CI/RH-17012002 Enero, 2002

Sistema Nacional de Protección Civil Centro Nacional de Prevención de Desastres

OBSERVACIONES SOBRE LA EROSIÓN PLAYERA CERCA DEL POBLADO PALMAR DE CUAUTLA, NAYARIT

AUTORES

Óscar Arturo Fuentes Mariles Martín Jiménez Espinosa

Informe preparado para la Dirección General de Protección Civil y la

Unidad Estatal de Protección Civil de Nayarit

Coordinación de Investigación

Área de Riesgos Hidrometeorológicos

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CAPÍTULO 1 ANTECEDENTES

En los años de 1974 y 1976, la entonces Secretaría de Recursos Hidráulicos (SRH), realizó la apertura del llamado canal Cuautla, en un sitio cercano a la población de Palmar de Cuautla, para aumentar el ingreso de agua de mar a los cuerpos de agua: laguna Chauin Chuiga-Las Garzas, estero de Cuautla, laguna El Valle y laguna Agua Brava. El canal tenía un ancho de 40 m, una profundidad de 2 m y casi 3 km de largo. En su comunicación con el mar se construyeron dos escolleras de roca natural con separación de 200 m.

Con este ingreso de agua marina se pretendía aumentar la producción de diversas especies de peces y crustáceos, sobre todo del sistema lagunar, lo cual se cumplió ampliamente, y el sistema lagunar se convirtió en uno de los mayores centros de producción de camarón de estero del país. Sin embargo, debido a los grandes volúmenes de agua que ingresan y egresan por el efecto de la marea, y a las aportaciones de varios ríos, se produjo un gran ensanchamiento del canal. Además, el oleaje predominante en la dirección noreste ha contribuido al desequilibrio playero cerca de su conexión con el mar, lo que ha provocado una fuerte erosión playera desde que se excavó el canal, de más de 1700 m a cada lado de esta interconexión del mar con el sistema lagunar.

Por tal motivo, entre 1987 y 1994, la Secretaría de Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca (SEMARNAP), realizó reparaciones a las escolleras y obras de protección en la margen norte del canal. Desgraciadamente, en 1994 el ciclón Rosa causó un grave deterioro a las escolleras; adicionalmente, los grandes escurrimientos provocados por los ríos que desembocan al sistema lagunar, causaron que el canal de comunicación se ensanchara a casi 500 m y se hiciera más hondo, alcanzando profundidades hasta de 20 m.

Actualmente el remanente de dichas escolleras permanece sumergido y la protección marginal está fallada completamente. Además, se aprecia una erosión progresiva de la línea de costa a lo largo de 100 m sobre la margen norte de la boca de Cuautla, afectándose con ello algunas zonas de cultivo y pastoreo de la población el Palmar de Cuautla, comunidad que se encuentra a 2 km del lugar, sin que hasta ahora represente un riesgo importante para la misma gente.

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CAPÍTULO 2

PRINCIPALES ASPECTOS CAUSANTES DE LA EROSIÓN PLAYERA

Se considera que los principales motivos de la erosión playera que ha ocurrido cerca del canal que ha afectado al poblado Palmar de Cuautla son: las corrientes de agua de mar que entran continuamente durante casi 6 horas, cuando la marea (astronómica) está aumentando; las corrientes de salida del sistema lagunar, en las siguientes 6 horas, cuando la marea desciende de manera interrumpida; y finalmente, las corrientes marinas que forman el oleaje normal en la zona. Cabe agregar, que durante casi todo el año, cada una de las corrientes mencionadas se presenta dos veces al día.

Para sugerir algunas medidas que reduzcan o eviten la erosión playera se analizan por separado tanto el efecto del ensanchamiento del canal, como el oleaje, y luego, en forma conjunta ambos.

2.1 Ensanchamiento del canal

En la zona se tiene una rango de marea (diferencia entre su nivel más alto, llamado pleamar y el nivel más bajo, denominado bajamar) de 0.9 m , los que multiplicados por el área de superficie libre del sistema lagunar, que es de 108 km2, y divididos entre el tiempo de entrada de 6 horas, da una gasto medio de ingreso de agua del mar al sistema lagunar de 4,500 m3/s, mismo valor de gasto de agua del sistema lagunar que sale durante las siguientes 6 horas. Ello se repite en las siguientes 12 horas del día. Por lo que cada día se presenta una gasto de entrada seguido de uno de salida, y así sucesivamente.

Pruebas de mecánica de suelos del material existente en el canal realizadas en el Instituto de Ingeniería de la UNAM mostraron que este material es removido de su lecho o márgenes del canal cuando la velocidad de las corrientes de agua son mayores a 0.5 m/s. Esta velocidad se denomina incipiente. De este modo, cuando la velocidad de los flujos de agua está por debajo del valor de la velocidad incipiente no existe erosión.

En al tabla 2.1 se anotan estimaciones del área de la sección transversal del canal a lo largo del tiempo y las velocidades medias que resultan con los flujos de entrada o salida al sistema lagunar (4,500 m3/s) (Fuentes, Carrillo et al. 1999).

