Sedimentacion en Presas Presa Poechos

8/18/2019 Sedimentacion en Presas Presa Poechos

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INTEGRANTES:

• CIEZA ROMERO LESLY• MEZA CALDERÓN BRYAN• SEMPERTEGUI DIAZ

RICHAR• SIESQUÉN ZAPATA JUAN• TARRILLO MENDOZA

FRANK

DOCENTE:

ING. CARLOS MANUEL TEPEGASTULO

SEDIMENTACIÓN ENPRESAS - PRESA

POECHOS


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SEDIMENTACIÓN EN PRESAS - PRESA POECHOS

INTRODUCCIÓN

Los embalses son infraestructuras que suponen una clara discontinuidad

en el gradiente longitudinal de procesos propios de los ríos. Junto con el agua,

los embalses «regulan» también los aportes de materiales en suspensión y los

arrastres de sólidos transportados por los ríos. El balance de esta regulación

tiene como resultado una retención neta de todos estos materiales en forma de

sedimentos, dando lugar a la colmatación.

En la actualidad, la colmatación de embalses es un problema ambiental

de primer orden. Ciertamente, las consecuencias ambientales de la

colmatación de embalses an m!s all! de la regresión de deltas o las pérdidas

de olumen embalsable, y afectan, o pueden afectar, al funcionamiento general

de los embalses como ecosistemas acu!ticos. "o #ay soluciones definitias ni

para nueos embalses ni para embalses en funcionamiento, pero e$isten

medidas tanto preentias como correctoras que pueden contribuir a minimi%ar

los procesos de colmatación de embalses y&o a reducir los efectos ambientales

deriados.

'no de los principales problemas que a menudo afectan a los embalses,

es su pérdida de capacidad debido al depósito del sedimento en su interior.

(ndependientemente de que, parte del dise)o de embalses es disponer de un

olumen para almacenar dic#os a%oles, muc#as eces rebasado de forma

r!pida y con la consecuente pérdida de olumen *til en el embalse. En otras

presas, aunque el olumen reserado para los a%oles no #aya sido sobre

pasado, la elocidad con la que se pierde #ace preer que el embalse perder!

capacidad de almacenamiento antes de lo preisto, con la consiguiente

disminución de disponibilidad de agua. En algunos casos e$tremos, como es el

caso del reserorio de +oec#os, el embalse puede ser inutili%ado parcial y

totalmente.

i adem!s se considera que los costos para eitar la erosión de las

cuencas son eleados y con resultados a largo pla%o, y que también lo son los

costos de e$tracción del material depositado, entonces se entender! por qué

en muc#as ocasiones es me-or construir un nueo embalse en lugar de

re#abilitar el a%olado. Esta re#abilitación no siempre es posible, pues adem!s

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Esquema general del comportamiento de un embalse

El mecanismo de sedimentación descrito es en realidad m!s comple-o, ya quedepende de muc#os otros factores, como son la estratificación de

temperaturas, forma, dimensiones y características especiales del embalse,

operación, características fisicoquímicas del sedimento y las características de

la aenida de ingreso, entre otros. El delta se moer! #acia adentro del

embalse seg*n las características de las aenidas y la ariación de los nieles

en el aso. En los grandes embalses, la importancia de la formación del delta

radica en el efecto que causa aguas arriba del rió, y por el olumen que ocupa

dentro del aso puede llegar a ser tan acentuada como para poner en peligro

las instalaciones en la cortina. Cuando la presa no es muy grande y sus

e$tracciones o derrames son muy frecuentes, es posible que el delta ocupe

gran parte del aso, y en tal caso el sedimento grueso sí constituye la principal

pérdida de capacidad, ya que gran parte del material fino es muy probable que

no sea retenido, pues continuar! aguas aba-o. El material que se deposita en el

fondo del embalse estar! su-eto a una compactación al transcurrir el tiempo.

Este efecto se er! acentuado al cambiar sensiblemente los nieles en el aso,

#aciendo que se produ%ca un alternado secado y #umedecimiento del material

sedimentado. Esto induce a dos problemas importantes uno es el cambio de

olumen depositado a traés del tiempo, que repercute en la cantidad de agua

almacenada. 3 el otro es la dificultad de remoer sedimento altamente

compactado. Las corrientes de densidad, aunque son un fenómeno que

f!cilmente se puede generar en un laboratorio, sufren grandes dificultades para

ser detectadas en campo. +or esta ra%ón no #a sido posible definir una clara

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relación entre los traba-os teóricos y el fenómeno real. Esto es particularmente

importante, porque el mane-o de una corriente de densidad permitiría, en

algunos asos, aliiar el problema de sedimentación. 3 es que, al conocer su

comportamiento, tal e% podrían e$traerse del embalse antes de que el material

que transportan se sedimentara.

