FLUJO DE LODOS EN EL COTOPAXI

Ing. Eduardo Aguilera

 

1. EL VOLCAN COTOPAXI

1.1 La actividad volcánica

La forma actual del Cotopaxi es el resultado de una actividad volcánica que ha edificado un cono regular por la paulatina acumulación de materiales eruptivos (piroclastitas y coladas de lava), emitidas desde el cráter central durante los últimos 5000 años.

Barberi et al.,(1992) han reconstruido la historia eruptiva del Cotopaxi y reconocido un volcán más antiguo, denominado Paleo-Cotopaxi, cuya actividad fue inicialmente explosiva y caracterizada por la depositación de un fall pliniano riolítico y una lluvia de cenizas. La edad radiométrica de esta actividad llega a 0.5 Ma. Le sigue una fase de emisión más tranquila que edificó un pequeño estratovolcán ubicado al sur del cono actual, el Morurco. La actividad del Cotopaxi y del Paleo-Cotopaxi está separada por una fase erosiva y la emisión de la denominada "ignimbrita Chalupas".

El estudio de la actividad volcánica del Cotopaxi ha permitido reconstruir la columna estratigráfica general que aparece en la Fig. 1.3, cuyo límite inferior constituyen los depósitos de un deslizamiento volcánico (volcanic debris avalanche). Las dataciones radiométricas indican un lapso de 5000 años para el intervalo que abarca la antes mencionada columna estratigráfica (Barberi et al., 1992).

La actividad anterior a la formación del cono se caracteriza por una serie de erupciones explosivas, ( de las cuales, por lo menos tres son de gran tamaño) con la emisión de un fall pliniano, de composición riolítica-dacítica, y cenizas. Las dataciones radiométricas efectuadas sobre estos productos, con el método de las trazas de fisión en fragmentos de obsidiana, indican una edad de alrededor de 0.5 a 0.10 Ma. (Del Carlo, 1991; Tundo, 1991).

A esta fase explosiva le sigue una actividad caracterizada por la emisión de magmas andesíticos que marcan el inicio de la construcción del cono actual, interrumpida por un episodio catastrófico relacionado con la falla de la porción nor-oriental del edificio volcánico (Smith y Clapperton, 1986), que desencadenó un deslizamiento volcánico (dry debris avalanche), a lo largo de la cuenca superior del Río Pita. A este evento se le había asignado anteriormente una edad comprendida ente 13.000 y 25.000 años A.P.; no obstante, la reconstrucción efectuada por Barberi et al. (1995) reconoce una edad ligeramente superior a 5.000 años A.P. Debido al relleno con los productos de la actividad subsecuente, no han quedado huellas de una depresión, tipo anfiteatro, que suele caracterizar al colapso parcial de un cono volcánico

El depósito relacionado con el deslizamiento cubre un área de 26 km2, caracterizada por una típica morfología de colinetas, cuya altura decrece a medida que se alejan del cráter. Las colinetas más próximas (denominadas localmente "zhumbas"), tienen alrededor de una centena de metros de altura, con una forma cónica aguda; se observa que, en ellas, las lavas presentan un bajo grado de fracturación, compatible con un corto trecho de desplazamiento. Los afloramientos distales del depósito presentan facies litológicas típicas de un transporte en seco, tales como bloques de lavas con fracturas en zigzag (Barberi et al., 1995)

Barberi et al., (1992), asumen razonablemente la ocurrencia de un fenómeno de mezcla entre la avalancha de escombros (debris avalanche) y el material piroclástico, todavía no consolidado, que recubría la cuenca superior del Río Pita.

Las erupciones explosivas fueron del tipo pliniano y produjeron depósitos de caída de lapillis claros y obscuros, flujos piroclásticos (escorias y flujos de pómez) y depósitos de "surge" piroclástico.

A través del método de Carey & Sparks (1986), Barberi et al. (1992) han reconstruido la altura de la columna y la tasa eruptiva de siete distintas erupciones ocurridas en los últimos 2000 años de la historia del Cotopaxi. Las alturas de dichas columnas son considerables, pues varían entre 28 y 40 km. En cambio, los volúmenes de los productos de emisión, estimados con el método de Pyle, son bastante modestos (0.1 - 0.2 km3), si se les compara con columnas tan altas como las mencionadas.

El estudio estratigráfico de los depósitos de tefra ha evindeciado que existen por lo menos 17 niveles guía que representan otras tantas erupciones explosivas con columna sostenida (Barberi et al., 1992).

Las erupciones que indican los más grandes volúmenes (3 y 9 de la columna estratigráfica), son aquellas asociadas con coladas piroclásticas. La escasa presencia de depósitos de flujo indicaría que muy raras veces ocurrió la transición de una fase de columna convectiva a la de colapso.

La erupción 3 (820+-80) fue un evento espectacular desde el punto de vista del volumen emitido, pues se manifiesta con depósitos de lapilli de alrededor de 20 cm de espesor, ubicados a una distancia de casi 40 km al occidente del volcán (Barberi et al., 1992). En épocas más recientes, las erupciones históricas 1 y 2 acumularon depósitos de alrededor de 20 cm de espesor en la zona de El Chasqui, ubicada a unos 20 km al occidente del volcán.

Durante los últimos 466 años del período histórico, que se inicia a partir de 1534 con la conquista española de los territorios de Quito, no han ocurrido erupciones explosivas con columna sostenida (Sodiro, 1877; Wolf, 1878; Almeida, 1994), pero sí, en cambio, varias erupciones explosivas de corta duración con pequeños ascensos de magma.

Ha sido muy frecuente el fenómeno del "boiling over", término inglés que define la emisión de una miscela piroclástica, pobre en volátiles, que origina nubes ardientes capaces de fundir el glaciar que recubre la cima del volcán y generar grandes flujos de lodo que adquieren una gran capacidad de trensporte, como lo demuestra, como ejemplo, el gigantesco bloque denominado "La Quilindosa", que yace cerca de Mulaló y mide 21 m de largo, 15 m de altura y 41 m de perímetro (Almeida, 1994).

A pesar de que la erupción del 26 de junio de 1877, descrita muy detalladamente en las crónicas, forma parte de esta tipología eruptiva, se la tratará in extenso, más adelante.

 

 

1.2 Actividad Histórica

El Cotopaxi es uno de los volcanes más activos del Ecuador y, por lo tanto, existe un apreciable número de crónicas históricas que comienzan en la época de la conquista española. La mayoría de ellas fueron recopiladas por Hantke y Parodi (1966), Hradecka et al. (1974), Hall (1977), Simkin et al. (1981), Barberi et al. (1995). Dichas crónicas confirman que en los últimos 466 años, han ocurrido solo 4 episodios lahariticos de grandes dimensiones: en 1534, 1742-1744, 1768 y 1877.

El estudio estratigráfico de los depósitos (Barberi et al., 1992) ha identificado estas cuatro erupciones y relacionado con los correspondientes niveles de tefra reconocibles en el terreno.

