EVALUACIÓN HIDROLÓGICA Y DE CAUDALES PICO DE LA TORMENTA EXTRAORDINARIA DE 1999 EN EL ESTADO VARGAS

JOSÉ LUIS LÓPEZ SÁNCHEZ - INSTITUTO DE MECÁNICA DE FLUIDOS
FACULTAD DE INGENIERÍA - UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA
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II. APORTES AL CONOCIMIENTO DE PROCESOS FÍSICOS Y SOCIALES

LECCIONES APRENDIDAS DEL DESASTRE DE VARGAS
Aportes Científico-Tecnológicos y Experiencias Nacionales en el Campo de la Prevención y Mitigación de Riesgos
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EVALUACIÓN HIDROLÓGICA Y DE CAUDALES PICO DE LA TORMENTA
EXTRAORDINARIA DE 1999 EN EL ESTADO VARGAS
Marcelo González Sanabria1
y José Rafael Córdova1,2
1
Universidad Simón Bolívar – 2
Universidad Central de Venezuela
mgonzalez47@yahoo.es, jcordova@usb.ve
RESUMEN
Este trabajo tiene como objetivo investigar la producción de caudales máximos, sin considerar el efecto de
los aludes torrenciales, en las cuencas del Litoral Central del estado Vargas, en Venezuela, afectadas por las
tormentas extremas que se produjeron en diciembre de 1999. Este análisis se realiza utilizando un modelo
de cálculo de hidrogramas basado en la teoría de la onda cinemática, el cual por el efecto de las grandes
pendientes que hay en la zona se adapta muy bien a las condiciones de movimiento del agua en las laderas y
cauces de estas cuencas. La aplicación de este modelo supone previamente un estudio cuidadoso de la lluvia
en la zona, de manera de tratar de representar lo mejor posible el tipo de tormenta que genera los máximos
caudales en estas cuencas. Los resultados de este estudio representan el insumo básico que se utiliza en la
referencia Córdova y González (2003), para la estimación de los hidrogramas totales que consideran el efecto
de los aludes torrenciales.
HYDROLOGY AND FLOOD PEAK ASSESSMENT OF
THE 1999 EXTREME STORM IN VARGAS STATE
ABSTRACT
The objective of this study was the estimation of extreme discharge water hydrographs, not considering the
solid phase, in most basins of the Vargas state of Venezuela, where severe storms caused the December 1999
natural disasters. Extreme flow analysis was accomplished using kinematics wave rainfall-runoff simulation
models, which are very well suited to high mountain slopes and existing topographic information in the
region. Application of this type of rainfall-runoff modeling requires previous estimation of the type of storms
which are common to this very particular region. The results of this study are then used as input to the
Córdova and González (2003) debris flow analysis, which estimates extreme debris flow hydrographs.
PALABRAS CLAVE: Crecidas, tormentas extremas, catástrofe de Vargas.

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INTRODUCCIÓN
Las crecidas que se producen en los torrentes o
quebradas que drenan la Cordillera de la Costa
venezolana, en la vertiente litoral del estado Vargas,
desde la cuenca del río Maya hasta la cuenca del
río Chuspa, traen consigo serios problemas de
deposicióndeescombrosenelfondodelasquebradas
en sus tramos inferiores. Este fenómeno se observó
en la catástrofe de diciembre de 1999, cuando los
aludes torrenciales produjeron una reducción
de las secciones del flujo de las quebradas con el
consiguiente desborde lateral generando grandes
conos de deyección. El origen de la ocurrencia de
estos caudales con altas concentraciones de lodo,
piedras y árboles, es producto de la presencia
de grandes volúmenes de precipitación que se
traducen en un alto escurrimiento superficial sobre
las laderas, produciendo deslizamientos en masas
y el movimiento, por efectos gravitacionales, de
un flujo muy denso en los canales de las cuencas.
Para la estimación teórica, de los caudales totales
de agua y escombros, que se producen en los conos
de deyección de las cuencas, se pueden diferenciar
dos etapas en el proceso de cálculo; la primera
corresponde al análisis de las tormentas de diseño y
estimación de los hidrogramas de agua que generan
estas tormentas, y una segunda etapa, corresponde
a la estimación de los hidrogramas totales, que
además del agua, incluyen el efecto de los aludes
torrenciales.
Este trabajo tiene como objetivo investigar la
producción de caudales máximos, sin considerar
el efecto de los aludes torrenciales, utilizando un
modelo de cálculo de hidrogramas basado en la
teoría de la onda cinemática, el cual por el efecto
de las grandes pendientes que hay en la zona se
adapta muy bien a las condiciones de movimiento
del agua en las laderas y cauces de estas cuencas. La
aplicación de este modelo supone previamente un
estudio cuidadoso de la lluvia en la zona, de manera
de tratar de representar lo mejor posible el tipo de
tormenta que genera los máximos caudales en estas
cuencas.
La región conocida como cuencas del Litoral
Central, a efectos de este trabajo, comprende el área
ubicadaentreelparteaguadelacordilleradelaCosta,
el límite oeste de la cuenca del río Maya y el límite
este de la cuenca del río Chuspa. Según se observa de
la Figura 1, esta zona drena numerosas cuencas con
áreas que varían entre los 3 y 100 km2
, y se asemeja a
un rectángulo donde la extensión costera tiene unos
100 kilómetros de longitud y un ancho, entre la cima
de la cordillera y la descarga en el mar, entre 5 y
15 kilómetros. Para 1999, cuando ocurrió la última
catástrofe, apenas estuvieron activas las estaciones
de medición de lluvia de Mamo y Maiquetía. A partir
de entonces se han instrumentado con mediciones
hidroclimáticas las cuencas de la quebrada Tacagua,
Mamo y La Zorra en la zona occidental del estado
Vargas (Proyecto PREDERES, 2007). También se
instrumentó la cuenca del río Galipán o Macuto, y
se colocaron estaciones de lluvia en Caraballeda y
Camurí (Proyecto IMF-UCV, 2000). Sin embargo,
la información registrada no es lo suficientemente
larga para permitir una actualización del estudio
hidrológico descrito en González y Córdova (2003),
por este motivo, el presente trabajo se basa en esta
última referencia y representa un resumen de la
misma.
Las condiciones de algunas cuencas del litoral
Varguense, antes y después de los deslaves de 1999,
se pueden observar en la foto de la Figura 2. En
esta figura se observan dos fotos, la primera es una
foto SPOT Pancromática del 22-12-1999, la cual
comprende la zona de deslaves desde la quebrada
Osorio hasta Chuspa, y la segunda fue tomada en
una fecha anterior a la ocurrencia del deslave.
ESTIMACIÓN DE LAS TORMENTAS
DE DISEÑO
Paralaestimacióndelastormentasdediseñosobrelas
cuencas del Litoral Central se utilizó la información
de lluvia de las estaciones pluviométricas, cuyas
características se muestran en la Tabla 1. En estas
estaciones se procesaron tanto la lluvia total anual
y mensual como los datos de láminas de lluvias
máximas anuales desde 5 minutos hasta 1 mes.
Adicionalmente, se recopilaron las curvas de
IDF procesadas en el trabajo elaborado por el INOS
(1969), correspondiente a Análisis de Intensidad-
Duración-Frecuencia de Lluvias de Venezuela. En la
Figura 1 se muestra la ubicación de la mayoría de las