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Tabla 2.1 Áreas transversales del canal a lo largo del tiempo

Año Velocidad media (m/s)

Área de la sección transversal del canal (m2)

1976 156.25* 80.00 1980 19.41 644.00 1984 7.54 1657.76 1994 4.25 2939.61 1998 2.45 5102.24 1999 2.27 1985.09 2000 1.91 2356.02 2001 1.55 2897.43 2002 1.20 3761.91 2003 0.84 5361.61 2004 0.48 9328.36 2005 0.13 35856.57

• Dudosa

Los valores de los años 1999 en adelante fueron extrapolados a partir de la figura 2.1, basada en los valores que aparecen en la tabla hasta el año 1998.

020406080

100120140160180

1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

Tiempo (años)

Vel

ocid

ad m

edia

(m/s

)

Figura 2.1 Cambio de la velocidad media en el canal de Cuautla a través del tiempo

De acuerdo con valores de la tabla 2.1 y figura 2.1, se estima que la sección transversal está cerca de alcanzar su estabilización, posiblemente para los años 2003 a 2005, cuando llegue a un área de 9,330 m2 en el canal y las velocidades estarán prácticamente alcanzando a la incipiente.

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Por lo anterior, se considera que en forma natural se llegará a una estabilización y el canal ya no se ampliará más. Ello no requiere de obras de ingeniería civil, ni protección en sus márgenes.

2.2 Corrientes inducidas por el oleaje ordinario

La mayor parte del año incide un oleaje, con dirección noreste, en la zona donde se encuentra el canal de Cuautla, el cual, induce corrientes marinas cerca de la playa dirigidas hacia el sur. A ellas se le une el efecto de una corriente de tipo oceánico también en dirección sur. Antes de la excavación del canal de Cuautla la playa era recta (figura 2.2 que corresponde a 1976) y se encontraba en equilibrio anual; algunas veces era modificada por el oleaje extraordinario originado por los ciclones tropicales que pasan por el sitio a una distancia menor a los 100 km. La presencia de dichos ciclones tiene un periodo de retorno de 4.5 años, pero en menos de este tiempo volvían las condiciones originales de la playa. En general, el arrastre litoral de norte a sur no era alterado y la playa presentaba cambios cíclicos, pero cada año volvía a sus condiciones promedio.

Con la excavación del canal se alteró el estado de equilibrio anual de la playa, con lo cual inició un proceso de erosión (figura 2.3.)

Figura 2.2

Figura 2.3

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2.3 Combinación de los efectos de las corrientes de flujo y reflujo por marea, con los de las corrientes inducidas por el oleaje ordinario

Las corrientes marinas inducidas por oleaje han provocado, a su vez, que las corrientes de entrada al sistema lagunar sean más grandes cerca de tierra, por lo que las velocidades de los flujos de agua han tenido la capacidad de arrastrar el material de la playa en la margen norte (figura 2.4.)

Figura 2.4

El material removido alcanza a ingresar hasta cierta parte del canal, pero es extraído durante la fase de salida del agua desde el sistema lagunar. La nueva configuración de la línea de playa, que ahora es curva, ha favorecido que continúen presentándose velocidades mayores de las corrientes de entrada cerca de la playa y, por lo tanto, que no decaiga la erosión de la playa.

Esta playa no parece estar en proceso de estabilización, por lo que requiere de una protección marginal a efecto de disminuir su erosión. Sin embargo, el proceso de disminución de la playa es lento, no súbito, por lo que requiere de varios años para poder apreciar un cambio sustancial. Se considera que frente al poblado Palmar de Cuautla, cuando está presente el oleaje normal, en promedio el ancho de la playa se ha reducido en casi 1 m por año. Sin embargo, por efecto de marejadas o ciclones, en algunas ocasiones ha habido un corrimiento mayor; en cierta medida, la playa tiende a las condiciones anteriores al ciclón cuando los oleajes son menos altos.

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El material que ha sido removido se ha depositado en el fondo marino cerca de la margen sur de la boca del canal. Pero también la línea de costa tiene una forma curva que propicia que las velocidades mayores estén próximas a la playa favoreciendo su erosión, como se aprecia en la figura 2.5.

Figura 2.5 Sedimentación en margen izquierda

3. Recomendaciones preliminares

Con base en el capítulo 2 se hacen las siguientes sugerencias preliminares.

Ø El canal de Cuautla está en una fase de estabilización; se considera que para los años posteriores al 2004 podría alcanzarse su equilibrio, no aumentando su ancho ni profundizándose más. Por ello, no se recomiendan obras de protección a lo largo de sus márgenes.

Ø El volumen de agua que ingresa al sistema lagunar se ha mantenido sin cambios importantes en los últimos años; se calcula que entran 4,500 m3/s en cada ciclo de marea, y como hay dos ciclos en un día, en dos ocasiones en 24 horas se da este ingreso. El volumen de agua que ingresa en cada ciclo es del orden de 97.2 millones de m3.