Almeida (1994) distingue cinco períodos eruptivos en la actividad histórica del Cotopaxi. Exceptuando el último, que corresponde a la erupción de 1877, que se halla bien documentado, los datos históricos sobre los cuatro restantes son bastante escasos y fragmentarios.

Las crónicas de Sodiro (1877) y Wolf (1878) presentan información sobre algunos lahares históricos del Cotopaxi. Adicionalmente, existen testimonios de eventos laharíticos anteriores a la conquista española que produjeron muerte y destrucción entre la población indígena (Cieza de León, Agustín de Zárate, citados en Wolf, 1873). Agustín de Zárate menciona un pequeño pueblo, denominado "La Contiega", que fue alcanzado por la onda de crecida de un flujo de lodo. Desafortunadamente, no ha sido posible hasta ahora determinar su ubicación, pero, no obstante, éste sería el primer asentamiento humano destruido por un lahar del Cotopaxi, del que se tiene noticias en la historia del Ecuador.

A pesar de que se conoce poco sobre el lahar de 1534, las crónicas hablan de una "lluvia de cenizas" que afectó al pequeño ejército de Pedro de Alvarado, que en ese momento se encontraba movilizándose por el pie de la Cordillera Occidental (Wolf, 1878). Según el mismo autor, la población indígena que resistía a los conquistadores españoles, interpretó este fenómeno natural como una señal premonitoria contraria a esa causa.

La descripción más clara parecería ser la de Agustín de Zárate, que menciona "una corriente de agua y piedras".

En 1742 ocurrieron dos eventos laharíticos, descritos por Pedro Muñoz de Chamorro, escribano de Latacunga, quien advierte su enorme fuerza destructiva, cuando habla de puentes destruidos y molinos invadidos por los torrentes de lodo y piedras.

Wolf (1878) describe a estos episodios como "una enorme lluvia de arena y ceniza", a la cual siguieron "grandes avenidas de agua y lodo"que, dirigiéndose a lo largo de los valles que nacen en el volcán, devastaron todo lo que encontraban a su paso. El mismo autor sostiene que, a partir de 1742 y por la actividad del Cotopaxi, comenzó la decadencia de la provincia de León o Latacunga, antes muy rica y fértil.

En 1744 ocurrió una erupción explosiva, tipo 1877, con fusión de la nieve y formación de flujos de lodo destructivos en las tres principales cuencas hidrográficas que nacen en el Cotopaxi (Pita, Cutuchi y Napo). Existen varias crónicas sobre los daños causados por dichos flujos de lodo; la población de Napo fue alcanzada y destruida después de 6 horas del inicio de la erupción. En la ciudad de Latacunga se dañó el Colegio de la Compañía de Jesús y la Plaza Mayor de la ciudad.

En 1766, los flujos de lodo desencadenados por la erupción inundaron la planicie de Latacunga y acumularon tal cantidad de materiales, que el Río Alaquez fue obligado a cambiar su curso.

La erupción explosiva de 1768 estuvo caracterizada por una lluvia inicial de bombas, que provocó algunas víctimas en Mulaló. Luego continuó con una lluvia de cenizas y lapilli, la lava emergió del cráter, originando lahares que volvieron a devastar los valles de Chillo y Latacunga, causando ingentes daños materiales y víctimas. La ciudad de Latacunga fue, otra vez, gravemente afectada. En Tumbaco se destruyó un puente por efecto del lahar, que tomó una hora y media en llegar hasta el sitio.

No obstante, y contrariamente a lo que hasta ahora se suponía, el evento de 1768 tuvo menores dimensiones que el de 1877; esto se deduce de la información respecto al Inventario de Producción de la Fábrica Chillo, de fecha 22 de Septiembre de 1768 (cinco meses después de ocurrido el evento), que no indica novedades y, más bien, da cuenta de un apreciable envío de productos terminados. En vista que la fábrica estuvo ubicada justo en la orilla del Río Santa Clara, este hecho admitiría, como única posibilidad, la que el lahar no tuvo un caudal suficiente para desbordar el cauce del Río Pita, en el sitio "La Caldera" El Libro de Cuentas de la Hacienda Pedregal incluye los recibos de la producción de quesos de dos meses consecutivos; abril y mayo de 1768. De estos puede deducirse, que en esa hacienda ubicada bastante más cerca del volcán, los daños tampoco fueron graves (Archivo Nacional: Serie Haciendas,1768; Temporalidades, 1768).

Años más tarde, la Hacienda Chillo Compañía, incluida su floreciente fábrica de tejidos, pasó a ser de propiedad de la Familia Aguirre hasta que fue destruida por el paso del flujo de lodo del 26 de junio de 1877.

La erupción de 1853 produjo, aparte de la caída de cenizas y la formación de lahares, una colada de lava que se desplazó sobre la pendiente oriental del cono para bifurcarse en la parte inferior. Esta colada la utilizó Reiss como camino para su ascensión al cráter en 1874. Un viajero alemán que se encontraba de paso, H. Karsten, describió también esta erupción (Wolf, 1878). Según Sodiro (1877), se tiene noticias sobre 3 lahares producidos por este evento que ocurrió en el mes de septiembre; uno de estos, el del día 13, está descrito por el Gobernador de la Provincia en un informe remitido al Gobierno Central. En él se habla de la inundación de la planicie de Latacunga.

Entre 1855 y 1866 se verificaron por lo menos cuatro erupciones pequeñas y no muy bien descritas en las crónicas.

Después de la gran erupción de 1877, en el período 1878-1885, han ocurrido varias erupciones explosivas menores que han emitido nubes ardientes, flujos de lava y originado pequeños flujos de lodo.

Parece que después de 1885, aparte de la erupción no verificada de 1942, el Cotopaxi ha permanecido inactivo hasta el presente.

1.2.1 La erupción y Flujo de Lodo de 1877

El 26 de junio de 1877 ocurrió la erupción histórica más importante de las que ha presentado el volcán. Desde el inicio de aquel año se manifestaron varias señales precursoras, como la aparición de una densa columna de humo y explosiones profundas que causaron gran sobresalto. El 21 de abril, entre las 7 de la mañana y 10 de la noche, ocurrió el primer episodio eruptivo que no causó daños, en vista que sus efectos estuvieron solamente restringidos a la periferia inmediata del cono. La actividad explosiva continuó intermitentemente hasta el 25 de junio, cuando después de una fuerte explosión, se levantó del cráter una columna de humo negro y cenizas que se expandió por la atmósfera. Al día siguiente, al las 6:30 de la mañana, se reinició una fuerte actividad explosiva con la formación de una columna de cenizas.

A partir de las 10 de la mañana del mismo día, el volcán entró en la fase paroxísmica de la erupción; "...la lava ígnea del cráter del volcán entró en efervescencia y ebullición lanzándose con una rapidez extraordinaria sobre los flancos del cono".

Los habitantes de la zona describieron la actividad en la siguiente forma, recogida por T. Wolf , (1878):

".. una masa negra (la lava) brotaba humeante y con gran turbulencia simultáneamente sobre todo el rededor del cráter como la espuma que, de una olla de arroz colocada sobre el fuego, comienza de un improviso a hervir y rebosar...".

