Download - batimetria 2015

VICEMINISTERIO DE MARINA MINISTERIO DE LA DEFENSA NACIONAL

COMISIÓN INTERINSTITUCIONAL DE INVESTIGACIÓN HIDRO-OCEANOGRÁFICA -CIIHO-

"INFORME DEL LEVANTAMIENTO HIDROGRÁFICO LAGO DE AMATITLÁN 2,015"

GUATEMALA, 20 DE MAYO DE 2015.

Informe del Levantamiento Hidrográfico del Lago de Amatitlán 2015

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CONTENIDO

I Generalidades Pág.

1.1 Introducción 5

1.2 Antecedentes 5

1.3 Levantamientos hidrográficos anteriores 6

1.4 Objetivo 7

1.5 Ubicación 7

1.6 Descripción general del lago de Amatitlán 7

1.7 Personal participante 8

1.7.1 Brigada hidrográfica interinstitucional 8

1.7.2 Observadores estaciones limnimétricas 8

1.8 Embarcaciones, equipos e instrumentos 9

1.8.1 Embarcación 9

1.8.2 Equipos e instrumentos 9

II Geodesia

2.1 Objetivo 11

2.2 Personal, equipos y materiales 11

2.2.1 Personal 11

2.2.2 Equipos y materiales 11

2.3 Reconocimientos de campo 12

2.3.1 Reconocimiento de puntos de orden superior 12

2.3.2 Reconocimiento de nuevos puntos 12

2.4 Monumentación 13

2.5 Posicionamiento geodésico 13

2.5.1 Metodología 13

2.5.2 Parámetros de posicionamiento 14

2.5.3 Nivelación hacia los vértices 14

2.5.4 Gabinete y pos proceso de los datos 15

2.5.5 Resultados de la campaña geodésica 16

2.6 Control vertical 16

2.6.1 Control vertical del espejo de agua 17

III Mediciones Hidrográficas e Hidrométricas

3.1 Mediciones y registros del nivel del lago de Amatitlán 18


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3.1.1 Objetivo de las mediciones limnimétricas 18

3.1.2 Metodología para la medición del nivel medio del lago 18

3.2 Levantamiento hidrográfico 18

3.2.1 Objetivo de las mediciones batimétricas 18

3.2.2 Metodología empleada para los levantamientos batimétricos 19

3.2.3 Especificaciones técnicas para las mediciones batimétricas 20

3.2.4 Reducción de sondajes 21

3.2.5 Metodología para el procesamiento de datos batimétricos 21

3.2.6 Planos 21

IV Estimación Volumen de Sedimento Acumulado

4.1 Generación de red de triángulos irregulares –TIN- 23 4.2 Generación de volumen de sedimentación 24

V Logística

5.1 Recursos y materiales empleados batimetría lago de Amatitlán 25

VI Conclusiones y Recomendaciones

6.1 Conclusiones 26 6.2 Recomendaciones 27

VII Referencias 28

VIII Anexos

Anexo A Mapa Hidrográfico Lago de Amatitlán 1971

Anexo "B" Levantamiento Hidrográfico 2001

Anexo "C" Levantamiento Hidrográfico 2012

Anexo “D” Ubicación lago de Amatitlán

Anexo "E" Disposición de los Sensores Abordo de Lancha AMSA 6

Anexo “F” Esquema de Posicionamiento Vértices Geodésicos


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Anexo “G” Líneas Principales de Sondaje

Anexo “H” Líneas de Verificación o Secundarias de Sondaje

Anexo “I” Planos Escala 1/15,000 Brigada hidrográfica Interinstitucional

Anexo “J” Planos a Escala 1/15,000 Dirección General de Asuntos Marítimos Ministerio de la Defensa Nacional

Anexo “K” Mapas Temáticos Instituto Geográfico Nacional -IGN-


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I GENERALIDADES

1.1 Introducción

El Lago de Amatitlán constituye el quinto cuerpo de agua dulce en extensión del país, siendo superado por los Lagos de Izabal, Atitlán, Petén Itzá y El Golfete (INSIVUMEH, 2013); dadas sus características geográficas, proximidad, profundidad y extensión, constituye el mayor reservorio natural de agua dulce para la ciudad de Guatemala (Aproximadamente 0.286 km³).

Aparte de ser un paisaje impresionante dentro de la geografía del país, en la actualidad, el lago de Amatitlán podría constituir una importante fuente de abastecimiento de agua a nivel metropolitano, ya que alrededor de catorce municipios se benefician de ella. El lago sirve como medio de comunicación acuática para el transporte de personas y mercancías entre los poblados de la ribera, a la vez que surte a los habitantes de pescado, también provee de un espacio para la recreación y el turismo, actividades que estimulan de forma positiva la economía del lugar.

De las profundidades del lago, muchas son las piezas arqueológicas que han sido extraídas, todas ellas pertenecientes a la cultura “Pocomam” con más de tres mil años de antigüedad (Arqueología, 2015). Entre las cuales se encuentran: quemadores de pom, incensarios, representaciones zoomorfas de jaguares y simios. Además, se han extraído esculturas de barro tipo ceremonial y doméstica.