97
Figura
1.
Ubicación
de
cuencas
y
estaciones
hidroclimáticas.

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Figura 2. Fotos del Satélite SPOT del Litoral Central entre Guanape y Anare.
Tabla 1. Características de las estaciones pluviométricas.

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estaciones de lluvia utilizadas en este trabajo, en la
referencia CGR Ingeniería (2000), se presentan los
valores de lluvias máximas anuales de las estaciones
usadas en el análisis de crecidas. Además de esta
información se recopilaron los datos de eventos de
lluvia de gran magnitud de las cuales se tiene algún
recuento histórico, dichos datos fueron extraídos de
la publicación de la CAF (2000) y de la referencia
Sardi (1980). En la Tabla 2 se presentan los datos
que se han recopilado, sobre las lluvias del 14 al
16 de diciembre de 1999, en la estación de Mamo
ubicada en la Escuela Naval.
En el caso de la estación Maiquetía, la lluvia
entregada es un resultado de la medición realizada
por la FAV (Fuerza Aérea Venezolana). La medición
se inició el día 14 de diciembre, a las 8 de la mañana,
hasta las 8 de la mañana del día 15 de diciembre de
1999. Estos valores de precipitación se presentan
en la Tabla 3. Adicionalmente, en dicha tabla se
incluyen los valores reportados por García et al.
(2000), descritas en un estudio donde participaron
las FAV, Armada Venezolana, MARN, EDELCA y
otras instituciones relacionadas. Posteriormente se
pudo disponer de los datos diarios de la estación
Maiquetía FAV, a través de la División de Hidrología
del MARN, estos datos se incluyen en la Tabla 3.
La incertidumbre sobre los valores de lluvia
observados en Maiquetía, en los días 15 y 16 de
diciembre de 1999, gravita fuertemente sobre
muchas de las conclusiones que se han hecho y se
realizarán sobre el problema de crecidas en la zona.
Se agrega en este trabajo un mínimo de nuevas
Tabla 2. Magnitudes de la lluvia en estación Mamo entre el 14 y 16 de diciembre de 1999.
Tabla 3. Magnitudes de la lluvia (mm) observada en la estación de Maiquetía entre el 14 y 16 de diciembre de 1999.