Esta descripción, tremendamente gráfica, corresponde exactamente a la formación de flujos piroclásticos directamente desde el cráter, sin que exista un colapso de columna, denominada "boiling over", al punto que ahora constituye un ejemplo clásico, recogido en la literatura vulcanológica mundial (Cass y Wright, 1987).

Este tipo de actividad demostró ser particularmente eficaz para fundir una gran cantidad de hielo glacial, de modo que, en forma inmediata, se formaron enormes lahares que, al densificarse por la incorporación de sólidos a lo largo de los flancos del cono, incrementaron su capacidad destructiva y causaron graves tragedias cuando llegaron a los valles de Latacunga y Chillo.

Sodiro (1877) y Wolf (1878) presentan una prolija descripción del evento en sí y de los daños causados. Por la cuenca sur, el flujo llegó a Latacunga en menos de una hora y, por la cuenca norte, en el mismo lapso, a Alangasí, Guangopolo y Conocoto, que quedaron cubiertos por arena y piedras.

".. Eran inmensos raudales de agua con enormes masas de hielo, lodo, piedras y peñascos que con ímpetu inconcebible se precipitaban del cerro. A poco rato brotaban ya de las grandes quebradas del austro-occidental arrancando árboles, destruyendo casas y arrebatando consigo ganados, personas y cuanto encontraban en su curso..." (Sodiro, 1877).

Al describir el movimiento de los flujos de lodo, Wolf percibe que: "...las aguas duplicaron su volumen y fuerza por las sustancias sólidas que recibieron cuales son peñascos y trozos de hielo, pedazos de lava nueva, piedra pómez, escorias menores, etc. ...".

Refeririéndose, en particular, a la cuenca septentrional , la descripción continúa como sigue:

"... Verdad es que por las quebradas del lado norte y noreste bajaron cantidades de agua, lodo y piedras tan considerables y aún más grandes que por las del lado de Latacunga, pero la mayor parte de los materiales y los más gruesos se depositaron en la altura de los páramos, en las llanuras de Limpiopungo, de Saltopamba y del Mutadero...".

"... El Río Pita corre desde su reunión con el río Pedregal encajonado en una quebrada profunda hacia el Valle del Chillo. Pero al entrar en las llanuras espaciosas se dividió en algunos brazos y devastó horriblemente ese ameno valle, que bien podría llamársele el vergel de Quito...".

"...Después de haber bajado del volcán y recorrido la grande planicie que media entre éste y el punto llamado Llavepungo, la avenida se hallaba encajonada en el profundo cauce del Río Pita, entre los dos cerros Pasochoa y Sincholagua, y habría debido seguir en el, en cuyo caso los daños habrían sido mucho menores; pero llegando al sitio llamado La Caldera, a donde el cauce forma un recodo, por el ímpetu con que venía, una gran parte de ella saltó la orilla izquierda, que en aquel punto es bastante baja tomando la dirección de Pillocoto y Sangolquí, encanalada en el río Cunungyacu (o de San Rafael) ...". (Sodiro, 1877).

En la actualidad, a este río se le denomina Santa Clara y, al igual que el Pita, cruza por áreas densamente pobladas (Selva Alegre, Sangolquí, Santa Clara, San Rafael); la descripción anterior explica la razón por la que, a pesar de que no desciende del Cotopaxi, sino de la vertiente oriental del Pasochoa, ha constituido un canal para el tránsito de los lahares originados en el primero.

Las diferencias que existían, a la época, en cuanto al desarrollo relativo entre Latacunga y Chillo y el hecho cierto que la avenida por el lado norte recorrió, por algunos kilómetros, una región deshabitada, hicieron que, en las crónicas, se haya consignado un mayor número de datos y referencias sobre la cuenca sur. Hacia el lado de Chillo, éstas son mas bien escasas y, generalmente, se refieren a unas pocas haciendas que, como es conocido, en aquel tiempo ocupaban extensos territorios, y a la fábrica de la familia Aguirre; esto dificultó, en cierta manera, la labor de adquisición y verificación de datos históricos; sin embargo, como se tratará más adelante, se ha logrado recuperar importante información y otras evidencias que estuvieron reservadas a la transmisión oral entre padres e hijos o desapercibidas en los archivos citadinos, a pesar de su gran valor para la reconstrucción del lahar de 1877.

Refiriéndose a los daños en el Valle de Los Chillos, Wolf dice que: "...El daño principal que hizo por este lado consiste sin duda en la completa destrucción de dos máquinas para hilados y tejidos pertenecientes a los señores Aguirre y situadas en su hacienda Chillo. Los perjuicios de los propietarios se calculan en 200.000 pesos. Los valles de Tumbaco y de Guayllabamba participaron de las devastaciones del de Chillo. A las 4 de la mañana siguiente, es decir, 18 horas después del principio de la catástrofe, llegó la avenida en forma de una creciente del río Esmeraldas al Océano Pacífico. El nivel del anchuroso río se levantó en algunos pies y los cadáveres, pedazos de casas, muebles de toda clase, palos, árboles etc. que flotaban en el agua turbia, anunciaron a los habitantes del Litoral la desgracia que había sucedido a sus hermanos del interior...".

El impacto que causó el flujo de lodo sobre el Valle de Los Chillos fue tan intenso que, aparte de los graves estragos económicos derivados de la destrucción de los molinos, sembríos, puentes, caminos, acequias, etc., apareció un problemas inédito, atribuible a la intensa modificación de la red de drenaje; una epidemia de paludismo que afectó a los habitantes de Alangasí, a partir de septiembre de 1877. En abril de 1878 se continuaban presentando "...estragos de una mortandad, más de 100 enfermos que sufren fiebre y fríos." (Archivo Nacional, Gobernación de Pichincha 1877- 1878).

En la vertiente oriental, cuenca del Río Napo, también se produjeron estragos, que los refiere el Gobernador de la Provincia de Oriente, en un Informe fechado el 20 de julio de 1877:

"... El dia martes 26 de Junio a la una de la tarde, poco mas o menos, se oyó un bramido de volcan; media hora después un ruido como de carruaje, y hora y media después se presentó la creciente, la que era puro lodo, y vino asolando cuanto encontró.

Como desde el momento en que se oyó el ruido con que bajaba, oscureció la atmósfera, no se pudo distinguir lo que llevaba sobre las palizadas.

Finalmente dejó de crecer a las cinco de la tarde, y se aclaró como media hora, y después volvio a oscurecer de manera aterrante, resultando una lluvia de tierra, que duró hasta el amanecer del día siguiente.

Así que calmó un poco la creciente, pude descubrir que los indios que poblaban las cabeceras del rio, han sido arrebatados con sus casas y sembríos de los cuales han salvado dos hombres y una mujer entre las palizadas; el uno bajó como una milla, y el otro dos, y la mujer con su criatura. Hasta hoy solo se nota la falta de veinte y siete personas entre hombres, mujeres y niños. Del puerto del pueblo se ha llevado doce casas, con muy pocos trastos. Así que rebajó un poco más, se ha encontrado una mula, cuatro caballos y seis cabezas de ganado.