El presente informe técnico recopila información relevante sobre antecedentes y levantamientos hidrográficos realizados con anterioridad, se presentan los objetivos y ubicación del proyecto, una descripción general del área de estudio, se lista al personal participante, así como el equipo e instrumental empleado; se describe la metodología empleada para los levantamientos geodésicos, descripción general de las mediciones hidrográficas e hidrométricas así como los equipos empleados para su obtención, finalizando con la presentación de los productos temáticos derivados de la data batimétrica colectada en el área de estudio.

1.2 Antecedentes

El lago de Amatitlán ha sido objeto de varios estudios en diferentes disciplinas de la ciencia y duración (Basterrechea, 1984). Entre los más significativos se encuentran los de Juday (1915), Deevey (1957), Weiss (1971), Calzada (1974), Paz (1983), Tabarini de Abreu (1983), Madriz (1984) y Aguilera (1984).

A inicios de 1,932 iniciaron los primeros trabajos geodésicos que formaron parte del sistema de control terrestre nacional, a cargo del Departamento de Asuntos


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Limítrofes del Ministerio de Relaciones Exteriores; sin embargo, el 25 de enero de 1945 y por disposición gubernamental, dicha oficina fue transformada en el Departamento de Mapas y Cartografía adscrito al Ministerio de Comunicaciones y Obras Públicas, hoy en día el Instituto Geográfico Nacional –IGN-.

Al año siguiente los Gobiernos de la República de Guatemala y los Estados Unidos de América, celebran un convenio de cooperación y apoyo al proyecto cartográfico nacional a través del Servicio Geodésico Interamericano –IAGS-, actualmente la Agencia Nacional de Inteligencia Geoespacial -NGA- de los EEUU.

Dentro del marco cooperación entre ambas instituciones (IGN-NGA), en los meses de Julio y Agosto de 1971, se realiza el primer levantamiento hidrográfico oficial en la cuenca del lago de Amatitlán, lo que permitió la edición y compilación en 1975 del primer Mapa Hidrográfico del Lago.

La Autoridad para el Manejo Sustentable de la Cuenca de Lago de Amatitlán –AMSA-, fue creada mediante el Decreto No. 64-96 del Congreso de la República de Guatemala, de fecha 18 de septiembre de 1996 (AMSA, 2010), ha planificado y realizado diversos estudios técnicos y científicos; con el objeto primordial de resguardar y recuperar el lago de Amatitlán. Desde hace 3 años no se realiza ningún levantamiento hidrográfico en la cuenca del lago, dicha información es considerada de gran valor, ya que permitirá estimar: la tasa de sedimentación del cuerpo de agua, facilita la comprensión de la dinámica geológica en el lecho del lago, así como la fluctuación en el espejo de agua.

1.3 Levantamientos Hidrográficos Anteriores

Los actuales Instituto Geográfico Nacional –IGN- y la Agencia Nacional de Inteligencia Geoespacial –NGA- de los EEUU; celebraron en 1946 un convenio de cooperación y apoyo al proyecto cartográfico nacional; dentro del marco cooperación entre ambas instituciones, en 1971 se realiza el primer levantamiento hidrográfico oficial en el Lago de Amatitlán, el cual permitió la edición y compilación del primer Mapa Hidrográfico del lago (Ver Anexo "A").

La Autoridad para el Manejo Sustentable de la Cuenca de Lago de Amatitlán –AMSA-, en 2001 contrató los servicios profesionales de la empresa CyM –ESI, Ingenieros-; con el objeto de calcular el volumen de almacenaje del lago, identificar los cambios en la batimetría y dar horizontes a los problemas de erosión y sedimentación de la cuenca del Rio Villalobos. Es oportuno mencionar que para la realización de este levantamiento hidrográfico, el ejecutor utilizó ecosonda (sensores) diseñados para la búsqueda de cardúmenes de peces (Ver Anexo “B”).

La Empresa WESA-ASEBASTE en 2012, fue contratada para realizar estudios batimétricos, con el objeto de mejorar el conocimiento de los aspectos hidrodinámicos del transporte de sedimentos del Río Villalobos y predecir su impacto en términos de erosión del cauce, lo cual influye en la reducción del


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Volumen y área del lago de Amatitlán. Así como, capacitar a personal de AMSA en el levantamiento, análisis de batimetría y evaluación completa del transporte de sedimentos de ríos (Ver Anexo “C”).

1.4 Objetivo

Realizar un levantamiento hidrográfico en el lago de Amatitlán, con el objeto de colectar información batimétrica del cuerpo de agua, datos que complementarán la cartografía disponible de la cuenca; además permitirá comprender de mejor forma, la dinámica generada por el aporte de sedimentos y de esta manera disponer de información oportuna y actualizada para el manejo sostenible del lago, así como sus condiciones actuales de navegabilidad.

1.5 Ubicación

El área de estudio se encuentra a 20 Km de la ciudad de Guatemala, específicamente en coordenadas geográficas (Latitud 14º29'28.35” N, Longitud 090º36’34.44” O y Latitud 14º25'13.05” N, Longitud 090º32'20.09” O) a 1,188 metros sobre el nivel medio del mar –MNMM-, el área de la cuenca tributaria es de 368 Km², con una superficie de 15 Km² (Basterrechea, 1984). Se trata de un lago poco profundo, con casi 30 metros de profundidad máxima y una profundidad media de 15 metros, su volumen de agua es de 0.286 km³ (Ver Anexo "D").