100
interpretaciones de lo que ocurrió en diciembre
de 1999, sin el ánimo de crear mayores dudas a las
ya existentes. Los principales planteamientos se
refieren a la repartición de la magnitud de los valores
de lluvia en las cuencas entre Piedra Azul y Camurí
Grande y la magnitud de la lluvia del día 15 y 16
o lo que es lo mismo, el total de lluvia acumulada
en 2 y 3 días. Si de las fotos aéreas se comparan los
conos de deyección de los ríos Camurí Chico y de
El Cojo, se puede observar que la magnitud de los
conos de deyección de 1999 fue mucho mayor que la
del año 1951. En la referencia Matute (2000) se cita
el plano de isoyetas elaborado por el Ing. Posewitz,
donde se estableció que la tormenta de los días 15
al 18 de febrero de 1951, cuya duración fue de 60
horas, produjo 250 milímetros en Maiquetía y 500
milímetros en el centro de la misma en el Infiernito
(cabeceras de la cuenca del río Piedra Azul). Los
estimadosdePosewitzhacialascuencasdeSanJulián
y Naiguatá no tienen el respaldo de mediciones.
Por otra parte, en la referencia INOS (1954)
sobre la canalización del río Guaire, donde se
presenta un plano de Isoyetas, se observa mas
nítidamente como la tormenta del 15 al 17 de febrero
de 1951 se ubicó hacia el Infiernito, afectando
menos a las cuencas al este de Cerro Grande. Las
cuencas cercanas a Los Caracas fueron impactadas
por otra tormenta, muy local, que cayó en ese
mismo mes de febrero de 1951 pero en los días 23
y 24. En el caso de 1999 todo parece indicar que
la tormenta fue menos concentrada que la de 1951,
aunque con una magnitud más uniforme sobre toda
la zona entre Maiquetía y Camurí Grande, donde
el valor de 24 horas de Maiquetía (410 mm, según
las FAV) puede aplicársele al resto de las cuencas
entre Osorio y Uria. La evidencia de los deslaves
parece indicar que dentro de la zona de mayor
precipitación entre Maiquetía y Camurí Grande,
hubo una región entre Camurí Chico y Uria donde
la tormenta se concentró con mayor fuerza, desde la
cota 1500 hasta el nivel del mar. Resulta muy difícil
establecer los valores de la lluvia en Maiquetía de
los días 15 y 16 de diciembre de 1999. Sin embargo,
sí se sabe que por los videos de TV y los testigos en
la zona, CAF (2000), que a partir del mediodía del
día 16 la tormenta disminuyó notablemente. Hacia
la tarde del día 16 ya no se registraron las grandes
oleadas de escombros y caudales que se sucedieron
la noche anterior.
En este trabajo se estima razonable que para dos
días, la lluvia de Maiquetía en diciembre de 1999,
fuera de unos 700 milímetros (es decir del orden de
410 el día 15 y de unos 290 milímetros el día 16),
por lo que el valor para 3 días sería del orden de
los 820 milímetros en lugar de los 910 milímetros
que se han manejado hasta ahora. Es muy difícil
discriminar los milímetros que cayeron en cada
hora de los días 15 y 16, particularmente entre las
12 del mediodía del 15 y las 12 del mediodía del 16.
En ese lapso de 24 horas la lluvia pudo haber sido
superior a los 410 milímetros que se asignan como
la lluvia máxima en 24 horas de esta tormenta. Si se
toma la lluvia máxima de las 24 horas críticas entre
los días 14 al 16 en Mamo, donde sí hay registros
confiables, el valor de los 139 milímetros de la Tabla
2 pasaría a 172 milímetros. Si se guardan las mismas
proporciones para Maiquetía se pasaría de 410 hasta
507 milímetros. La diferencia de la distribución
espacial de la lluvia en 1951 y en 1999, es que en
el caso del año 1999, se supone que la lluvia de la
estación Maiquetía representó a la lluvia sobre el
área de las cuencas al este de Osorio, mientras que
en 1951 el patrón de lluvia fue concentrado sobre la
zona del Infiernito. Esto significa que los eventos de
lluvia de diciembre de 1999 pudieron tener períodos
de retorno menores en las cuencas de Piedra Azul,
Curucutí y las ubicadas al este de Uria.
En el estudio de la FAV se plantea la posibilidad
de que el efecto de bloqueo de las masas de aire
contra la montaña, supone que la lluvia en las cuencas
es mayor que la registrada en Maiquetía. Como fue
sugerido por CGR Ingeniería (2000), también es
posible que el efecto de la orografía en este caso se
traduzca en que ella permite la permanencia de las
masashúmedaspormayortiempoenlazonaevitando
su dispersión. Sin embargo, el agua precipitable en
un punto determinado en el Litoral es mayor a nivel
del mar que a cotas superiores donde la columna
de humedad es menor, por lo que, para este tipo
de lluvia que se centra en la costa, la lluvia hacia
la costa y en el mar puede ser superior que en las
alturas de la montaña. El hecho que en la montaña
prácticamente no hay estaciones con registros de