Cuando la corriente de densidad no llega a formarse y solamente genera

turbide% en el embalse, lo que generalmente ocurre con concentraciones ba-as

de sedimento, el problema principal no radica en la cantidad depositada, sino

en la afectación de la calidad del agua. 4ic#o problema se uele fundamental

desde el punto de ista ecológico, pues muc#as eces se producen

alteraciones de la flora y la fauna del almacenamiento en cuestión. 3 estoaltera la calidad del agua que, en condiciones, se emplea como potable para

una población.

C%LC$LO DEL #PORE DE SEDIMENOS

+ara determinar la cantidad de aporte de sedimento que entra a un aso

e$isten diferentes procedimientos a5 la medición directa dentro del embalse, b5

el aforo del transporte de sedimento en la corriente de entrada, y c5 el empleo

de criterios de predicción. Eidentemente, la aplicación de cada uno de ellos

depender! de la información disponible y el grado de precisión en el c!lculo.

4eterminar la cantidad de material sólido que entra en un aso es, sin duda,

uno de los aspectos m!s importantes en el estudio del problema de

sedimentación de un embalse. +ero también es la parte m!s difícil de ealuar, y

donde se #a logrado menos aances. El principal medio para eitar el problemade pérdida de capacidad de un embalse es disminuir la erosión en las cuencas.

6sta, incluso, es la principal solución recomendada por diferentes autores.

a5 MEDICIÓN DIREC# DE SEDIMENO DEPOSI#DO EN $N#

EMLSE' 7eneralmente este tipo de mediciones se #acen empleando

fotografía aérea y leantamiento topogr!fico cuando el aso se acía, y

batimétricos cuando el sedimento est! constantemente sumergido. La

frecuencia con que deben #acerse estas mediciones de sedimento

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depositado depende del tipo de embalse y de la disponibilidad técnico8

económica para reali%arlas. En 0rgentina se #acen los leantamientos cada

e% que se estima que el embalse #a perdido el 99: de su capacidad. En

;enia se #acen, al menos, una e% al a)o. En C#ina se reali%an los

leantamientos antes y después de la época de aenidas.

b5 PREDICCIÓN DEL R#NSPORE DE SEDIMENO Y #FORO' +ara

determinar el transporte de fondo o en suspensión, adem!s del aforo

directo, e$iste una gran cantidad de métodos para #acer la cuantificación,

métodos que ya #emos mencionado antes. En el caso del material de

laado es m!s difícil la predicción, por lo cual se recomienda aforo directo.

ro?n, entre otros. Es necesario se)alar que en

muc#os casos se considera que e$iste una relación fi-a entre el transporte

de fondo y el que ia-a en suspensión. in embargo, esto algunas eces

puede ser muy ariable debido a factores geológicos y clim!ticos. @ay que

recordar que, mientras el transporte de fondo y el que ia-a en suspensión

dependen de las características #idr!ulicas de la corriente, e$iste otra gran

parte de sedimento, llamado de laado, que ia-a en suspensión con la

corriente. Este sedimento puede ser sensiblemente diferente y depender!

de las características erosias de la lluia. E$iste una clara tendencia en la

pr!ctica a determinar relaciones para cada caso particular, entre el gasto y

el transporte de sedimento. Esto #a sido satisfactorio en algunos casos,

pero en otros no.

c5 CRIERIOS DE PREDICCIÓN DEL #PORE DE SEDIMENO' 4e lo

mencionado en los incisos anteriores, se puede obserar que el apartado

Aa5 es sólo aplicable a embalses ya construidos como el de +oec#os. Es

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obio que se refle-a claramente el depósito de sedimento en el embalse. El

segundo apartado Ab5 también es un procedimiento confiable para la

cuantificación del sedimento susceptible de depositarse en el embalse. in

embargo, con ambos procedimientos no es posible determinar cu!l sería el

depósito si durante la ida del embalse cambian las condiciones de la

cuenca de aporte o las características de la corriente. Bisto de otra manera,

en los nueos proyectos Aembalses5, donde las mediciones de transporte

de sedimento no son suficientes o bien no e$isten, el problema de

determinar el aporte de sedimento se uele difícil. +or esta ra%ón se #an

desarrollado diersos métodos para determinar, a partir de las

características de la cuenca y del régimen de lluias, el posible aporte de

sedimento. Lamentablemente, estos criterios no #an sido suficientemente

desarrollados, y los errores que pueden cometerse en el c!lculo pueden

llegar a ser muy grandes. El criterio que #asta el momento parece ser el

m!s prometedor es la /órmula 'niersal de +érdida de uelos A/'+5,

propuesta por isc#meier y mit#. Este criterio, originalmente empleado

para determinar el aporte de sedimento en peque)as e$tensiones de

terreno, #a sido modificado para emplearse en cuencas.