1.6 Descripción General del Lago de Amatitlán

La cuenca del lago Amatitlán es parte integral de la cuenca del Río María Linda, una de las dieciocho cuencas de la Vertiente del Océano Pacífico (Vertiente del Pacífico, 2015). El lago de Amatitlán tiene su origen en la Era Cuaternaria y su formación se debe a los movimientos tectovolcánicos ocurridos en el área y provocados por los volcanes de Pacaya, Agua, Fuego y Acatenango. En la época pre-colombina, el lago fue la fuente principal de abastecimiento de agua y alimento de las tribus Pocomam asentadas a su alrededor, además de ser lugar de rituales por ser considerado un lugar sagrado para los antiguos pobladores de sus riberas (AMSA, 2003).

El río Villalobos es el principal tributario del lago de Amatitlán y drena una cuenca de alrededor de 313 km². Actualmente el río Villalobos y sus tributarios, transporta una carga alta de sólidos en suspensión y contaminantes de la ciudad de Guatemala y otros trece municipios que se ubican en su cuenca. El cauce del río Villalobos es utilizado para la extracción de arena, esta práctica realizada inadecuadamente contribuye al aumento en el transporte de sedimentos en el río Villalobos y consecuentemente en el lago Amatitlán.


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Las aguas del lago de Amatitlán fluyen hacia el río Michatoya, el cual desemboca en el Océano Pacífico. Un puente ferroviario construido a través de un estrecho divide el lago en dos subcuencas, por tal razón es considerado como dos lagos, debido a que las características físicas, químicas y biológicas de cada parte son distintas. La parte occidental recibe las aguas del rio Villalobos y descarga sus aguas al rio Michatoya; de donde la proporción de vaciado es más rápida, permitiendo que sus aguas se encuentren relativamente en mejor estado que la parte oriental (Basterrechea, 1985). La parte oriental del lago recibe escorrentía proveniente de tierras de uso agrícola, que acarrean gran cantidad de fertilizantes y plaguicidas proveniente de beneficios de café e ingenios de azúcar.

La cuenca del lago Amatitlán, recibe las aguas domésticas e industriales que se descargan en su cuenca; parte de esas descargas provienen de los efluentes de varias plantas de tratamiento. La cuenca de Amatitlán está conformada por 14 municipios, nueve (9) del departamento de Guatemala y cinco (5) de Sacatepéquez. Es importante mencionar que a partir de 1950, en el área de estudio se ha identificado un notorio incremento en las concentraciones de nutrientes (Deevey, 1957), fenómeno conocido como eutroficación o eutrofización.

1.7 Personal Participante

1.7.1 Brigada Hidrográfica Interinstitucional

1. Supervisor y coordinador del levantamiento hidrográfico: Teniente de Navío Especialista hidrógrafo Categoría “A” FIG/OHI/ACI, MSc. Juan Francisco Santos Solórzano

2. Técnico Hidrógrafo: Julio Adalberto Corado Sazo

3. Timonel de lancha hidrográfica: Luis Fernando Urzúa Súchite

4. Delegados AMSA: Ingeniera Joanna Girón Brincker Técnico Marlon Velásquez Caal

1.7.2. Observadores Estaciones Limnimétricas

Personal o guardia de turno en Presa Compuertas de Amatitlán de la Empresa de Generación de Energía Electica del Instituto Nacional de Electrificación –EGEE del INDE-, ubicada en coordenadas geográficas Latitud 14°29’12.23” N y Longitud 090°36’43.68” O.


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1.8 Embarcaciones, Equipos e Instrumentos

1.8.1 Embarcación

Lancha AMSA 6 (embarcación menor), de 25" pies de eslora y 6” pies de manga, construida de fibra de vidrio, con toldo de lona; equipada con un transductor de doble frecuencia, montado al costado de estribor de la embarcación y propulsada por un motor fuera de borda, marca MERCURY de 40 caballos de fuerza -HP-, de 4 tiempos, con encendido mecánico (Ver Anexo “E”).

1.8.2 Equipos e Instrumentos

Los equipos hidrográficos instalados a bordo de la embarcación AMSA 6, fueron proporcionados por las siguientes instituciones: Empresa Portuaria Quetzal -EPQ-, Empresa Portuaria Nacional Santo Tomás de Castilla -EMPORNAC- y la Autoridad para el Manejo Sustentable de la Cuenca de Lago de Amatitlán -AMSA-.

Una (01) Hydrotrac

ecosonda monohaz de frecuencia múltiple, marca ODOM, .

Una (01) robotina o brazo metálico.

Una (01) pieza T para colocación de antenas GPS.

Un (01) transductor de doble frecuencia, marca TELEDYNE.

Un (01) receptor GPS, marca HEMISPHERE.

Una (01) antena GPS primaria A30, marca HEMISPHERE.

Una (01) antena GPS secundaria A20, marca HEMISPHERE.

Un (01) panel solar marca AUTOMATIC POWER.

Una (01) llave de HYPACK.

Un (01) disco de instalación HYPACK.

Una (01) lancha o embarcación menor de fibra de vidrio AMSA 6.

Dos (02) baterías de 12 voltios, marca EVEREADY.

Dos (02) GPS base RTK R10, con accesorios marca TRIMBLE.

Un (01) GPS móvil RTK R10, con accesorios marca TRIMBLE.

Un (01) radio base marca TRIMBLE.

Un (01) radio receptor marca TRIMBLE.

Una (01) controladora TSC 3 marca TRIMBLE.

Dos (02) trípodes de aluminio marca CRAYN.