101
precipitación a mediano o largo plazo confiables,
hace imposible llegar a una conclusión definitiva
sobre todas estas especulaciones. El trabajo de
Newman y Faría (2000), concluye también abriendo
la posibilidad que este tipo de lluvias tenga igual o
mayor magnitud en la costa que en la montaña.
Tormentas de 24 horas de duración
Al analizar los datos de las lluvias máximas, hasta
la duración de 24 horas, se puede concluir que
de las estaciones entre la zona de Catia La Mar y
Naiguatá, la estación de Maiquetía puede tomarse
como representativa de las lluvias máximas de esa
región costera. De la zona entre Naiguatá y Chuspa,
la estación de Los Caracas es suficiente, mientras que
al oeste de Maiquetía se pueden utilizar los datos
de Carayaca, Pto. Uricao, Pto. Cruz, La Guitarrita
y Choroní. Como se mencionó anteriormente,
dado que no se pudo medir la lluvia que ocurrió
en diferentes lugares de la zona en los deslaves de
diciembre de 1999, este hecho continuará pesando
sobre cualquier estudio de lluvias de la zona, puesto
que la inclusión de los valores de lluvia de esta
tormenta en los análisis de IDF hacen una gran
diferencia en los resultados para duraciones mayores
a las 12 horas. A título de ejemplo, obsérvese que
Tabla 4. Comparación de láminas máximas en 24 horas según magnitud de lluvia máxima diaria del año 1999 (mm).
Tabla 5. Láminas de lluvias máximas (mm) en tormentas de varios días de duración.
si para 1999 se usa un valor del orden de los 200
milímetros en lugar de los 410 milímetros del
informe de la FAV, las magnitudes de la lluvia para
los períodos de retorno se reducen drásticamente.
La Tabla 4 tiene una comparación de las láminas de
cada período de retorno en el caso que se use o no el
dato de 410 milímetros de diciembre de 1999, en la
lluvia de 24 horas.
En este trabajo se ha decidido incluir en el
cálculo de los parámetros de la distribución de
Gumbel el valor proporcionado por la FAV, de 410
milímetros en 24 horas en Maiquetía y también se
incluyó un valor de 78 milímetros en 1 hora para el
máximo anual de 1999. En el resto de las estaciones
usadas como representativas de la lluvia en la
región Litoral la situación no es tan crítica como
en el caso de Maiquetía, debido a que la lluvia de
diciembre de 1999, en las otras estaciones, no fue tan
extraordinaria como la que ocurrió en el sector entre
Camurí Grande y Maiquetía. Como se mencionó
anteriormente las informaciones de las personas que
pudieron observar estos deslaves en las adyacencias
de los canales concuerdan todas en que realmente
hubo varias “arremetidas” de los ríos o quebradas.

102
motivo, se consideró conveniente realizar un análisis
probabilístico de la secuencia de estos eventos
extremosquepermitieralaobtencióndehietogramas
diarios asociados a diferentes períodos de retorno.
Para analizar la secuencia de llegadas de tormentas
y la persistencia por varios días de estos frentes fríos
en la zona, se decidió estudiar las lluvias máximas
para tiempos mayores a 24 horas, desde 2 hasta
10 días. A los fines de estructurar los hietogramas
diarios que tuviesen asociados a períodos de retorno
específicos, se procedió al ajuste de distribuciones
de probabilidades Tipo I (Gumbel) a las láminas de
lluvias máximas acumuladas en 1, 2, 3, … hasta 10
días de agregación. En la Tabla 5, se presentan los
resultados de las láminas de lluvias máximas de la
estación Maiquetía para los diferentes períodos de
Significando con esto, que posiblemente se trató de
tormentas con lluvias que aumentaban y disminuían
sus intensidades a lo largo del día y la noche del
15 al 16. Esto se observó en la información horaria
de los datos de lluvia de la estación Mamo que se
presentaron en la Tabla 2.
Análisis de tormentas secuenciales de varios días
de duración
Lastormentasocurridasdurantelosdíasdediciembre
del 1999, muestran que las mismas ocurren en
forma agrupada (grupos de eventos, clusters), este
tipo de régimen de lluvia es el que parece estar más
asociado a la producción de los grandes deslaves
que se observan en el Litoral Central. Por este
Tabla 6. Láminas de lluvias máximas (mm). Período de retorno de 100 años.
Figura 3. Distribución temporal de la lluvia acumulada a nivel diario.

