Modelación hidrodinámica y morfológica del Río La Estrella, Limón

Proyecto de Investigación (Código: 5402-1421-3101, Centro funcional: 1421006) Instituto Tecnológico de Costa Rica. Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE). Escuela de Ingeniería Agrícola, 2017

La Vertiente Atlántica es una zona altamente vulnerable a inundaciones donde, a causa de su topografía y cambios en el uso de la tierra, se ha debilitado la capacidad de retención de agua en las cuencas y en consecuencia se ha aumentado la capacidad destructiva de las descargas extremas en los ríos. Un fenómeno que ha marcado el antes y el después en la evolución geológica y morfológica de las cuencas en esta zona es el terremoto de Limón en el año 1991, el cual llegó a modificar la dinámica tradicional y estabilidad de sus cauces. Dentro de las principales cuencas afectadas se encuentra la del Río La Estrella, principalmente en la parte baja, donde se localiza el Valle de la Estrella. En esta zona, se ha observado un aumento en la frecuencia y magnitud de los desbordamientos, una constante acumulación de sedimentos provenientes de las partes más altas y una inestabilidad en la dinámica del cauce. Esto ha aumentado la vulnerabilidad, ante los impactos por inundación y arrastre de sedimentos, tanto de sus habitantes, actividades productivas y ecosistemas que interactúan en esta área. En este proyecto se hace una evaluación de la hidrodinámica y transporte de sedimentos en la parte baja del río La Estrella (desde el Valle de la Estrella hasta la desembocadura) por medio de los modelos matemáticos HEC-RAS e IBER en una y dos dimensiones, logrando un mejor entendimiento del comportamiento del río, identificando condiciones y puntos críticos de flujo y transporte de sedimentos, y simulando posibles situaciones ante escenarios basados en ocurrencia de eventos extremos útiles para una adecuada gestión de la cuenca.

The Atlantic coast is highly vulnerable to flooding due to its topography and changes in land use. This situation has weakened the water retention capacity of its watersheds increasing the destructive capacity of the flood events. The Limón Earthquake in 1991 was the phenomenon that marked a before and after, in terms of geological and morphological evolution of the basins in this area, modifying the traditional dynamics and stability of many river channels. One of the main affected watersheds is the lower part of La Estrella River, where La Estrella Valley is located. This area has faced an increase in the frequency and magnitude of the river overflow, a constant accumulation of sediments coming from the higher parts and an instability in the channel dynamics. This has increased the vulnerability of its inhabitants, productive activities and ecosystems that interact in this area. This project models the hydrodynamics and sediment transport in the lower part of La Estrella River (from the Valley to the river mouth) by means of the mathematical models HEC-RAS and IBER in one and two dimensions. It was able to obtain a better understanding of the river behavior, by identifying conditions and critical floe and sediment points. Different flow scenarios where also able to simulated based on the occurrence of extreme events useful for a proper basin management.