Una (01) computadora portátil marca HP Probook S.

Una (01) tarjeta multipuertos marca STARTECH.

Una (01) base metálica para instalación de equipo.

Un (01) cargador de baterías marca SHUMACHER ELECTRIC.

Un (01) inversor de corriente marca WAGAN TECH.

Un (01) multímetro marca TRUPER.


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Una (01) sondaleza.

Un (01) motor fuera de borda de 40 hp, marca MERCURY.

Una (01) planta eléctrica marca HONDA.

Un (01) perfilador de velocidad del sonido -SVP-, marca ODOM

DIGIBAR PRO.


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II GEODESIA

2.1 Objetivo

Apoyar la Fase II “Campaña Hidrográfica” del levantamiento hidrográfico del lago de Amatitlán, mediante el establecimiento de puntos de control horizontal referidos al Datum WGS-84 y ubicación vertical referida al modelo geoidal EGM96; para lo cual se realizó la monumentación y posicionamiento de hitos geodésicos específicos, en lugares próximos a las estaciones limnimétricas establecidas, a fin de medir la variación en los niveles del espejo de agua del Lago; tomando como referencia principal el sitio -CORS-, Ciudad de Guatemala, instalado en el Instituto Geográfico Nacional -IGN-, que forma parte de la red geodésica nacional de primer orden.

2.2 Personal, Equipos y Materiales

2.2.1 Personal

El personal técnico del Instituto Geográfico Nacional -IGN-, que participó en los trabajos de campo, cuenta con amplia experiencia en el desarrollo de trabajos de esta naturaleza. La relación del personal se detalla a continuación:

1. Técnico en Geodesia: Luis Enrique Sandoval Betancourt 2. Técnico en Geodesia: Obdulio Alberto Cruz Pérez 3. Técnico en Geodesia: Mynor Fernando Cerna Urrutia 4. Técnico en Geodesia: Luis Fernando Oroxón Sandoval 5. Técnico en Geodesia: Faustino López García 6. Técnico en Geodesia: Mynor Manuel Celada Muñoz

2.2.2 Equipos y Materiales

Para el desarrollo de la Fase I “Campaña Geodésica”, la División de Geodesia del Instituto Geográfico Nacional -IGN-, utilizó el siguiente equipo:

• Tres (03) receptores de doble frecuencia (L1 y L2) geodésicos marca

Leica serie 1,200. • Tres (03) trípodes plegables marca Leica. • Tres (03) smart antenas marca Leica para receptores de doble

frecuencia. • Un (01) nivel de precisión marca Wild N III para nivelación de primer

Orden. • Un (01) trípode fijo marca Leica.


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• Un (01) par de miras de filadelfia o estadales marca leica. • Una (01) estación total marca Leica serie 1,200 • Un (01) trípode plegable marca Leica. • Dos (02) bastones con extensiones marca Leica. • Dos (02) prismas marca Leica. • Dos (02) bípodes marca Leica. • Un (01) racimo de prisma de 03 marca Keuffel. • Un (01) stamping set marca Stanley. • Un (01) mortero. • Un (01) martillo. • Un (01) saca tierra. • Una (01) cinta métrica de 50 mts. • Una (01) barreta.

Para la monumentación de hitos el personal técnico del IGN, utilizó los siguientes materiales:

• Dos (02) cucharas de albañil. • Dos (02) Cinceles para concreto de 1 pulgada y 25 cms de largo. • Tres (03) varillas de hierro de 3/4. • Un (01) saco de cemento gris. • Dos (02) botes de pintura de aceite color rojo de 1/4. • Dos (02) pinceles. • Una (01) segueta. • Dos (02) sierras para cortar hierro. • Dos (02) metros de tubo PVC de 4 pulgadas. • Una (01) barreta. • Diez (10) fichas de bronce.

2.3 Reconocimientos de Campo

Fue la primera tarea técnica realizada en la zona de trabajo, y abarcó los siguientes aspectos (Redes de Densificación, nd):

2.3.1 Reconocimiento de Puntos de Orden Superior

Esta tarea se realizó para puntos de control planimétricos como altimétricos, constatando su estado y condiciones para la medición; asimismo, se actualizaron las Monografías y Croquis de Reconocimiento de estos puntos.

2.3.2 Reconocimiento de Nuevos Puntos

Esta tarea técnica se realizó mediante la selección de nuevos puntos que se ajusten a las siguientes características:

• Accesibilidad.


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• Cielo despejado sobre los 10° desde el horizonte (en algunos proyectos esta condición puede llevarse a 15°).

• Evitar la existencia de superficies reflectantes a líneas de transmisión de energía o antenas de equipos de comunicación, posicionamiento, vigilancia, etc.

• Estabilidad razonable para garantizar la permanencia de la marca que se implante. Se evitarán terrenos expuestos a anegamiento, erosión rápida, inundación, etc.

• Dentro de lo posible, deben hacerse previsiones para que el diseño de la marca a implantar sea el más adecuado a las características de la zona.

• En caso de localizarse marcas de otros proyectos o redes del IGN, cuya ubicación reúna las características establecidas, serán utilizadas a fin de evitar la proliferación de marcas que confunden a los usuarios.