103
retorno. En el caso de Maiquetía, que es la estación
que se usa en el cálculo de las crecidas complejas en
la zona de los deslaves de 1999, se incluyeron los
valores de la lluvia de varios días de 1999.
Luego, con las láminas asociadas a los diferen–
tes niveles de agregación y a un período de retorno
específico se procedió a desagregar las mismas a
nivel diario y a construir los hietogramas siguiendo
la metodología de bloques alternos descrita en
(Chow et al., 1994). Uno de los criterios mas im–
portantes que se deben definir en estos estudios de
crecidas en zonas donde algunas tormentas tienden
a estacionarse en la zona por varios días, es el de
la duración de las secuencias de las tormentas. En la
Figura 3 se muestra la distribución temporal de la
lluvia centenaria, acumulada a nivel diario respecto al
total estimado en diez días. En esta figura se observa
que en el caso de la estación Maiquetía, en tres días
ha precipitado el 85% del total correspondiente a
diez días. En función de estos resultados se estableció
como criterio general, para las lluvias en varios días,
utilizar una tormenta de 3 días de duración, puesto
que es hasta ese número de días donde se concentra
la mayor parte de la lluvia en estos intervalos de
tiempo tan extensos.
Para tener una mejor idea de cómo se comparan
estas lluvias en cada estación, en la Tabla 6 se
presentan los datos de cada estación, para la lluvia
de período de retorno de 100 años y duraciones que
van desde 15 minutos hasta 10 días.
ESTIMACIÓN DE HIDROGRAMAS
DE CRECIDAS
Información hidrométrica
En la zona del litoral Central desde Chuspa hasta
la costa de Puerto Cabello prácticamente no existen
estaciones hidrométricas donde se tengan regis–
tros de caudales máximos instantáneos realmente
confiables. En la zona oeste del Litoral, en las
cuencas de los ríos Morón, Alpargatón y Sanchón
existe alguna información de este tipo, la cual se
recopiló para efectos de este trabajo. A pesar de que
en el río Grande en Los Caracas, Limón en Puerto
Cruz y Chuspa en Dos Bocas, existen datos de
caudales diarios, la información de crecidas es poco
confiable, pues estas estaciones se instalaron más con
la intención de cuantificar los estiajes que el caudal
medio y máximo de estas cuencas. Es muy difícil
estimar los caudales que ocurrieron los días 15 y 16
de diciembre en las cuencas de la zona afectada por
los deslaves. Las informaciones de las personas que
pudieron observar estos deslaves, en las adyacencias
de los canales, concuerdan todas en que realmente
hubo varias “arremetidas” de los ríos o quebradas.
Significando con esto que, posiblemente, se trató
de varios hidrogramas de crecidas secuenciales
producidas por lluvias que aumentaban y disminuían
su intensidad, a lo largo del día y de la noche, del
15 al 16 de diciembre de 1999. Por otra parte, los
caudales de este tipo de eventos con escombros
van depositándose en el cono de deyección o en
el cauce principal hasta colmatarlo, para luego, en
la siguiente crecida, desviarse hacia los lados de
manera de ir formando un abanico de escombros
que, realmente, no corresponde a un único caudal
pico. En el informe del CAS-UCV-MARN (2000), se
establece con mucho detalle la ocurrencia de varios
Tabla 7. Estimados de caudal líquido de estudios Internacionales en el año 2000.

104
hidrogramas secuenciales en las descargas de los ríos
Uria y Cerro Grande, reconstruidos según los datos
de personas que vivieron este fenómeno y los rastros
dejados en los cauces principales. En la Tabla 7 se
incluyen algunos estimados de caudal líquido de los
diferentes reportes de organismos internacionales,
que han colaborado con estudios de las crecidas
de diciembre de 1999, y con anteproyectos para el
futuro control de algunas de estas cuencas.
Estimación de hidrogramas de crecidas
Debido a que no se dispuso de información de
caudales máximos anuales instantáneos, en las
cuencas del Litoral Central, y que la configuración
de estas cuencas, con altas pendientes y laderas bien
definidas,constituyeunexcelentecasoparaaplicarun
modelo basado en el método de la onda cinemática,
se uso o esta metodología para reproducir, en
función de parámetros hidráulicos, los hidrogramas
de caudales máximos de estas cuencas.
Conocidas las tormentas para diferentes
períodos de retorno se determinó el exceso de lluvia
o lluvia efectiva, en cada segmento o ladera de la
cuenca. Para ello se utilizaron valores de número
de curva, NC, del método del SCS obtenidos en
estudios de cuencas similares con registros, donde
dichos números fueron calibrados. El estudio de
las tormentas de diseño se realizó para eventos de
lluvia de duraciones desde 5 minutos hasta varios
días, de manera de evaluar la ocurrencia de crecidas
complejas. Para identificar las numerosas cuencas
que drenan a la cordillera de la Costa en el Litoral
Central, entre el río Maya y el río Chuspa, se procedió
a delimitar cada cuenca en planos 1:25.000. En la
Tabla 8, se presentan las características de cada una
de estas cuencas en las condiciones previas a los
deslaves de diciembre de 1999.
Resulta interesante observar que, a partir de
la cuenca de Miquelena hacia Chuspa y al oeste de
Mamo, las pendientes de las cuencas son inferiores
a 15%, mientras que en la zona donde ocurrieron
los catastróficos deslaves de 1999 las pendientes son
superiores a dicho valor.
Condiciones hidrográficas previas a deslaves de
diciembre de 1999
Para estimar los parámetros de NC de las cuencas
de la zona, previos a los deslaves de 1999, se
utilizaron calibraciones realizadas en cuencas
similares reportados en estudios anteriores de
Tabla 8. Características de las cuencas del Litoral Central.