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Ø La reducción de playa cerca del poblado Palmar de Cuautla es gradual, poco a poco, casi de 1 m por año, y no se presenta en forma brusca, salvo los cambios que llegan a producir los ciclones tropicales y algunas marejadas.

Ø Para disminuir la reducción de la playa frente a Palmar de Cuautla podrían construirse espigones con roca. Es muy importante señalar que su viabilidad deberá ser justificada con estudios de estabilidad de playas, realizada por una institución reconocida en el ámbito de la ingeniería costera. Se podría señalar, con base en estos estudios, su longitud, el peso de las rocas que los conformen y el espaciamiento entre ellos.

Ø Para la playa norte, cerca de la boca del Canal de Cuautla, parece ser adecuado proteger la línea de costa con un enrrocamiento a lo largo de ella, dado que las velocidades de las corrientes son superiores a las que soporta el material de esta zona sin desprenderse. Pero ello debe corroborarse con un estudio de corrientes marinas cerca del canal.

Ø Para la playa sur podría pensarse en una serie de espigones orientados convenientemente para retener el material que salga del canal hacia el mar, o bien, en un enrrocamiento similar al de la playa norte. Los estudios de hidráulica marítima dirían la última palabra respecto a cual solución es mejor, o si existen otras opciones que deban ser analizadas.

Ø Las obras de protección preliminares para la playa frente a Palmar de Cuautla, las medidas sugeridas para la playa norte cerca de la boca, las recomendaciones provisionales para la playa sur deberán ser estudiadas en conjunto, de forma integral, por una institución de prestigio; posiblemente simulando su comportamiento real mediante modelos matemáticos o físicos que permitan realizar una comprobación aceptable de la efectividad que tendrían obras de esta naturaleza cuando funcionen en conjunto.

Referencias

Fuentes M., O. A., Carrillo S., J. J., et al. “Estudio de factibilidad técnica, biológica, económica, social y anteproyectos de obras para controlar los fenómenos de erosión y azolve en las bocas de Cuautla y Teacapán, Nayarit”, informe interno del Instituto de Ingeniería, UNAM, septiembre de 1999, México D. F.

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ANEXO FOTOGRÁFICO DE LA VISITA EFECTUADA EL DÍA 4 DE OCTUBRE A PALMAR DE CUAUTLA

Figura 1 Reunión de trabajo en la Unidad Estatal de Protección Civil de Nayarit

Figura 2 Reunión de trabajo en la Secretaría de Gobierno de Nayarit

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Figura 3 Aspecto de la playa de Palmar de Cuautla a la víspera del huracán Juliette

Figura 4 Aspecto de la playa hacia el norte de Palmar de Cuautla a la víspera del huracán Juliette 1

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Figura 5 Aspecto de la playa hacia el norte de Palmar de Cuautla a la víspera del huracán Juliette 2

Figura 6 Pescadores de Palmar de Cuautla levantado sus botes ante la llegada del huracán Juliette 1

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Figura 7 Pescadores de Palmar de Cuautla levantando sus botes ante la llegada del huracán Juliette 2

Figura 8 Pescadores de Palmar de Cuautla levantando sus botes ante la llegada del huracán Juliette 3

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Figura 9 Construcción sobre la playa de Palmar de Cuautla destruida por el oleaje 1

Figura 10 Construcción sobre la playa de Palmar de Cuautla destruida por el oleaje 2

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Figura 11 Construcción sobre la playa de Palmar de Cuautla destruida por el oleaje 3

Figura 12 Construcción sobre la playa de Palmar de Cuautla destruida por el oleaje 3

SECRETARÍA DE GOBERNACIÓN

Lic. Santiago Creel Miranda Secretario de Gobernación

Lic. María del Carmen Segura Rangel

Coordinadora General de Protección Civil

CENTRO NACIONAL DE PREVENCIÓN DE DESASTRES

M. en I. Roberto Quaas Weppen Director General

Dr. Sergio M. Alcocer Martínez de Castro

Coordinador de Investigación

M. en I. Enrique Guevara Ortiz Coordinador de Instrumentación

M. en I. Tomás Alberto Sánchez Pérez

Coordinador de Difusión

Lic. Gloria Luz Ortiz Espejel Coordinadora de Capacitación

Profra. Carmen Pimentel Amador

Secretaria Técnica 1ª edición, diciembre 2001 CI/RH-17012002 SECRETARÍA DE GOBERNACIÓN Abraham González Núm. 48, Col. Juárez, Deleg. Cuauhtémoc, C.P. 06699, México, D.F.

CENTRO NACIONAL DE PREVENCIÓN DE DESASTRES Av. Delfín Madrigal Núm. 665, Col. Pedregal de Santo Domingo, Deleg. Coyoacán, C.P.04360, México, D.F. Teléfonos: 54 24 61 00 56 06 98 37 Fax: 56 06 16 08 e-mail: editor@cenapred.unam.mx www.cenapred.unam.mx Autores: Óscar Arturo Fuentes Mariles y Martín Jiménez Espinosa