2.4 Monumentación

Se monumentaron los puntos de control geodésico y se les denominó de acuerdo a su lugar de ubicación, siendo estos: Estación Acuática, Slowing, El Morlón, Planta Laguna, El Relleno, Vela Sauce, Km 27.4, Orantes, Isla, Isla 1, Orfanato, Castillo de Orión y BM INDE; asimismo, fueron señalizados con una ficha de bronce en el centro, en algunos casos se utilizó un Pin de hierro de tres octavos y 0.5 mts de largo.

Figura 01.- Monumentación vértice geodésico Slowing.

2.5 Posicionamiento Geodésico

2.5.1 Metodología

El posicionamiento de los vértices geodésicos (BM) en el perímetro del lago


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de Amatitlán, se realizó empleando el método Estático, el cual consiste en utilizar tres receptores GPS de doble frecuencia en los puntos establecidos, recolectando información de forma simultánea con sesiones de 45 minutos dejando un (01) receptor base en punto ubicado en El Morlón. Lo anterior con la finalidad de poderlo vincular con la Red Activa de Posicionamiento Continuo -CORS- y sus estaciones COAT, COTZ y GUAT.

2.5.2 Parámetros de Posicionamiento

Mínimo de satélites 4, épocas cada 15 segundos, máscara de elevación 15º PDOP 5, tiempo de recolección de datos Rover de 30 a 45 minutos dependiendo de la disponibilidad de los satélites.

Figura 02.- Posicionamiento vértice geodésico Slowing.

2.5.3 Nivelación Hacia los Vértices

Con el método tradicional y el empleo de estación total, se realizaron nivelaciones diferenciales de cada uno de los puntos prestablecidos, utilizando los bancos de marcas -BM- que pertenecen a la Red Nacional Vertical de primer Orden denominada KKK y EEE.

El banco de marca -BM- más cercano al área de trabajo es el BM EEE 50A con una distancia de 1.4 Kms. Por lo que se corrió una nivelación diferencial y se colocó un BM en las instalaciones del INDE. Posteriormente se le dio elevación a otro BM que se denominó INDE.

Para darle elevación a los puntos auxiliares Slowing, se tomó como referencia el BM INDE 1, y se le dio elevación a Estación Acuática.


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La escala limnimétrica de Estación Acuática, se posicionó y se le dio elevación tomando como referencia, el BM Slowing y Acuática; al mismo tiempo se instaló un temporal que se denominó (Playa) para dar elevación al punto llamado El Morlón.

Al BM denominado Planta Laguna, se le dio elevación diferencial con el banco de marca KKK 17. En este BM se le nivelaron dos puntos auxiliares, que fueran visibles con Relleno denominados P 17-1 y P17-2, los cuales sirvieron de referencia para dar elevación a El Relleno.

Con el BM KKK 13, se colocaron 02 temporales denominados P 13-1 y P13- 2, los cuales sirvieron de referencia para dar elevación a Estación Vela.

El BM KKK 12 se utilizó de referencia para darle elevación a el punto denominado 27.4, de este BM se pusieron dos puntos auxiliares denominados P 12-1 y P 12-2, los cuales sirvieron de referencia para dar elevación a Estación Orantes (Ver Anexo “F”).

Figura 03.- Nivelación diferencial hacia los vértices geodésicos.

2.5.4 Gabinete y Pos proceso de los Datos

La información colectada por los tres (03) receptores GPS, fue procesada mediante el empleo del programa Leica Geomatics Office -LGO-, aplicación diseñada para el cálculo y administración de datos geodésicos, también realiza el control de calidad de las mediciones efectuadas; obteniendo coordenadas, alturas geoidales y elipsoidales de cada punto medido, vinculándolo a la Red Activa de Posicionamiento Continuo -CORS-.


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Este tratamiento se aplicó a los datos obtenidos en campo por el Sistema de Posicionamiento Global –GPS- y a los datos de la nivelación realizada hacia los vértices por el sistema clásico (Nivel Wild N III) y estación total.

2.5.5 Resultados de la Campaña Geodésica

Los puntos de apoyo y auxiliares pre establecidos y seleccionados, quedaron vinculados o enlazados a la Red Activa de Posicionamiento Continuo -CORS-, densificando la red de vértices geodésicos disponibles para futuros proyectos en la cuenca del lago de Amatitlán (Ver Tabla 01).

Tabla 01.- Vértices geodésicos IGN-AMSA, lago de Amatitlán.

No. Vértice Geodésico Latitud Longitud Elevación

N O (MSNMM)

