Descolmatación inducida aguas arriba del barrage, incluyendo parte fusible de la captación “río Porcón”, variación del área del bocal y de la morfología del río Porcón – Cajamarca 2025

Abstract

La investigación aborda la problemática de la colmatación en la Captación Río Porcón, ubicada en Cajamarca, Perú, una infraestructura hidráulica que deriva agua para consumo y riego en un río de alta montaña caracterizado por fuertes pendientes y elevada carga sedimentaria. La acumulación de sedimentos en el bocal y en el cauce aguas arriba reduce significativamente la eficiencia de captación y la vida útil de la estructura. Este estudio evaluó la eficacia de un sistema de barrage fijo-fusible con extremos laterales colapsables para inducir la descolmatación mediante avenidas naturales. El objetivo principal fue determinar la recuperación del área hidráulica efectiva del bocal y cuantificar los cambios morfológicos generados mediante la técnica de descolmatación inducida por un sistema de barrage fijo-fusible. La metodología fue experimental, utilizando un modelo físico a escala 1/15 para evaluar la condición colmatada original y la descolmatación inducida mediante la apertura del 20% de los extremos laterales bajo caudales de avenida. Los resultados demostraron una restauración total de la capacidad hidráulica, garantizando el 100% de la eficiencia de captación requerida y logrando derivar un caudal excedente que superó en más del doble el volumen de diseño original. Se logró la remoción de 568 m³ de sedimentos (67% del volumen acumulado). No obstante, se evidenció la transferencia del problema hacia una captación secundaria aguas abajo. Se concluye que la técnica es altamente eficiente para la estructura principal, pero exige un manejo integral de sedimentos a nivel de cuenca para evitar impactos negativos en infraestructuras subsiguientes. La investigación validó plenamente la hipótesis planteada al demostrar que la apertura de los costados del barrage y la erosión ocasionada por el flujo durante meses lluviosos inducen efectivamente la descolmatación aguas arriba, aumentando significativamente la eficiencia de captación y alterando positivamente la morfología del río Porcón, pero también evidenció la importancia crítica de considerar los impactos en toda la red hidráulica, ya que la gestión de sedimentos en un punto puede trasladar y agravar problemas en estructuras aguas abajo. En términos prácticos, los resultados de esta investigación ofrecen un aporte científico y técnico relevante para diseñar y operar captaciones más resilientes frente a la sedimentación, con aplicaciones replicables en Cajamarca y en otras regiones andinas con condiciones similares. Además, brindan herramientas de decisión para autoridades y operadores sobre la conveniencia de reemplazar la remoción mecánica constante por alternativas hidráulicas más sostenibles y económicas.