SEDIMEN#CIÓN #CELER#D# DE EMLSES

+ara el aproec#amiento de los cursos de agua se requiere, en muc#os casos,

de la construcción de presas de embalse, como es el caso de la Degión +iura.

El ob-eto de éstas es regular el caudal del río mediante la creación de un lago

artificial que proporciona un olumen de almacenamiento. 0sí, se obtiene el

agua en la cantidad y oportunidad requerida para su uso en un proyecto. En

general, los embalses creados al construirse una presa son de dos tipos los

ubicados sobre el lec#o del río y los laterales. Cuando se construye una presa

en el lec#o de un río, ésta act*a como una trampa de sedimentos. 'na parte de

los sólidos transportados por la corriente queda retenida en el embalse,

disminuyendo así el olumen de almacenamiento. +or esta ra%ón se considera

en el dise)o un olumen de embalse adicional al requerido, para satisfacer las

necesidades del proyecto y que así sira para el depósito de los sólidos

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Definición de términos para un embalse según ICOLD (Obsérvese que el

volumen muerto está definido por la cota de captación !o corresponde al volumen muerto por sedimentación"

#ignificado de los términos de un embalse en proceso de #edimentación

F#CORES Q$E INER(IENEN P#R# L# DEERMIN#CIÓN DEL

(OL$MEN M$ERO

on arios los factores que interienen en la determinación del Bolumen

=uerto, que debe considerarse en un proyecto de embalse. in embargo, todos

ellos giran en torno a una idea principal saber cu!l es la cantidad de

sedimentos que traer! el río en los a)os futuros y calcular qué porcenta-e de

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esa cantidad quedar! retenido en el embalse.


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que es importantísimo saber la cura granulométrica del material que ingresa al

embalse y de sus propiedades físicas. El material sedimentado ocupa un

olumen y un lugar.

El olumen se calcula en función de arios factores antes mencionados, pero el

lugar, que no es necesariamente el olumen muerto por cota de deriación,

debe ser cuidadosamente estudiado. Esto es decisio, no sólo para la correcta

ubicación de la toma. Específicamente para calcular su altura con respecto al

fondo. 4e ac! que una de las soluciones para contrarrestar los efectos de los

sólidos sea la de ubicar tomas alternatias a diferentes alturas. +ara el c!lculo

del olumen muerto es muy importante la correcta estimación del 1peso

específico2 de los sedimentos. Es decir, del olumen que corresponde a unpeso dado de sedimentos.

Este peso específico del material sedimentado depende de arios factores

como el tiempo, composición granulométrica y régimen de operación del

embalse. u determinación es bastante difícil y constituye una importante

fuente de error para el c!lculo del olumen muerto. Beamos a modo ilustratio

dos casos e$tremos

'n embalse, siempre, o casi siempre con sus sedimentos sumergidos,

en el que estos est!n constituidos por arcilla. El peso específico al cabo

de 9F a)os, sería de HIF ;g&m. 'n embalse que esta ació muc#o tiempo Asedimentos aireados5, en el

que estos est!n constituidos por arena y graa. El peso específico al

cabo de 9F 0)os seria de FKF ;g&m.

Esto significa que un millón de toneladas de material sólido Aobtenidas por c!lculo o medición5, luego de depositar en una embalse pueden alcan%ar al

cabo de 9F a)os un olumen de G.9H millones de m o de F.IK millones de m.

4e ac! la importancia del conocimiento de la cura granulométrica y el régimen

de operación del embalse, a futuro. biamente, en la mayor parte de los

casos, estos 1datos2 ser!n supuestos de dise)o y #abr! que pensar

necesariamente en soluciones de gran fle$ibilidad para controlar los sólidos en

el embalse.

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CONSEC$ENCI#S DE L# P)RDID# DEL (OL$MEN *IL DE LOS

EMLSES

El olumen *til es el que sire para las necesidades del +royecto. @ay grandes

aproec#amientos #idr!ulicos que se #acen sin obras de regulación, porque las

condiciones naturales lo permiten. +ero #ay otros, como los que nos ocupan,

en los que es necesario 1corregir a la naturale%a2 para tener agua a oluntad a

lo largo del a)o. Es ac! donde aparecen las presas, como elementos e$tra)os,

al río, insertados en él, que proocan arias respuestas. 'na de ellas es la

colmatación del embalse creado y la pérdida de su olumen *til.

