Sedimentos en embalses

SEDIMENTOS
Laura Ibáñez Castillo

SEDIMENTOS

Se da el nombre genérico de sedimentos a las partículas procedentes de las rocas o suelos y que son acarreadas por las aguas que escurren. Todos estos materiales, después de cierto acarreo finalmente son depositados a lo largo de los propios cauces, en lagos, en presas de almacenamiento, en la planicie y hasta el mar.

Erosión hídrica pordeslizamiento (deslaves) en laderas, transporte y depositación de sedimentos en cauces de ríos

FUENTES DE SEDIMENTOS

Fuente principal: suelos y rocas que se encuentran en la cuenca Principales agentes de erosión y transporte: agua y viento.

Pero en general LAS FUENTES SON NATURALES Y ARTIFICIALES:

NATURALES: Erosión de la superficie del terreno, Erosión del cauce principal y sustributarios y deslizamientos naturales del terreno. ARTIFICIALES: Destrucción de la vegetación, sitios de construcción (vías de comunicación, ciudades), Explotación de minas y desechos urbanos e industriales.

DEFORESTACIÓN, ESCURRIMIENTOS Y PÉRDIDA DE SUELO

TRANSPORTE DE SEDIMENTOS POR CORRIENTES
Cuando el sedimento es transportado por el flujo se diferencian dos grandes grupos de sedimentos:•SEDIMENTO DE LAVADO: partículas muy finas como limos y arcillas y que el agua transporta en suspensión •SEDIMENTO DE FONDO: partículas mayores a 0.062 mm y pueden ir dentro de la capa de fondo (arrastre) o en suspensión (según Einstein la capa de fondo es aquella cuya altura es igual a 2 veces el diámetro de la partícula). EL TRANSPORTE DE FONDO DEPENDE DE LAS CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICAS DE LACORRIENTE (HIDRAULICA FLUVIAL) Y EN CAMBIO UN RÍO PUEDE TRANSPORTAR TANTO MATERIAL DE SUSPENSIÓN COMO LLEGUE A EL, INDEPENDIENTEMENTE DE SUS CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICAS.

SEDIMENTOS DE ARRASTRE DE FONDO
Se conocen hasta 17 ecuaciones para calcularlas. Una de ellas es la MEYER-PETER Y MULLER:

q B = 8 Dm

3/2 1/2

 n  g ∆  '   n  
1/2

3/2

 RS − 0.047 ∆ Dm  

3/2

Donde:qB= transporte unitario de sedimentos expresado en volumen (m3/s m) Dm = diametro medio, m ∆ = densidad relativa de las partículas dentro del agua =(γs – γ)/γ

Γs y γ = peso espeficico de las partículas y del agua

….Continua Meyer, Peter and Muller
Donde: R = radio hidráulico S = pendiente hidráulica del escurrimiento n = número de manning D90= diámetro de la curva granulómetrica tal queel 90% de las partículas son menores que este diámetro

D n = 26
´

1/ 6 90

Volumen de arrastre de fondo del cauce si llegara a depositarse

qB b ∆t VB = (1 − η )
Donde: V = volumen sedimentado en m3 en el lapso ∆t b = ancho del fondo del cauce, m

∆t = intervalo de tiempo η = porosidad del material depositado

SEDIMENTOS EN SUSPENSIÓN

TODAS LAS CORRIENTES LLEVAN MATERIALESSUSPENDIDOS, LOS CUALES TIENDEN A TRANQUILIZARCE EN EL FONDO DEL CANAL, O BIEN DICHAS PARTICULAS LLEGAN A UN EMBALSE DONDE SU VELOCIDAD Y TURBULANCIA SON REDUCIDOS. LAS PARTICULAS PEQUEÑAS PUDEN PERMANACER EN SUSPENSIÓN POR UN TIEMPO LARGO Y ALGUNAS VECES CRUZAN LA PRESA A TRAVÉS DE COMPUERTAS, TURBINAS O VERTEDORES PARA DETERMINAR LA CANTIDAD DE SEDIMENTOS SUSPENDIDOS SE REALIZAN MEDICIONES EN LASCORRIENTES Y DICHAS MUESTRAS SON LLEVADAS A UN LABORATORIO. LA MUESTRA ES FILTRADA PARA SEPARAR LOS SEDIMENTOS. LOS SEDIMENTOS SON SECADOS Y PESADOS EXPRESANDO SU CONCENTRACION EN EL AGUA EN UNIDADES DE EN PARTES POR MILLON (ppm). EL PROGRAMA BANDAS REPORTA CONCENTRACIONES DE SEDIMENTOS EN LOS RÍOS.

Nivel de la superficie libre de agua

QT= Gasto sólido total QBD1= Gasto sólido de sedimentosen suspensión QBD2= Gasto sólido de sedimentos en suspensión cerca del fondo Q84= Gasto sólido de sedimentos en contacto con el fondo QT= QBD1 + QBD2 + Q84

QT

QBD1
6

Botella DELFT (BD1)

Botella DELFT con armazón (BD2) Muestreador de transporte de fondo (US-BL84)

QBD2 0.5 m 0.05 m Q84 Q84

US BL-84 BL-

Transporte cerca del fondo

Botella Delft con armazón (5-50 cm del...