1 Estación Acuática 14°29’27.56365” 090°36’38.25172” 1,190.386

2 AMSA 14°31’7.89854” 090°37’20.00311” 1,445.2858

3 Castillo Orión 14°28’55.17686” 090°35’15.22651” 1,202.4426

4 Escala Est. Acuática 14°29’26.99448” 090°36’38.17515” 1,189.777

5 Escala Isla 14°28’56.96079” 090°34’23.74719” 1,188.8056

6 El Morlón - Faro 14°28’59.88089” 090°36’31.49441 1,189.268

7 INDE 1 14°29’11.1” 090°36’45.6” 1,190.544

8 INDE 14°29’11.62214” 090°36’46.98240” 1,190.5150

9 ISLA 1 14°28’52.17271” 090°34’34.60762” 1,190.630

10 ISLA 14°28’51.83105” 090°34’35.94486” 1,191.401

11 KM 27 14°26’35.82677” 090°31’54.23251” 1,193.9550

12 Orantes 14°26’54.03779” 090°32’22.56199” 1,189.4046

13 Orfanato 14°28’55.53651” 090°35’2.72641” 1,286.9000

14 P 3 14°28’13.48706” 090°35’15.38695” 1,189.290

15 Planta Laguna 14°27’41.56794” 090°35’4.17037” 1,190.635

16 El Relleno 14°27’10.38837” 090°34’0.65599” 1,191.200

17 Slowing 14°29’12.20592” 090°36’40.70672” 1,189.750

18 Vela 14°25’43.17600” 090°33’10.53990” 1,189.2086

2.6 Control Vertical

Para referenciar el levantamiento batimétrico a la altura geoidal, mediante el empleo del método tradicional y estación total geodésica; se realizaron nivelaciones diferenciales de cada uno de los puntos prestablecidos, utilizando los bancos de marcas –BM- pertenecientes a la Red Nacional Vertical de primer orden denominada KKK y EEE (EEE 50 B, BM KKK 17, BM KKK 13 y BM KKK 12). El BM más cercano al área de trabajo fue el BM EEE 50A a una distancia de 1.4 kms.


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2.6.1 Control Vertical del Espejo de Agua

Con las mediciones anteriormente descritas, se determinó el nivel del espejo de agua en alturas geoidales, para lo cual fue necesario calcular el desnivel existente entre el BM o cota de marea y el cero del limnímetro de las reglas limnimétricas en Estación Acuática y La Isla, instalada verticalmente en el talud ribereño.

a) b)

Figuras 04 a y b.- Nivelación regla limnimétrica, Estación La Isla.

La medida de la escala limnimétrica en Estación Acuática, se tomó en la parte de superior de la escala de medida, en la escala limnimétrica de la Estación La Isla, la medida se tomó a 1.20 mts de altura.

Tabla 02.- Coordenadas geográficas, obtenidas con estación total.

Estación Latitud Longitud Elevación

N O MSNMM

Dorión 14º28’55.18” 090º35’15.22” 1,202.4426

Escala Limnimétrica

Acuática

14º29’26.99” 090º36’38.18” 1,189.7772

Escala Limnimétrica

La Isla

14º28’56.96” 090º34’23.75” 1,188.8056


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III MEDICIONES HIDROGRÁFICAS E HIDROMÉTRICAS

3.1 Mediciones y Registros del Nivel del Lago de Amatitlán

3.1.1 Objetivo de las Mediciones Limnimétricas

Recopilar información sobre las variaciones del nivel del lago de Amatitlán, mediante la observación y registro de las reglas limnimétricas instaladas en el área de estudio, en apoyo a la Fase II “Campaña Hidrográfica”. Asimismo, recopilar datos históricos para establecer un nivel de reducción de sondajes.

3.1.2 Metodología para la Medición del Nivel Medio del Lago

En cada una de las estaciones limnimétricas previamente instaladas por la Autoridad para el Manejo Sustentable de la Cuenca de Lago de Amatitlán -AMSA-, mismas que se encuentran ubicadas en Estación Acuática y Estación La Isla; ambas ubicadas perpendicularmente a la ribera del lago. Efectuando su validación correspondiente y nivelando para averiguar la cota geoidal del nivel cero de cada una de las reglas, desde el BM instalado en sus inmediaciones hasta el espejo de agua.

Figura 05.- Nivelación y posicionamiento de regla limnimétrica en Estación Acuática.

3.2 Levantamiento Hidrográfico

3.2.1 Objetivo de las Mediciones Batimétricas

Obtener información geomorfológica del lago de Amatitlán, datos que permitirán apreciar la dinámica y cambios generados por el aporte de


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sedimentos, la identificación de lugares donde existan mayores restricciones para la navegación segura, así como la estimación del volumen actual da agua; lo que permitirá proporcionar información reciente y precisa de la cuenca, actualizando la base de datos batimétrica existente.

Figura 06.- Embarcación AMSA 6, colectando datos batimétricos.

3.2.2 Metodología Empleada para los Levantamientos Batimétricos

Se empleó el programa Hypack, Inc., desarrollado para la adquisición de datos hidrográficos, el cual integra en tiempo real los datos de cada punto sondado con ecosonda monohaz o multihaz y de posición horizontal empleando el sistema GPS. Obteniéndose como resultado las profundidades en metros y los de posición horizontal en coordenadas Geográficas, referidas al Sistema Geodésico Mundial 1984 Datum WGS-84.

Los sondajes durante el levantamiento hidrográfico son grabados de manera automática y continua, en pares ordenados en archivos brutos del programa Hypack Inc., datos de la posición horizontal y de profundidad.

A bordo de la embarcación con la que se realiza la batimetría, se tiene el control total de las mediciones; la posición horizontal de la lancha es monitoreada por la pantalla de un computador portátil, a través de un ícono que representa la embarcación, teniendo como fondo un plano del área grillado con las líneas de sondaje a levantar. Este icono va variando su posición sobre el plano de fondo, de acuerdo al movimiento de la embarcación en tiempo real, sirviendo de guía para que el timonel pueda conducirla de forma precisa sobre las líneas de sondaje planificadas.


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Figura 07.- Visualización Hypack, líneas planificadas levantadas.