Este particular da a conocer que hay alguna hacienda inmediata al rio Napo. Con este motivo he resuelto hacer una explicación, así que entre el verano, que será el mes de Septiembre; pues ofrece mucha facilidad, porque la creciente ha pasado desmontado las playas, y pocos seran los obstaculos que haya que vencer; de suerte que no es dificil encontrar el sitio de donde arrebató las bestias y el ganado.

De los pueblos de abajo no he podido saber nada por falta de canoas, de indios y principalmente porque se conserva crecido el rio.

En este momento llegó un indio que estaba en las Zaparías del Sarayacu, y da razon que el rio Pastaza creció más que el Napo, y que sus playas se encontraron cuerpos despedazados de gente blanca, bestias y ganado en abundancia ....". (Quesada, 1877).

1.3 Análisis de los flujos de lodo de la cuenca septentrional

Hasta ahora se conocía una simulación numérica del lahar de 1877, efectuada por Barberi et al. (1992), para la cuenca del Río Cutuchi y sus afluentes y un trabajo mucho más expeditivo, Castro et al. (1992) respecto al "Uso del Modelo HEC-1 para el estudio de los Lahares del Volcán Cotopaxi", aplicado a la cuenca del Río Pita.

La zona norte del volcán fue también afectada por la catástrofe del 26 de junio de 1877, aunque, comparativamente, en menor medida debido a que, en esa época, era mucho menos habitada que la zona sur. Esto, obviamente, se refleja en el número y precisión de los datos que aportan las crónicas de la época, respecto al fenómeno del tránsito de los flujos de lodo.

El Río Pita se forma por la unión de 8 pequeñas quebradas que se alimentan por el deshielo de los glaciares de la parte norte y nororiental del Cotopaxi, y fluyen hacia la Llanura de Limpiopungo. Un poco mas hacia aguas abajo, el Río Pita se une con el Río El Salto, en una cascada de alrededor de 40 m de altura. A partir de ese punto, atraviesa un profundo y abrupto valle con una pendiente promedio de alrededor del 5% (Figura X).

En esta zona se encuentra un recodo denominado "La Caldera", en el que, durante la erupción de 1877, el flujo de lodo que transitaba por el Río Pita, desbordó la orilla izquierda, que en aquel punto es bastante baja, y tomó la dirección de Pillocoto y Sangolquí, encanalada por el Río Santa Clara (antes denominado Cunungyacu o de San Rafael).

El daño principal que causó el lahar por este lado fue, sin duda, la destrucción de la fábrica de tejidos de propiedad de los señores Aguirre, propietarios de la Hacienda Chillo. La casa de la hacienda, que se conserva hasta la presente, fue alcanzada por el lodo, que acumuló un depósito de 50 cm de espesor; mientras, las señales de la inundación sobre las paredes del primer piso, llegaron a más de un metro de altura (Sodiro, 1877).

Más hacia aguas abajo, en la zona de Cashapamba, se destruyó el molino del señor Palacios, ubicado muy cerca de Sangolquí. La Hacienda San Rafael, de propiedad del señor Manuel Checa, fue invadida por el torrente de lodo y detritos que cubrieron un área de unos 2 km de longitud y 1.5 de latitud.

Una parte del río de lodo se descargó después en el Río Cunungyacu (Santa Clara), afluente del Pita, e invadió el camino a Sangolquí y el Río San Pedro, en cuyo cauce las aguas sobrepasaron las arcadas del puente y rellenaron con detritos los espacios de entre las pilastras.

Al noreste de la Hacienda San Rafael, los tres ríos, Pita, Cunungyacu y San Pedro, se juntaron en un solo curso para atravesar la planicie de Conocoto y dirigirse hacia Tumbaco. Allí invadió los terrenos del señor Fernando Saá, destruyó un molino, sembríos de caña de azúcar y causó algunas víctimas. Durante el resto de su curso, hasta la junta con el Río Pachijal, el río se denomina Guayllabamba y, a lo largo de un abrupto valle, cruza terrenos áridos y zonas poco habitadas, razón por la cual, los daños debieron ser menores. No obstante, los problemas no dejaron de presentarse, tal como se desprende de una comunicación enviada por el Jefe Civil y Militar de Otavalo, para informar sobre la destrucción de varios puentes y la consiguiente interrupción del tránsito entre Otavalo (región norte del País) y Quito (Ubidia Carlos, 1877).

Las observaciones de campo que se realizaron durante el desarrollo de este trabajo confirmaron las descripciones extraídas de las crónicas, a la vez que permitieron recoger algunos nuevos datos, que resultaron verdaderamente valiosos para una precisa calibración del modelo. Entre estos se mencionan el "descubrimiento" de las ruinas de los muros y obras hidráulicas de la fábrica Aguirre, el sitio "El Aguacate" y, la casa Sanguano.

La erupción de 1877 acumuló depósitos de coladas piroclásticas, dispuestos radialmente en torno al edificio volcánico y un limitado depósito de scoria flow. Los depósitos derivados de la actividad de "boiling over" consisten en grandes escorias, muy vesciculadas, inmersas en una matriz de ceniza y arena con pocos líticos que, usualmente, se ubican en la cresta del flujo.

Los depósitos de fallout dispersos en la zona proximal, alrededor de la elevación 4500-4800, están constituídos por escorias claras recubiertas por un nivel discontínuo de cenizas obscuras, que se las observa principalmente hacia el oeste, con espesores máximos de unos 20 cm, en la zona del Morurco. Los depósitos laharíticos se hallan sobre el fondo de los tres valles principales; Pita, Tambo y Cutuchi y contienen grandes bloques de lavas andesíticas que aparecen en los bordes de las curvas y en los puntos donde cambia la pendiente. Más hacia aguas arriba, estos depósitos presentan abundante material juvenil de color obscuro (Barberi et al., 1992).

1.4 Previsiones sobre la actividad eruptiva del Cotopaxi

Tomando como base las informaciones sobre la actividad histórica y una precisa reconstrucción de la tefroestratigrafía, sustentada en quince nuevas dataciones14C, Barberi et al. (1995), han evaluado la frecuencia eruptiva de los eventos explosivos del Cotopaxi para un intervalo período. El período investigado se extiende desde el deslizamiento, y posterior avalancha de escombros dle Río Pita (5000 años A.P.), hasta el presente.

La tefroestratigrafía de los últimos 2000 años revela la existencia de 22 capas de material de caída (fallout). De éstas, siete se dataron con el método del 14C, y tres fueron atribuidas a las erupciones de 1534, 1768 y 1877, por relación con los datos históricos.

Para el período histórico, 1534 hasta el presente, se puede concluir que los mayores eventos explosivos ocurrieron en los años 1534, 1744, 1768 y 1877. Los análisis estratigráficos confirman la ocurrencia de tres erupciones y dejan dudas sobre la posibilidad de una cuarta, debido a que la reconstrucción estratigráfica requiere de una mayor precisión en el área más proximal, y en el sector sur del Cotopaxi (Barberi et al.,1995).