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Tabla 9. Valores calibrados de número de curva en cuencas cercanas y/o similares a las del Litoral Central.
CGR Ingeniería y dos crecidas recopiladas en el río
Chuspa. En la Tabla 9, se recogen estas estimaciones
para cuencas que pudieran tener alguna similitud
hidrográfica con las aquí estudiadas. También se
evaluaron las condiciones naturales de las cuencas
tal y como se observaban en las fotos de Cartografía
Nacional escala 1:25.000. Principalmente al este de
la cuenca de Galipán hasta Caruao, la intervención
de las laderas por encima de la cota 100 msnm, es
mínima. Al oeste de Galipán hasta la cuenca de
Maya se puede observar una mayor intervención
tanto en las cabeceras de las cuencas como en
las zonas cercanas de las descargas al mar. Se supuso
que al oeste de Mamo y al este de Anare la tormenta
de 1999 no alteró, sustancialmente, las condiciones
de intercepción e infiltración en las laderas y, por lo
tanto, los coeficientes de escorrentía de estas cuencas.
Condiciones posteriores a deslaves de diciembre
de 1999
Para determinar el nivel de afectación de la
cobertura vegetal de las cuencas posteriormente
a los deslaves de 1999, y tratar de inferir las
condiciones de intercepción e infiltración en que
quedó la misma luego de estos eventos, se decidió
procesar las imágenes del satélite SPOT del 22-
12-1999 donde se pueden diferenciar los sitios
afectados antes y después de la tragedia. Como se
observó de la imagen de la Figura 2, las tonalidades
blancas aparecen identificando zonas sin cobertura
vegetal que antes tenían vegetación. Utilizando estas
imágenes de satélite para la zona comprendida entre
la quebrada Guanape y Chuspa, se identificaron las
zonas de deslaves. En estos planos se le ha puesto
sombra a las áreas con deslaves, de manera de
introducir en el modelo de simulación, a nivel de
cada subcuenca, las modificaciones de los números
de curva, NC, antes y después del deslave de 1999.
Paralelamente, se realizó un trabajo de medición
directa de estas mismas imágenes del satélite SPOT,
donde se cuantificaron digitalmente los colores
claros de dichas imágenes de manera de estimar el
porcentaje de las cuencas con deslaves. En la Tabla
10 se indican, en las principales cuencas, para las
diferentes tonalidades de blanco, el porcentaje de
área del total que sufrió deslaves. Para la región entre
Guanape y La Zorra, se dispuso de las fotografías
aéreas antes y después de los deslaves de 1999, y se
hizo un trabajo de identificación de estos deslaves.
Tabla 10. Porcentajes de áreas deslavadas según fotos
de satélite.

106
De acuerdo a este análisis de fotointerpretación,
se puede concluir que los procesos geodinámicos
iban en creciendo de oeste a este con las siguientes
características:
– En alturas superiores a los 1.000 msnm, se
concentraron los mayores focos de avalanchas
de escombros en forma de grandes peñones
debido al afloramiento de la Formación Peña
de Mora, constituida por una litología que se
encuentra muy fracturada y fallada, y donde
la estructura de la roca favoreció las caídas de
bloques y rocas, que al rodar por las vertientes
arrastraronenormescantidadesdesueloresidual
desde las cuencas medias, que al incorporarse
a los cauces, los ensancharon provocando
las alteraciones de estos. Al mismo tiempo se
produjeron represamientos originados por
la acumulación de rocas y troncos de árboles
en secciones angostas de los ríos, pero que al
romperse aumentaban las velocidades del flujo
y por ende la capacidad de socavación de fondo
y márgenes.
– Las características morfométricas de una
cuenca influyen en las velocidades que adquiere
elflujo,amayoralargamientoymenorsinuosidad
de los drenajes, mayor será la velocidad de la
descarga.
– La densidad de cobertura vegetal parece no
haber influido en la activación de movimientos
de masa ya que se identificaron numerosos
deslizamientos bajo bosque.
– En los sectores donde afloran las formaciones
Tacagua y Las Brisas se produjeron mayor
número de flujos y lavas torrenciales de ladera
debido a los suelos residuales arcillosos que se
desarrollan en las mismas.
– En los sitios donde aflora la Formación Peña de
Mora quedaron expuestas enormes cantidades
de rocas fracturadas en situación inestable, que
son factibles de desplomarse en las próximas
lluvias, tomando en consideración que el agua
es un elemento lubricante entre las fracturas y
diaclasas.
– Las características de anisotropía presente
en las rocas metamórficas de la Cordillera de
la Costa permiten la activación de cualquier
tipo de movimiento de masa desde flujos, por
la presencia de arcillas, como de derrumbes
por la presencia de rocas gnéisicas que son muy
porosas y fracturadas.
– Las cuencas al este de Galipán revelan una
mayor inestabilidad tal como se observó en Los
Corales y Uria, entre otras.
Se ha supuesto en este trabajo que al este de
AnarehastaChuspa,yaloestedeLaZorrahastaelrío
Maya, las condiciones de intercepción, infiltración y
percolación de las cuencas son las mismas que antes
de los eventos de 1999.
Caudales máximos e hidrogramas de las cuencas
en los sitios de interés para tormentas de
duraciones hasta 24 horas
Con el modelo ajustado en cada cuenca, se simularon
los caudales de las mismas cargando las tormentas
en toda la cuenca, y simulando para cada período de
retorno los hidrogramas de crecida. En las tablas 11
y 12 se presentan los caudales máximos estimados en
cada cuenca para los diferentes períodos de retorno
antes y después de los deslaves.
Adicionalmente a las definiciones de los
hidrogramas de crecidas, se estimaron, para las
cuencas entre Curucutí y Camurí Grande, los
volúmenes líquidos asociados a cada uno de estos
eventos, obteniéndose para el caso de las crecidas
de 100, 500 y 1.000 años, los valores que se
presentan en la Tabla 13 Allí se incluyen también
los correspondientes coeficientes de escorrentía del
total de la tormenta.
Hidrogramas complejos para tormentas con
duraciones de lluvia mayores a 24 horas
Desde el punto de vista del diseño y la operación, de
las obras que deberán controlar los futuros deslaves
que se produzcan en estas cuencas, interesa mucho
estudiar el problema del volumen de los detritos
o escombros que se producen durante los eventos
extraordinarios que pudiesen ocurrir en esta región.