3.2.3 Especificaciones Técnicas del Levantamiento

El levantamiento hidrográfico en el lago de Amatitlán, se realizó de acuerdo al siguiente criterio: Cobertura al total de la extensión del lago, batimetría efectuada a bordo de la lancha AMSA 6, planificada con 175 líneas principales de navegación con una separación entre líneas de 75 metros, 05 líneas de verificación o secundarias de navegación con una separación entre líneas de 400 metros entre cada una; asimismo, se realizaron sondajes específicos en: playa pública, compuerta INDE, desembocadura Rio Villalobos y el relleno sector oriental y occidental, lo anterior con el objeto de densificar los datos colectados para visualizar la dinámica de los procesos de sedimentación en el lago (Ver Anexo “G” y “H”).

Las profundidades se obtuvieron empleando un ecosonda hidrográfica marca ODOM modelo Hydrotrac, con el transductor montado a estribor de la embarcación, registrando las profundidades de manera simultánea en archivos brutos del programa Hypack Inc.

La calibración del ecosonda se realizó al inicio y término de cada día de sondaje, mediante el uso de una sondaleza graduada. Durante el trabajo de gabinete, la información batimétrica o datos crudos fueron reducidos o corregidos por los siguientes parámetros: variación diaria del nivel medio del lago, corrección por calado o inmersión del transductor y por parámetros de velocidad del sonido (SVP).


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El posicionamiento horizontal de la embarcación y los sondajes fue realizado mediante el empleo de un GPS RTK (del inglés Real Time Kinematic) o navegación cinética satelital en tiempo real, donde una sola estación de referencia proporciona correcciones en tiempo real, obteniendo una exactitud submetrica.

3.2.4 Reducción de Sondajes

A las mediciones batimétricas, se les aplicó dos tipos de reducciones siendo estas:

a) Por calado o inmersión de transductor

El transductor del ecosonda se encontraba instalado a estribor de la embarcación, por lo tanto trabaja sumergido una determinada profundidad dentro del agua; esta altura fue medida para luego sumarla a las profundidades registradas al momento de editar los sondajes. En el caso de la embarcación AMSA este valor fue de 56 cms.

b) Por nivel del lago

Esta se realizó debido a la variación en el nivel del espejo de agua, durante las horas en que se realizó el levantamiento; por lo que se registró el nivel del agua en las reglas limnimétricas instaladas en Estación Acuática y La Isla, datos que fueron utilizados posteriormente para generar un archivo de mareas, obteniendo como resultado una variación de 0.003 mts.

3.2.5 Metodología para el Procesamiento de Datos Batimétricos

En gabinete, haciendo uso del software Hypack Inc., se editaron los archivos en formato (X,Y,Z), corrigiendo el sondaje defectuoso o ruido, mal grabado o mal posicionado; seguidamente se efectuaron las correcciones por marea para la reducción de sondajes al nivel medio del mar, corrección por calado y finalmente correcciones por parámetros de velocidad del sonido -SVP-.

Posteriormente se realizó un sorteo (sort) de los datos batimétricos, con la finalidad de editar y compilar cartografía temática diversa, a estala 1/15,000.

3.2.6 Planos

La Brigada Hidrográfica Interinstitucional, constituida dentro del marco de la Comisión Interinstitucional de Investigación Hidro-Oceanográfica -CIIHO-, elaboró dos planos a estala 1/15,000, los cuales presentan vista en planta de la batimetría del lago de Amatitlán (Ver Anexo "I").


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• Plano General A-1 escala 1/15,000 • Ortofoto Plano A-1 escala 1/15,000

La Dirección de Hidrografía y Oceanografía de la Dirección General de Asuntos Marítimos del Ministerio de la Defensa Nacional, compilo tres (03) cartas temáticas del lago de Amatitlán a escala 1/15,000 (Ver Anexo "J").

• Ubicación de Red Geodésica Local, Lago de Amatitlán • Ubicación Red Geodésica Local y Sondajes • Mapa Hidrográfico Lago de Amatitlán 2015 • Proyecto de Carta Náutica Lago de Amatitlán

El Instituto Geográfico Nacional -IGN-, edito la cartografía nacional a escala 1/50000, siendo esta la siguiente (Ver Anexo "J"):

• Ortofoto Mapa Hoja 2059 II Amatitlán • Hoja Geológica 2059 IIG Amatitlán, Escala 1/50,000 • Hoja 2059 II Amatitlán, Escala 1/50,000


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IV ESTIMACIÓN VOLUMEN DE SEDIMENTO ACUMULADO

4.1 Generación de Red de Triángulos Irregulares -TIN-

Para la generación de los TIN de cada una de las superficies batimétricas disponibles (2012-2015), se empleó la plataforma HYPACK Inc., programa especializado en la modelación de los TIN derivados de los modelos digitales batimétricos. Cada una de las batimetrías se encontraba en formato X, Y, Z debidamente corregidas; estas fueron ingresadas de forma individual al programa, empleando la extensión TIN, e ingresando los parámetros para su creación (Archivo de entrada, archivo adicional, distancia entre sondas y profundidad) logrando así la generación de los TIN para cada una de las coberturas disponibles. Estos elementos son esenciales para posteriores cálculos contemplados dentro del proyecto.

a) b)

Figura 08 a y b.- Generación de: a) TIN 2012 y b) TIN 2015.


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4.2 Generación de Volumen de Sedimentación

“El cotejar batimetrías obtenidas en épocas y años distintos, permite, también, analizar las variaciones sufridas, detectar erosiones o acumulaciones, e incluso evaluar transporte de sedimentos” (Chapapría, 2004). Para la realización de este cálculo matemático en la plataforma Hypack Inc., se utilizó nuevamente la extensión TIN, seleccionando la función Cálculo de Volumen; obteniendo como resultado preliminar, que para un período de tres (03) años, el lago de Amatitlán se sedimenta a razón de 10,297,211.1 m³.