El análisis estratigráfico de la serie de depósitos prehistóricos de fallout de los últimos 2000 años les permitió identificar y contabilizar todos los mayores episodios eruptivos. En la Fig. 6 se presenta un cronograma de la actividad histórica y pre-histórica del Cotopaxi. Se observa que, en el período pre-histórico, y considerando todos los intervalos de reposo, la duración de los mismos varía entre 15 y 187 años. Estos valores concuerdan con los del período histórico, que tienen una duración variable entre 24 y 210 años.

Con base en los datos recabados sobre la extensión de los intervalos de reposo de los últimos 2000 años, se puede sostener que la extensión promedio del período de recurrencia entre dos erupciones sucesivas es de 117+- 70 años (Barberi et al. ,1995). Si se toma en cuenta que la última erupción ocurrió en 1877, la duración del actual intervalo de reposo coincide justo con ese promedio.

Si es que se asume una distribución poissoniana para la extensión de los períodos de reposo (Wickman, 1976) y un valor de 117 años como duración promedio de los mismos, la probabilidad de de que ocurra una erupción explosiva, similar o más grande que la de 1877, dentro de los próximos 50, 100 y 200 años es, respectivamente, igual a 0.35, 0.57 y 0.82 (Barberi et al. ,1995).

2. El Modelo Numérico

La elaboración de un modelo numérico para simular el comportamiento de un fenómeno natural como un lahar, es de importancia fundamental para prever sus impactos sobre el territorio. A diferencia de la reconstrucción de los eventos históricos, que resulta sumamente útil como elemento de calibración, el enfoque modelístico permite incluir la situación actual y, por lo tanto, una cuantificación más adecuada de la peligrosidad, con el propósito de evitar que se subestime o se exagere la magnitud del fenómeno, lo que resulta fundamental para las actividades de prevención de desastres naturales.

El modelo numérico que se utiliza en el presente trabajo fue desarrollado por Macedonio y Pareschi (1992) para resolver el caso de un flujo canalizado en el que la longitud del canal, se considera la dimensión espacial más significativa. Por consiguiente, sobre las secciones que definen al canal, se emplean valores integrados de la velocidad, caudal, etc.

2.1 Derivación de las Ecuaciones del Movimiento

El modelo se sustenta en los principios de conservación de la masa y de la cantidad de movimiento, aplicados a un flujo canalizado y, más específicamente, a un elemento de volumen en el interior del fluido.

Se asume específicamente que:

1) El flujo es homogéneo; esto es, que tiene una concentración constante y que no presenta diferencias significativas entre las velocidades del agua y el lodo y la de los sedimentos.

2) El volumen se mantiene constante; esto significa que son despreciables los efectos de sedimentación y erosión.

Las siguientes ecuaciones se aplican a un flujo canalizado que se desplaza con un movimiento uniformente variado (Mahmood y Yevjevich, 1975; Chen, 1987; Macedonio y Pareschi, 1992):

dA/dt + dQ/dx = 0 (1)

dQ/dt + dbUQ/dx +gAdh/dx = gA(Sx-Sf) (2)

En las que:

x = distancia

t = tiempo

A = área de la sección transversal

h = profundidad del flujo

g = aceleración de la gravedad

U= velocidad media (en la sección)

Q= caudal = UA

Sx= pendiente del lecho = tgq

Sf = gradiente hidráulico

b = factor de correción de la cantidad de movimiento (=1)

La ecuación (2) es válida cuando la aceleración vertical es despreciable; las diferencias entre los flujos de agua clara (clean water) y los flujos de detritos (debris flow) se las define principalmente a través del factor de corrección de la cantidad de movimiento b, y del gradiente hidráulico Sf.

Para el caso de los flujos hídricos normales, Sf se le puede expresar a través de la fórmula de Manning:

 

Sf = (nU)2 / Rh4/3 (3)

 

En la que:

n = coeficiente de rugosidad de Manning

Rh = radio hidráulico

o, de la Fórmula de Chezy :

Sf = U 2 / (C 2 Rh ) (4)

en la que; C es el coeficiente de Chezy.

El valor del coeficiente de rugosidad de Manning, n, está fuertemente controlado por las características del lecho y la pendiente del canal. En la literatura existe una amplia información sobre las fórmulas para calcularlo. En el caso de canales con pequeñas pendientes, el valor de n varía entre 0.015 y 0.060 m-1/3 s; mientras en los canales con fuertes pendientes está comprendido entre 0.03 y 0.095m-1/3 s (Jarret,1984).

A partir de las observaciones efectuadas por Li et al. (1993), se ha establecido que los "debris flows" presentan un comportamiento turbulento únicamente en la cabeza del flujo, mientras en todo el resto predomina un comportamiento de tipo laminar, debido a que la turbulencia disminuye cuando se incrementa el contenido de sólidos.

Entre los factores que controlan las propiedades reológicas de los lahares se mencionan; la concentración de sólidos; el contenido de arcillas; el tipo de arcilla; la relación entre los contenidos de arcillas, arenas y limos; la proporción de materiales finos y gruesos; las características de los clastos (geometría, dimensiones, densidad), y las características electroquímicas de la fase líquida. Es, por lo tanto, muy complicado el desarrollo de ecuaciones teóricas para describir el comportamiento del flujo. Para tal propósito, y a partir de la relación :

t = t0 + m1 (dvTdt)h

en la que:

t = esfuerzo cortante

t0 = umbral de plasticidad

m1 = coeficiente de proporcionalidad

h = índice de comportamiento del flujo

Chen (1988) derivó una expresión para la velocidad U, de la cual se obtienen las siguientes ecuaciones (Macedonio y Pareschi, 1992):

Sf = 25/4 (m1/gr) U2/h3 = nd2 U2/h3 (5), para flujos dilatantes, y;

Sf = 3 (m1/gr) U/h2 = nv2 U/h2 (6), para flujos viscosos.

El índice de comportamiento del flujo, h, tiene un valor igual a 1 para los flujos viscosos y de 2, para los flujos dilatantes. Cuando h = 1, a m1 se le denomina viscosidad plástica.

Con las ecuaciones (5) y (6) se puede calcular el término Sf , para incorporarle en la ecuación (2).

Muchos lahares bien estudiados y documentados, como por ejemplo el South Fork, North Fork, Pine Creek y Mudy River del St. Helens (1980), podrían adaptarse a un modelo viscoso, debido a su alto contenido de finos. En este caso los valores de nv están comprendidos entre 0.1 y 0.8 m1/2 s. Valores más altos se relacionan con canales que presentan curvas estrechas y, por consiguiente, pueden frenar significativamente el flujo del lahar.

Experimentos de laboratorio realizados sobre los flujos de lodo muy diluidos (suspensiones) del lahar del North Fork River, que contenían sedimentos de dimensiones inferiores a 2 mm, indicaron un comportamiento visco- plástico o débilmente dilatante (Major y Pierson, 1992); en cambio, cuando se incrementa la concentración de arena (por encima de 0.2), aparecen efectos que hacen bastante difícil la aplicación de un modelo reológico simplificado.

