particularidades que lo hacen altamente complejo y dinámico. Desde sus nacientes hasta la confluencia con el río Paraguay, en el tramo conocido como alto Paraná, presenta numerosas represas, que condicionan su caudal y limitan el paso de sedimentos aguas abajo. Su tramo medio, localizado aguas abajo de dicha confluencia, presenta una dinámica compleja, ya que su régimen hidrológico se encuentra gobernado por las contribuciones del alto Paraná, mientras que el aporte de sedimentos por el río Bermejo, a través del río Paraguay. Los caudales líquidos que ingresan al tramo medio corresponden al alto Paraná (78%) y al río Paraguay (20%) mientras que sólo el 2% es aportado por el río Bermejo. En contraste, aproximadamente el 94% de los sedimentos tienen su origen en el río Bermejo. Bajo este escenario, el presente plan de trabajo plantea como objetivo general analizar los procesos y la dinámica del transporte de sedimentos desde la confluencia de los ríos Bermejo y Paraguay hacia el tramo medio del río Paraná. Se propone analizar las interacciones vinculadas con las fluctuaciones en los aportes sedimentarios, considerando diversos escenarios hidrométricos y su impacto en los cauces y en la llanura de inundación. Especial atención se dará a los procesos de transporte y sedimentación de la fracción fina o cohesiva de sedimentos, con limitado conocimiento hasta el presente. Dada las escalas espaciales y temporales involucradas, se pretende aplicar y calibrar/validar diferentes tecnologías de avanzada.

The knowledge of the origin, quantification, and dynamics of sediment transported in a river channel is of great importance for a variety of disciplines such as engineering, environmental and socio-economic. In particular, along the large rivers of the world there are complex interactions between flow, sediment transport, channel pattern, extensive alluvial plains, and their ecology. Anthropogenic modifications and climate change experienced in recent decades have caused alterations in the dominant runoff flows in most hydrological systems, as well as in the erosion rates of their basins, affecting their hydro-sedimentological behavior downstream and impacting ecological habitats. The Paraná River system, the ninth largest in the world by discharge, presents numerous particularities that make it highly complex and dynamic. From its headwaters to its confluence with the Paraguay River, in the reach known as the Upper Paraná, it has numerous dams that regulate its flow and limit the passage of sediments downstream. Its middle reach, located downstream the aforementioned confluence, presents a complex dynamic as its hydrological regime is governed by the contributions of the upper Paraná, while sediment input comes from the Bermejo River through the Paraguay River. The liquid discharges entering the middle reach of the Paraná River are contributed by the Upper Paraná (78%) and the Paraguay River (20%), while only 2% is contributed by the Bermejo River. In contrast, approximately 94% of the sediments originate from the Bermejo River. Under this scenario, the present proposal aims to analyze the processes and dynamics of sediment transport from the confluence of the Bermejo and Paraguay rivers to the middle Paraná River reach. Interactions related to fluctuations in sediment contributions, considering various hydrometric scenarios and their impact on the river channels and the floodplain will be analyzed. Special attention will be given to the transport and sedimentation processes of the fine or cohesive sediment fraction, which is currently poorly understood. Given the spatial and temporal scales involved, the objectives include the application and calibration/validation of different advanced technologies