107
Tabla 11. Caudales máximos instantáneos en cuencas del Litoral Central en m3
/s.
(Estimados para condiciones naturales previas a deslaves de diciembre 1999).

108
Tabla 12. Caudales máximos instantáneos en cuencas del Litoral Central en m3
/s.
(Estimados para condiciones posteriores a deslaves de diciembre 1999).

109
Son estos importantes volúmenes de caudal líquido
y sólidos, los que pueden rellenar o bloquear las
descargas de los ríos hacia el mar y, por lo tanto,
hacer colapsar las obras de control de torrentes y/o
los canales de descarga. Dado que estos hidrogra–
mas complejos de agua y escombro sólo interesan
para las condiciones de proyecto de períodos
de retorno desde 25 hasta 100 años, los cálculos
hidrológicos, en cada cuenca, fueron realizados para
los hidrogramas complejos de períodos de retorno
25, 50 y 100 años.
El primer paso para la estimación de los
hidrogramas secuenciales totales o hidrogramas
con detritos o escombros, fue calcular los caudales
líquidos. Los cálculos de estos hidrogramas
complejos se realizaron para las cuencas donde se
produjeron los mayores deslaves en Litoral Central
en diciembre de 1999, en la zona ubicada entre
los ríos Mamo y Anare. También se incluyen los
hidrogramas complejos para Los Caracas y Chuspa.
Como se estableció, preliminarmente, en González
y Córdova (2003), las cuencas al oeste de Mamo no
presentan unas condiciones tan severas de lluvias
secuenciales de gran magnitud, como lo presentan las
cuencas al este de Mamo. Obsérvese la Figura 4 con
los valores de la lluvia centenaria, de varias estaciones
al este y oeste de Mamo, donde se puede apreciar
las diferencias de órdenes de magnitud entre una y
otra zona.
Estimados de hidrogramas de varios días de
duración en sitios de interés
A continuación se presentan los resultados de la
estimación de hidrogramas complejos que tengan
varios días de duración y que representen secuencias
de eventos extremos producidos por la ocurrencia
conjunta y secuencial de grupos de tormentas
(clusters). A los fines de estructurar estos hidrogra–
mas complejos, se procedió a aplicarle a la cuenca
las lluvias diarias e interdiarias, de forma tal, que
en un mismo hietograma complejo, cada uno de
los intervalos de tiempo tuviese una magnitud de la
lluvia asociado a un mismo período de retorno. En
la Tabla 14 se presentan los volúmenes totales de los
hidrogramas para el período de retorno de 100 años.
A título de ejemplo se presenta en la Figura 5 el
hidrograma de período de retorno de 100 años del
río Camurí Grande.
Tabla 13. Volúmenes de crecidas en cuencas del Litoral Central en hm3
.

110
Tabla 14. Volúmenes de crecidas en cuencas del Litoral Central en millones m3
.
Figura 4. Lluvias acumuladas en varios días. Período de retorno centenario.
Figura 5. Hidrogramas complejos del río Camurí Grande