Macedonio y Pareschi (1992) efectuaron una simulación de los lahares del Pine Creek y el Muddy River, desencadenados por la acción de flujos piroclásticos que fundieron la nieve y el hielo glaciar, durante la erupción de mayo de 1980 en el Mt. St. Helens. En este trabajo, los autores consideran tanto un comportamiento de tipo dilatante, como viscoso.

2.2 Simulación del Flujo de Lodo de 1877

En los capítulos anteriores se ha efectuado un recuento sobre las erupciones del volcán. Se debe remarcar ahora que, en el momento de la erupción, el movimiento de los flujos piroclásticos funde una parte del hielo y la nieve glaciar que recubren la cima y que, por consiguiente, y en tiempos muy breves, se libera una ingente masa de agua líquida que desencadena los peligrosos flujos de lodo.

En la Tabla 5.1 se resumen algunos datos sobre las distancias máximas alcanzadas por los lahares históricos del Cotopaxi en el período 1534-1914.

Tal como se ha mencionado, este trabajo concentra su atención en los lahares del sector norte del volcán, que ha sido afectado por varios eventos que causaron algunos daños, a pesar de que, anteriormente, era una zona poco habitada y desarrollada. La situación actual difiere notablemente, en vista del grado de desarrollo y el incremento de los asentamientos humanos; esto hace sustentable la afirmación de que el riesgo ha crecido en forma exponencial.

Para la simulación del tránsito de los flujos de lodo a lo largo del cauce del Río Pita, se ha seleccionado al lahar de 1877, que se considera el evento referencial de la erupción máxima esperada.

El modelo que se ha adoptado para la simulación numérica utiliza, como datos de input, la información topográfica de la zona atravesada y el volumen total, considerado como la suma de sedimentos y agua.

2.2.1 Datos Topográficos

La topografía de los cauces se la reconstruyó a través de 127 perfiles transversales (71 en el Río Pita, 17 en el Río El Salto, 36 en el Río Santa Clara y 3 en el Río San Pedro). La distancia promedio entre cada uno de ellos es de alrededor de 1 km. Los perfiles se obtuvieron por medio de levantamientos topográficos y restitución de fotografías aéreas. En el Anexo 1 se presentan las gráficas de los perfiles transversales y su ubicación sobre las cartas topográficas 1:25.000.

El Río Pita corre por su cauce hasta la junta con el Río Salto, ubicada a unos 19 km del cráter. A partir de este punto prosigue a lo largo de un valle angosto y profundo, que tiene una pendiente promedio del orden del 5%, cortada por algunas cascadas (Fig.5.1).

A unos 4 km de distancia está el punto denominado "La Caldera", en el que se nota una curva muy pronunciada hacia el este. Durante el fenómeno de lahar de 1877, el flujo, que bajaba encanalado por el Río Pita, se desbordó aquí de su cauce para verterse parcialmente hacia el Río Santa Clara. En este sitio se densificó el número de perfiles, con el objeto de disponer de una topografía bastante más precisa.

Hacia aguas abajo, los dos ríos continúan casi en forma paralela y profundamente encauzados en sus respectivos valles, hasta arribar a Sangolquí y San Rafael, ubicados a unos 36 km de distancia del volcán, donde se ensanchan y expanden en la planicie del Valle de Los Chillos. En este último tramo, las pendientes son bastante más suaves (1%-1.5%). En la Figura 1.6 se ha ploteado el ancho de los valles versus las cotas 10m, 20m y 30m, tomadas desde el fondo.

Pocos kilómetros aguas abajo los ríos Pita y Santa Clara confluyen en el San Pedro, para dirigirse hacia el Valle de Tumbaco.

2.2.2 El Volumen

La estimación del volumen total (agua y sedimentos) movilizado en el fenómeno laharítico de 1877, se sustenta en algunas consideraciones que han tomado en cuenta, sobretodo, la cantidad de hielo fundida por la erupción. Se asume que, bajo la acción de fenómenos eruptivos iguales, la cantidad de agua líquida liberada está relacionada con las características del glaciar y, particularmente, con su superficie y pendiente.

En la Tabla 5.3 se presenta la pendiente de los glaciares y los espesores promedio del hielo fundido por los flujos piroclásticos durante la erupción del 18 de mayo de 1980 en el Mt. St. Helens (Brugman y Meier, 1981). Los espesores varían entre 10 y 15 m con pendientes comprendidas entre 26.5° y 30.9°. Resulta evidente el hecho que no existe una relación simple entre la pendiente y el espesor del hielo fundido (Barberi et al., 1992).

Se conoce con certeza, que las actuales dimensiones del glaciar que recubre la cima del Cotopaxi son muy distintas de las que existían en 1877. Esto se confirma a partir de las descripciones de Sodiro y Wolf, que indican que en 1877, el glaciar era bastante más extenso. Sodiro(1877) intentó una estimación de la cantidad de agua involucrada y fijó el límite inferior de la nieve en una cota promedio que resulta 350 m más baja que la actual (Figura XX).

La extensión que cubría el glaciar en 1877 se la encuentra determinada con precisión en el trabajo de Barberi et al.(1992), a partir de la interpretación de fotografías aéreas y, particularmente, de la observación de los depósitos morrénicos atribuidos con certeza a una fase de retroceso del glaciar posterior a 1877, ya que la violencia de la erupción fue suficiente para borrar todos los anteriores depósitos.

La superficie del glaciar determinada en Jordan (1983), a partir de fotografías aéreas tomadas en 1976, es de alrededor de 8 x 106 m2, mientras que la misma en 1877 se la ha estimado aproximadamente igual a 3/2 de ésta (Barberi et al., 1992).

A partir de la comparación entre las características actuales del glaciar del Cotopaxi y las del Mt. St. Helens en el momento de las erupciones de 1980 y 1982 que, como se sabe, produjeron lahares bien observados y descritos, y de un trabajo iterativo de calibración en varios puntos seleccionados, Barberi et al. (1992) determinaron con exactitud que, en el caso de la erupción de 1877, el volumen total del lahar debió ser del orden de 150 millones de metros cúbicos.

Con base en la extensión de los glaciares que alimentan a las cuencas hidrográficas de la zona norte, se ha tomado, para esta simulación, un volumen de referencia de 60 millones de metros cúbicos. De éstos, muy probablemente, la mayor parte (4/5) fluirán sobre el Río Pita, mientras solo una pequeña parte lo hará sobre el Río El Salto; en efecto, al observar las fotografías aéreas y las cartas topográficas 1:25.000, se nota que, sobre el borde norte del cráter, existe un alto topográficoque actúa como un verdadero dique en lo orígenes del Río El Salto. Durante la erupción de 1877, éste habrá disminuido fuertemente la afluencia hídrica hacia ese río.

Además, si se toma en cuenta que, durante la erupción de 1877, se emitieron flujos piroclásticos muy densos (boiling over), cuyo movimiento está fuertemente controlado por la topografía, se puede presumir razonablemente que el flujo tuvo por delante un fuerte obstáculo. La presencia de este alto topográfico fue mencionada por Wolf (1878), cuando describe las condiciones del cráter, antes de que ocurra la erupción de 1877, con base en las informaciones consignadas por W. Reiss, en una Carta dirigida a S:E: el Presidente de la República, después de su ascención efectuada en 1873. Según los cálculos trigonométricos efectuados por Reiss, los bordes sur y sudeste del cráter estaban 21 m más abajo que el borde norte (Wolf, 1878).