Figura 09.- Calculo TIN to TIN, volumen de sedimento acumulado.


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V LOGÍSTICA

5.1 Recursos y Materiales Empleados Batimetría Lago de Amatitlán

Para la realización del levantamiento hidrográfico en el lago de Amatitlán, la Autoridad para el Manejo Sustentable de la Cuenca de Lago de Amatitlán -AMSA, proporcionó los recursos necesarios, siendo estos los siguientes (Ver Tabla 03):

Tabla 03.- Materiales utilizados en el levantamiento hidrográfico.

No Concepto Cantidad

1 Galones de combustible 238

2 Litros de aceite dos tiempos 5

3 Tiempos de comida 150

4 Sacos de cemento 5

5 Cubetas de arena 3

6 Cubetas de piedrín 3

7 Herramientas y accesorios 8 Hospedaje en terreno


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VI CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.1 Conclusiones

El éxito alcanzado en la planificación, organización y ejecución del presente estudio, fue posible mediante la voluntad y cooperación entre las instituciones que integran la Comisión Interinstitucional de Investigación Hidro-Oceanográfica -CIIHO-, cuyas atribuciones son la de planificar, coordinar, supervisar y ejecutar cualquier tipo de investigación con el objeto de obtener información reciente y actualizada de las características y propiedades físicas, químicas, geológicas, biológicas y morfológicas de las aguas jurisdiccionales y soberanas de la República de Guatemala.

El conocimiento preciso de las características físico, químicas, geomorfológicas, y biológicas de los cuerpos de agua, es de importancia estratégica para la nación; ya que fomenta el uso sustentable y conservación de los recursos vivos y no vivos que en él se encuentran. La realización de estos estudios en el Lago de Amatitlán, enriquece y actualiza los conocimientos que se tienen de este cuerpo de agua, reservorio natural del vital líquido, que abastece y provee el sustento diario a una variedad de comunidades.

La aplicación de las distintas disciplinas y ciencias auxiliares que componen las ciencias del mar, son vitales para el cumplimiento de esos objetivos; ciencias como la hidrografía, oceanografía, geodesia y cartografía; entre otras, fueron empleadas para la medición, observación, colección, compilación y edición de los datos necesarios, que permitirán la actualización del Mapa Hidrográfico del Lago de Amatitlán, estimación de la tasa de sedimentación del lago y volumen actual de agua, parámetros fisicoquímicos de la columna de agua y cartografía temática del área, productos que permitirán hacer un mejor uso de sus recursos, realizar una navegación segura y promover su protección y preservación.


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6.2 Recomendaciones

Que se continúe promoviendo la realización de este tipo de proyectos o investigaciones en otros cuerpos de agua, por considerarse de interés nacional ya que estos permitirán una mejor comprensión, administración y utilización sustentable de los recursos que en ellos se encuentran; tales actividades fomentan no solo el desarrollo nacional sino que también la economía local, que se beneficia directamente del manejo eficiente de los recursos naturales disponibles.

Que se realicen actividades similares, que permitan la consolidación y fortalecimiento de la Comisión Interinstitucional de Investigación Hidro-Oceanográfica –CIIHO-, por considerarse de gran beneficio para el país, ya que ésta tiene la facultad de coordinar a nivel interinstitucional algunos recursos del Estado, que empleados de forma eficiente; pueden proveer a diferentes instituciones gubernamentales de las herramientas técnicas necesarias para la toma de decisiones oportunas, permitiendo la preservación, conservación y uso sustentable de los recursos naturales de la República.


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queología. (2015). Amatitlán Nuestro un Paraíso de Ensueñ o. Obtenido el 27

de abril, de 2015, del sitio

VII REFERENCIAS

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Ar

http://www.amatitlannuestro.net84.net/index.php?p=1_1_Lago -de-Amatitl-n

Basterrechea M. (1985). Características Físico – Químicas y Biológicas de los Cuerpos de Agua: Lago de Amatitlán y Rio Motagua. Primer Informe del Proyecto Especial de Limnología No. 94 O.E.A.

Basterrechea, M. (1986, May 31). Limnología del Lago de Amatitlán. Revista Brasil

Biología, 461-468.

Chapapría, V. (2004). Obras Marítimas, Valencia: UPV.

Deevey E.S. (1957). Limnologic Studies in Middle America With a Chapter on Aztec

Limnology. Transactions on the Connecticut Academy of Arts and Sciences, 39, 213- 328.

INSIVUMEH. (2013). Los Lagos de Guatemala. Obtenido el 27 de abril, de 2015, del

sitio http://www.insivumeh.gob.gt/hidrologia/lagos.htm

Redes de Densificación. (n.d.) Instrucciones Técnicas para Trabajos de Campo, Mediciones GPS. Obtenido el 26 de abril, 2015, del sitio http://www.cartografia.cl/download/instruc_tec_gps_arg.pdf

Vertiente del Pacífico. (2015). División Hidrológica de Guatemala. Obtenido el 27 de abril, de 2015, del sitio http://www.insivumeh.gob.gt/hidrologia/rios_de_guatemala.htm#RED%20HIDROLO GICA

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