111
CONCLUSIONES
La principal fuente de incertidumbre hidrológica
que se debió superar, en este trabajo, tiene que
ver con las magnitudes de las lluvias máximas
y su distribución en el espacio. El estudio se
fundamenta, principalmente, en la información de
lluvia de la estación Maiquetía, para la obtención de
los estimados de caudales máximos en las cuencas
más afectadas por los deslaves de diciembre de
1999. Igualmente, se considera muy importante,
para los estimados de caudal total (caudal líquido
mas detritos), los cálculos de los volúmenes que se
depositaron en los conos de deyección durante las
crecidas de 1999.
La información, obtenida de las fotografías
aéreas y satelitales, resultó muy importante, tanto
para determinar las condiciones de intercepción,
infiltración y percolación de las cuencas hacia el
futuro, como para diferenciar lo ocurrido en 1951
con lo de 1999. A su vez, esta diferenciación entre
la extensión de los deslaves de estos años permitió
una mejor estimación de los períodos de retorno del
evento de 1999. Se puede decir, de esta comparación,
que si los 160 y 250 milímetros que cayeron en
Maiquetía en 1951 (en 1 y 3 días) tienen período
de retorno de unos 10 años; esta vez, en 1999, la
lluvia en Maiquetía (410 y 910 milímetros ) tiene un
período de retorno de casi 1.000 años. Para el caso de
la lluvia en la parte alta del Ávila, en 1951, el período
de retorno de la lluvia -en El Infiernito- fue del orden
de los 100 años, mientras que ahora en 1999 el mismo
estuvo entre 100 y 500 años. Donde más se pueden
observar las diferencias de lo ocurrido en 1951 y
1999 es en la zona entre Guanape y Naiguatá, en las
fotos se puede diferenciar el nivel de afectación de
ambos eventos. Tal y como se supuso en el estudio
del INOS (1954), la tormenta de 1951 no afectó tanto
las cuencas al este de Guanape pudiéndose estimar
el período de retorno de esas lluvias, en dicha zona
menor, a 50 años, mientras que en 1999 este período
puede haber estado en el orden de los 1.000 años.
Estas variaciones sobre la ubicación de los
centros de máxima lluvia en la zona este del Litoral
conllevó a suponer, en este estudio que, para efectos
de los caudales máximos totales en las cuencas al este
de Mamo, es aceptable aplicar los datos de lluvia de
Maiquetía como representativos de la ubicación del
centro de la tormenta en dichas cuencas. Las cuencas
al este de Los Caracas y al oeste de Mamo fueron
modeladas con las lluvias de estaciones ubicadas en
estas regiones, puesto que en esos casos ya Maiquetía
no parece ser tan representativa.
Otra conclusión interesante de estas relaciones
se puede plantear si se observa cómo las estaciones
ubicadas al oeste de Maiquetía (Carayaca, Oricao,
Guitarrita, Rancho Grande, etc.) siempre tienen
relaciones, con la lluvia de 24 horas, mayores que las
de las estaciones ubicadas al este de Maiquetía. Esto
se traduce en que las tormentas en la zona este son
menos concentradas en el tiempo que las del oeste.
Tratando de asociar esta última consideración, con
la forma como la precipitación se infiltra en estas
cuencas, este tipo de diferencia en las distribuciones
de la lluvia dentro de una tormenta conlleva a que
en las cuencas del este la lluvia percola más que
en las del oeste, puesto que la uniformidad de
su distribución así lo permite. En las lluvias muy
concentradas en el tiempo rápidamente se satura la
capa superficial del suelo y de allí en adelante sólo
hay escorrentía superficial. En el caso de lluvias
mas permanentes, al no alcanzarse la saturación, los
suelos van incrementando el caudal subsuperficial,
y por lo tanto, van cargándose hasta que llegan a
condiciones de máximo peso y mínima fricción por
efecto del agua retenida, produciendo los deslaves.
También se pudo comprobar estas lluvias de larga
duración o continuas tienen magnitudes absolutas
en 24 horas muy superiores a las de la zona oeste.
Por ejemplo, de la Tabla 6 se tiene que las láminas
centenarias acumuladas en Carayaca, Oricao y
Guitarrita, son del orden de los 150 milímetros;
mientras que en Los Caracas y Chuspa están por
encima de los 300 milímetros. Obviamente que si
al problema de saturación progresiva le añadimos
que la lluvia también es mayor en 24 horas, es
lógico suponer que al cabo de 24 horas de lluvias,
en las cuencas del este, los suelos tienen mayores
espesores saturados que los del oeste.
Lo que parece evidenciarse a la luz de
este análisis, en forma muy preliminar, es que
efectivamente existe una diferencia entre el tipo de
tormentas que llega a la zona Central del Litoral y
las que llegan al resto de la cordillera de la Costa,
tanto hacia los valles de Caracas, Guarenas Guatire,

112
como hacia el parque Henry Pittier y la zona de
Puerto Cabello- Morón. Es importante profundizar
sobre el efecto de disipación que tienen los abras de
la quebrada Tacagua y de Mamo, sobre el clima, y
particularmente, sobre las corrientes de humedad
que llegan a esta zona y que encuentran, en estas
dos cuencas, unos abras que permiten el paso de las
tormentas hacia el Sur de la cordillera de la Costa,
produciéndose la disipación de las mismas, en lugar
de descargar contra la montaña, como suele suceder
en la zona ubicada entre Piedra Azul hasta Los
Caracas. Igualmente parece evidente que para los
casos de las tormentas que provienen de frentes fríos
del Norte, los valles de Caracas y de Guarenas están
protegidos por las grandes alturas de la fila del Avila,
razón por la cual, los deslaves de las cuencas desde
Catuche hasta Pacairigua y Guatire, son de menor
cuantía (períodos de retorno bastante mayores)
que los del flanco Norte. Esta conclusión sobre
la supuesta existencia de una diferencia entre los
regímenes de precipitaciones máximas de las cuencas
del llamado Litoral Central (al Este de Maiquetía) y
el resto de la Cordillera de la Costa, tiene que ser
profundizada y para ello es indispensable fortalecer
a los organismos encargados de instalar, recopilar y
procesar la información de lluvia.
Otra de las cuestiones controversiales en este
trabajo fue la decisión de usar distribuciones de
extremos para la lluvia del tipo Gumbel, LogNor–
mal o Pearson, tratando a las lluvias de 1999 como
valores fuera de los ajustes probabilísticos (outliers).
Se mantuvo el uso de los ajustes tipo Gumbel a
las lluvias máximas aunque los valores de 1999 se
usaron para el estimado de los parámetros y sobre
todo de las varianzas de dichas distribuciones.
Los resultados de las estimaciones de caudales
máximos sin deslaves en todas las cuencas del litoral
Central, desde Maya hasta Chuspa, indican que, en
general, esta zona produce importantes magnitudes
de caudales instantáneos. Es interesante observar
como el módulo de los mismos para períodos de
retorno de 100 años varía entre 12 m3
/s/km2
hasta
20 m3
/s/km2
.
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114

EVALUACIÓN HIDROLÓGICA Y DE CAUDALES PICO DE LA TORMENTA EXTRAORDINARIA DE 1999 EN EL ESTADO VARGAS

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