Wolf también indica que, en vista de la configuración del cráter, durante la erupción de 1877, la "lava" emergió preferentemente del lado oeste y este del cráter y, en mayor cantidad con respecto al lado norte.

Para sustentar la hipótesis sobre la notable diferencia de volumen entre los flujos de lodo que transitaron sobre los ríos Pita y el El Salto, se debe recordar el relato de T. Wolf sobre a su ascención al volcán, realizada el 1 de septiembre de 1877. La expedición, intentó inicialmente avanzar por el lado oeste del volcán, pero tuvo que desistir debido a que "tan terriblemente devastado y destruido se presentaba el volcán" que no fue posible encontrar un camino accesible. Posteriormente se dirigieron hacia la parte norte, donde encontraron un paso para emprender el ascenso. Es evidente que este lado debió estar mucho menos afectado por la acción de los flujos piroclásticos.

El testimonio de Edward Whymper, que visitó el área del volcán en febrero de 1880, aporta a confirmar la misma hipótesis, cuando relata su viaje hacia el Sincholagua y refiere que atravesó el "pequeño Río Pedregal" (curso medio del Río El Salto), en el que no observó huellas importantes del lahar de 1877; no así en el caso del Río Pita, en el que le impresionaron las trazas del tremendo flujo de lodo que continuaban siendo muy evidentes. Se podría, entonces, ratificar que la mayor parte de la onda debió haber transitado por el Río Pita, en el que provocó notables daños.

2.2.3 Las simulaciones numéricas

El modelo adoptado para la simulación numérica considera que el flujo es homogéneo y moviliza un volumen constante. En la zona próxima al volcán, donde las pendientes son muy pronunciadas, el flujo no es canalizado, razón por la cual no puede simularse el tránsito del lahar. Aquí ocurre, claramente, un marcado proceso de englobamiento de detritos; en consecuencia, la simulación se inicia más hacia aguas abajo, donde se considera que ha "terminado" el proceso de erosión acentuada. En vista que en muchos segmentos, el lahar transita profundamente encanalado y, por lo tanto, podría tornarse erosivo, se discutirá posteriormente sobre la validez de la hipótesis del volumen constante.

Al asumir, para el flujo, un comportamiento del tipo dilatante, se ha escogido un coeficiente de disipación nd con un valor comprendido entre 0.2 y 0.6 m1/2 s. Estos valores de nd son compatibles con los que se utilizaron para la simulación del lahar en la cuenca del Río Cutuchi (Barberi et al., 1992). A pesar de que tratándose de los flujos de lodo, cabe perfectamente la posibilidad de un comportamiento de tipo viscoso, en el presente trabajo se ha escogido el modelo dilatante, en vista que las fuertes pendientes determinan elevados gradientes de velocidad (dU/dz), en forma similar a lo que se determinó en el caso del flujo del Nevado del Ruiz. En efecto, se remarca que para valores del Número de Bagnold > 450, se tiene que esperar un comportamiento dilatante, pues éste depende del gradiente de velocidad.

Adicionalmente, en vista de la escasa disponibilidad de agua a lo largo del recorrido del lahar, se ha asumido que no ocurre la transición de "debris flow" a "hyperconcentrated flow".

En el caso de la erupción del St. Helens (1980) y el lahar del South Fork, la transición ocurrió a unos 45 km del cráter, por efecto de la confluencia con el el Río North Fork (Scott, 1988).

En el caso del Cotopaxi y, particularmente de la cuenca del Río Pita, se asume que esta transición no puede ocurrir, pues no existen afluentes importantes y los caudales propios son bastante modestos, según como se aprecia en la siguiente tabla:

 

Tabla : 5.1 Datos Hidrologicos del Río Pita

 

ESTACION: RIO PITA EN LA BOCATOMA (Limnimétrica)

Cota:

3320 m.s.n.m.

Area:

195 km2

Precipitación:

1096 mm/año

Caudal medio interanual:

2.88 m3/s

Caudal unitario:

14.8 l/s/ km2

Caudal mínimo:

1.36 m3/s

Fuente: Empresa Municipal de Agua Potable de Quito, mayo de 1996

El Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI) opera, desde 1964, la Estación Limnigráfica PITA A.J. SALTO, ubicada en la elevación 3634, con un área de drenaje de 141 km2 , en la que se han registrado los siguientes datos sobre caudales máximos:

Fecha

Caudal

27-07-82

3.33 m3/s

04-03-86

4.42 m3/s

25-03-91

3.11 m3/s

No existen datos sobre los ríos Santa Clara y El Salto, pero se puede afirmar con certeza que son menores que los del Pita.

En la Fig. 5.4a se presenta, en forma esquemática, la ubicación de los tramos en los que se ha subdividido al Río Pita para simular una situación bastante compleja, caracterizada por la presencia de un valle principal (Río Pita) y dos valles laterales (Ríos Santa Clara y El Salto).

En la Fig. 5.5b están graficadas las pendientes de los valles materia de este estudio y, para fines de comparación, la del Río Cutuchi. La diferencia es notabilísima, pues, como promedio de todo el tramo, la pendiente de los primeros está alrededor de un XX%, mientras la del Cutuchi apenas llega a un xx%.

En la Fig. 5.5a aparece el hidrograma inicial utilizado para el primer tramo (I°) del Río Pita y en la 5.5b, el en el tramo del Río Salto (II°).

En la Fig. 5.6 se presentan los hidrogramas reconstruidos por Fairchild (1987) y por Pierson (1985) de varios lahares desencadenados por la erupción del St. Helens en 1980. Tal como puede observarse, los hidrogramas iniciales tienen formas diferentes.

Concordantemente con el mecanismo de iniciación del lahar del Cotopaxi en 1877, se seleccionó un hidrograma inicial de forma triangular, con un pico definido a partir del volumen previamente determinado y un intervalo temporal de 1800 segundos, coherentemente con las crónicas históricas que refieren que el flujo pasó por El Pedregal (ubicado cerca de la primera sección del modelo), en alrededor de media hora (Sodiro, 1877, Wolf, 1878).

Por similitud con el hidrograma inicial del lahar del Pine Creek (Pierson 1985), se asignó un tiempo de 450 segundos (1/4 del tiempo total) al período que transcurre hasta alcanzar el caudal pico.

Este hidrograma inicial sirvió para los dos primeros tramos, anteriores a la junta con el Río El Salto. En este sitio, se calculó el hidrograma "suma" de la Fig. 5.9, que resulta de la adición de los dos hidrogramas obtenidos de las secciones inmediatamente anteriores. De todas formas, se remarca que, si se asigna todo el caudal al Río Pita, los datos de la simulación hacia aguas abajo de la confluencia, no presentan notables diferencias.

