Analysis of vertical flow velocity and suspended sediment concentration profiles in Tumbes River during El Niño and La Niña events. [Análisis de los perfiles verticales de velocidad de flujo y de concentración de sedimentos en suspensión medidos en el río Tumbes durante El Niño y La Niña]

Abstract

La región de Tumbes, ubicada en el norte de Perú, se ve afectada por los fenómenos climáticos de El Niño y La Niña. El Niño provoca una intensa precipitación, lo que resulta en altos flujos de agua y generación de sedimentos. En cambio, La Niña conlleva déficits de precipitación, resultando en flujos líquidos más bajos y cargas de sedimentos menores en comparación con El Niño. El objetivo de este estudio es analizar los perfiles verticales de velocidad de flujo y la concentración de sedimentos en suspensión medidos en la estación hidrométrica El Tigre en el río Tumbes, ubicado a 50 km río arriba del estuario del Océano Pacífico, durante los períodos de inundación en los eventos de El Niño de 2017 y La Niña de 2018. Los perfiles verticales de velocidad de flujo, medidos utilizando un medidor de corriente de efecto Doppler, se modelaron aplicando la distribución teórica de velocidad del tipo log-wake. Se ajustaron parámetros como la velocidad de corte, la distancia desde el lecho donde teóricamente la velocidad del perfil de flujo se vuelve cero y el parámetro de estela. Los perfiles verticales de concentración de sedimentos en suspensión se modelaron utilizando la distribución teórica resultante de la distribución parabólico-lineal del coeficiente de mezcla de fluidos. Se ajustaron parámetros, incluyendo el diámetro medio de los sedimentos en suspensión y la concentración de sedimentos en suspensión de referencia cerca del lecho. El estudio concluyó que los perfiles verticales de velocidad de flujo y concentración de sedimentos en suspensión registrados durante el evento de El Niño de 2017 y el evento de La Niña de 2018 coincidieron razonablemente con la distribución teórica de velocidad del tipo log-wake y la distribución teórica de concentración de sedimentos en suspensión resultante de la distribución parabólico-lineal del coeficiente de mezcla de fluidos. Utilizando los modelos ajustados, se estimó que los tamaños medios de los sedimentos en suspensión calculados para el evento de El Niño de 2017 (62 a 132 µm) fueron aproximadamente 2 veces mayores que los calculados para La Niña de 2018 (25 a 67 µm), y que las concentraciones de sedimentos en suspensión de referencia en el lecho calculadas para el evento de El Niño de 2017 (254 a 1766 mg/l) fueron aproximadamente 7 veces mayores que las calculadas para La Niña de 2018 (95 a 250 mg/l).