Evaluación del impacto de la expansión urbana y la generación de flujos hiperconcentrados en una quebrada seca. Quebrada California. Chosica. Lima

Abstract

Los flujos hiperconcentrados son fenómenos complejos frecuentemente relacionados a desastres en habilitaciones urbanas. Este estudio se desarrolló en la cuenca seca de la quebrada California ubicada en Chosica, Lima, Perú, abarcando un área de 8.4 km2. El objetivo principal de este estudio fue evaluar el impacto de la expansión urbana en la generación de flujos hiperconcentrados en la cuenca de la quebrada California, para lo cual se analizaron tres escenarios: uno teórico que representa las condiciones previas al crecimiento urbano, y dos correspondientes a los años 2013 y 2022. Se identificaron los productos de teledetección más apropiados para el mapeo de la expansión urbana y se utilizaron para el cálculo del coeficiente de escorrentía. Además, se analizaron los hidrogramas de flujo hiperconcentrado generados por tormentas máximas considerando la dirección y sentido de ocurrencia. La tasa de generación de sedimentos se estimó mediante el método de Ecuación Universal de Pérdida de Suelo Modificada (MUSLE) y los flujos máximos, mediante el método racional modificado con isócronas. Mediante reconocimiento en campo se caracterizó el suelo y se identificaron zonas críticas de erosión. Los índices espectrales Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI) y el Índice de suelo Desnudo (BSI) se identificaron como los más adecuados para representar las condiciones secas del área de estudio. Los resultados revelaron el impacto relativo de la impermeabilidad de las superficies en la cuenca, en el incremento de los eventos máximos de flujos hiperconcentrados, tanto en magnitud como en tiempo de ocurrencia.

Hyperconcentrated flows are complex phenomena frequently related to disasters in urban settlements. This study was carried out in the 8.4 km2 California dry creek located in Chosica, Lima, Peru. The main objective of this study was to evaluate the impact of urban expansion in the generation of hyperconcentrated flows in the California dry creek, for which three scenarios were analyzed: a theoretical one representing conditions prior to urban growth, and two corresponding to 2013 and 2022 scenarios. The most appropriate remote sensing products for mapping urban expansion were identified and used to calculate the runoff coefficient. In addition, hyperconcentrated flow hydrographs generated by maximum storms were analyzed considering the direction over the California creek. The sediment generation rate was estimated using the Modified Universal Soil Loss Equation (MUSLE) method and the peak flows were estimated using the modified rational method with isochrones. The soil was characterized by field reconnaissance and critical erosion zones were identified. The Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and the Bare Soil Index (BSI) were identified as the most adequate to represent the dry conditions of the study area. The results revealed the relative impact of the imperviousness of the surfaces on the increase of maximum hyperconcentrated flow events, both in magnitude and time of occurrence.