El hidrograma "suma" se convirtió después en el hidrograma inicial para el III° tramo de la simulación correspondiente al Río Pita, que se extiende entre la junta con el El Salto y el sitio La Caldera, en donde se calculó la altura máxima (54.5 m) que puede alcanzar el flujo, antes de desbordarse por la orilla izquierda hacia el cauce del Santa Clara; no obstante, se debe señalar que el modelo de simulación no puede tomar en cuenta los eventuales desniveles entre el centro y el borde de una curva estrecha, donde se manifiesta con mayor intensidad la acción de la fuerza centrífuga. Por consiguiente, se deben corregir los datos de la altura alcanzada por el flujo, por medio de la ecuación de Chow (1959):

U = (gDhr/b)1/2

en la que:

g = aceleración de la gravedad

b, Dh = ancho y profundidad del flujo en la sección considerada

r = radio de curvatura.

En vista que U constituye uno de los datos de salida del programa de simulación, Dh se lo puede despejar fácilmente de la ecuación, en la sección considerada, y verificar el desbordamiento a partir de la diferencia de nivel entre ambas márgenes.

En la Fig. 5.9 b se presenta el hidrograma correspondiente a la sección "La Caldera". El área comprendida bajo la línea de puntos representa el volumen del lahar que continúa transitando por el Río Pita y, la restante, el volumen que desborda hacia el Río Santa Clara.

La simulación prosigue después sobre dos tramos separados (IV° a lo largo del Pita y V° a lo largo del Santa Clara), con su propio hidrograma inicial que se les obtuvo a partir de los resultados que suministra el hidrograma de la sección "La Caldera".

 

2.2.4 Reconstrucción del Flujo de Lodo de 1877 a partir de los datos históricos

Después de transcurridos 119 años del último evento, es verdaderamente imposible, a menos que se efectúe un ejercicio de prestidigitación, identificar a ciencia cierta las huellas que pudo dejar en el terreno el paso del flujo de lodo. Tampoco es seguro asignar una edad a los múltiples depósitos laharíticos de igual número de eventos históricos y subhistóricos en un área de gran desarrollo urbano. Por consiguiente, para calibrar la simulación, en cuanto a las alturas que alcanzó el lahar de 1877, quedaba como única opción encontrar algunas secciones en las que la información provista por las crónicas podía ser suficientemente confiable.

Para lograr este propósito se desarrolló, previamente, un extenso y preciso trabajo de reconstrucción de los daños causados por el evento de 1877, que fue complementado con una investigación de archivos históricos, algunos todavía inéditos, para incrementar el volumen de la información referida en las crónicas de Sodiro (1877) y Wolf (1878). Sobre esta base se establecieron 3 secciones de control, a lo largo del Pita, y 7 a lo largo del Santa Clara.

2.2.5 Secciones de Control en el Río Pita

i) "La Colina"

Se pudo determinar un punto sobre la sección (El. 2485), en el que, al momento de la erupción de 1877, existía una casa de habitación ocupada por la familia Sanguano. El jefe de familia, que fue testigo presencial del fenómeno y murió a la edad de 104 años, relató insistentemente a su hijo, que tiene actualmente 74 años, que dicha casa fue ligeramente tocada por la inundación (Anexo1). A partir de este dato, y considerando que el fondo del valle está en la elevación 2477.5, se ha podido determinar que el lahar tuvo una altura de 7.5 m.

ii) Sección PT-49

Está ubicada cerca de la casa de la antigua Hda. San Rafael, que no fue destruida por el lahar de 1877. Se ha estimado una altura mayor a 10 m, en vista que el fondo del valle se encuentra en la elevación 2464 y la casa en la 2474.

iii) Sección PT 49’

Tiene una ubicación muy cercana a la anterior y toma como referencia la misma casa antigua que, según Sodiro (1877), permaneció incólume después del paso del lahar de 1877. Aquí se ha calculado una altura del flujo igual a 10.5 m, pues el fondo del valle está en la elevación 2466, y la casa (Punto 14 del perfil), en la 2476.5.

 

2.2.6 Secciones de Control en el Río Santa Clara

iv) Sección AG-1

Al igual que las secciones AG-2 y AG-3, se encuentra ubicada en el area que ocupó la Fábrica Aguirre, mencionada en las crónicas de Sodiro (1877) y Wolf (1878). La sección pasa por sobre las ruinas de un muro de piedra, recubiertas por un depósito de 30-40 cm de lodo. La altura del muro es de alrededor de 2m y se encuentra en la elevación 2539, mientras el fondo del valle está en la elevación 2528; en consecuencia, se ha calculado una altura del lahar comprendida entre 12 y 13 m.

v) Sección AG-2

El perfil arranca justo al píe del muro de la casa de la Hacienda Chillo Compañía que, según la crónica de Sodiro (1877), sufrió la inundación de su planta baja y la acumulación de un depósito de detritos de 50 cm de espesor; las señales sobre las paredes indicaban que el agua llegó hasta 1 m de altura. Considerando que el fondo del valle está en la elevación 2526.8 y el pie del muro en la 2532.6, se ha determinado una altura máxima de alrededor de 7 m.

vi) Sección AG-3

El perfil se inicia exactamente en el muro de la pequeña capilla, edificada en 1872, que se encuentra junto a la casa de la Hacienda Chillo Compañía. Considerando que el fondo del valle se encuentra en la elevación 2533.9, se ha calculado una altura máxima comprendida entre 7.5 y 9 metros.

vii) Sección SC 14

Está ubicada en la zona de Cashapamba, donde , según las crónicas históricas, el lahar desbordó la margen derecha del Río Santa Clara. La elevación del fondo del valle es 2512 y la del borde 2520; en consecuencia, se estima una altura mayor de 8 m. OJO

viii) Sección Santa Clara 17’

Sobre esta sección existía, hasta hace pocos años, un viejo árbol de aguacate, en cuyo tronco quedaron atascadas algunas piezas metálicas arrastradas desde la Fábrica Aguirre, por el lahar de 1877. La elevación del fondo del valle es 2486, y la del sitio donde estuvo plantado el árbol, 2498; por consiguiente, el flujo debió haber alcanzado una altura comprendida entre 10 y 12 m.

ix) Sección SC 22’

Esta sección pasa cerca de la casa de la Hacienda San Rafael, que se encuentra en la elevación 2474. Como ya se ha mencionado anteriormente, la casa permaneció incólume; en vista que la elevación del fondo del valle es 2464, se ha calculado una altura comprendida entre 8 y 11 m.

x) Sección SC 23

Se halla, también, ubicada cerca de la casa de la Hacienda San Rafael. La elevación del fondo del valle es 2453.5. Es, probablemente, en este sitio donde el lahar de 1877 se desbordó por la márgen izquierda del río, para invadir el camino a Sangolquí. La elevación del terreno contíguo a la casa es 2463, por lo que se ha estimado una altura máxima superior a 10m.

 

ANEXOS

Crecida en el Río Pita a la altura de La Colina

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Crecida en el Río Santa Clara a la altura de la Haciendo Chillo

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Crecida en el Río Santa ClaraPita a la altura de El Aguacate

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