El olumen de un embalse tiende a disminuir con el paso del tiempo por la

acumulación de sedimentos. En la figura .9 se obseran arias curas, de

car!cter esquem!tico, cada una de las cuales representa la relación entre la

altura y el olumen de almacenamiento de una embalse, en un instante del

tiempo de su ida.

La cura 0 corresponde a la denominada situación inicial


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c!lculos simples nos #acen er la necesidad de disponer de datos topogr!ficos

muy precisos, desde las etapas iniciales de un estudio. "o debemos caer en el

error de basar un proyecto en 1curas de altura8olumen2 obtenidas a niel de

factibilidad, pues esta e$presión carece de sentido real. La calidad de la

información topogr!fica est! asociada a un error, y éste, a un costo o

incertidumbre que debe ealuarse seg*n la importancia y las características del

proyecto.

En los embalses en los que el Bolumen muerto es peque)o con respecto al

olumen total de almacenamiento se puede ser menos e$igente en su

e$actitud. +ero en los embalses en los que el olumen muerto representa un

porcenta-e apreciable del total se debe de poner muc#o cuidado en su c!lculo,y adoptar necesariamente, soluciones fle$ibles. En estimaciones de cantidades

de sólidos los errores del orden del GFF: est!n dentro del orden de magnitud

que debemos de mane-ar. La cura 0 ilustra la situación del embalse sin

sedimentos.

Con el paso del tiempo los sedimentos se acumular!n progresiamente en el

embalse. Esta acumulación no es lineal con el tiempo. +uede #aber arios

a)os en los que la colmatación, la acumulación de sedimentos, sea peque)a,

pero en un sólo a)o puede ingresar al embalse una cantidad igual a la de

arios a)os anteriores -untos.

Los métodos usuales consideran, a partir de un cierto n*mero de a)os de

mediciones, que es posible establecer una ley gasto líquido8 gasto sólido.

0dmiten adem!s que esta ley seguir! siendo !lida en el futuro y admiten

también, entre otras cosas, que se presentar!n determinadas series

#idrológicas a las que se aplicar! la 1ley2 y se obtendr!n los caudales sólidos

dentro de los 9F,GFF, o FF a)os.

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M)ODOS P#R# #$MEN#R L# (ID# DEL EMLSE

(niciada la construcción de la presa, específicamente al empe%arse la ataguía,

comien%a la sedimentación. Esta es ineitable y aan%a ine$orablemente con el

tiempo. NCómo alargar la ida del embalseO (ntentemos #acer una lista de los

medios que se emplean, seg*n las características y peculiaridades de cada

embalse

a5 Control de la erosión en la cuenca, mediante acciones de preseración.b5 4isponer de un olumen muy grande reserado para el depósito de los

sólidos.c5 (ncorporar a la presa sistemas de purga.d5 Construir aguas arriba presas para la retención de los sedimentos.e5 Democión mec!nica de los sedimentos. "aturalmente que el método

m!s efectio y seguro es el de atacar el problema desde su origen. Las

cuencas que producen grandes cantidades de sedimentos presentan por

lo general otros tipos de problemas que deben de tratarse en con-unto.

+ero que b!sicamente responden al gran problema de la deforestación.

(ID# DE $N EMLSE

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Es el tiempo que continuar! almacenando cantidad *til de agua, se determina

por la rapide% con la que se acumula el sedimento a)o tras a)o y no se quita

del embalse ni por acción natural ni por traba-o del #ombre.

+ara poder determinar la disminución de la capacidad efectia del embalse se

necesitan datos sobre la carga de sedimentos que los afluentes aportan al

embalse. olamente los sedimentos gruesos reducir!n esta capacidadP los

materiales en suspensión se sedimentaran cerca de la presa lo cual no

influye directamente en la capacidad del embalse.

EFICIENCI# DE REENCIÓN

La ida *til de un embalse depende de la cantidad de sedimentos que este es

capa% de retenerP no depende *nicamente, de los sedimentos que son

aportados sino también de la proporción de ellos que son retenida. La relación

entre la retención y el aporte recibe el nombre de eficiencia de retención.

La eficiencia de retención depende de la elocidad de caída de las partículas

que constituyen el sedimento, y del caudal que fluye a traés del embalse.

0un cuando la eficiencia de retención de un embalse disminuye con el

almacenamiento progresio, no es pr!ctico calcular la eficiencia para periodos

menores de GF a)os ya que las ariaciones anuales en los aportes de

sedimentos pueden producir distorsiones en el an!lisis cuando se usan

periodos muy cortos.

PRO&LEM#S OC#SION#DOS POR LOS SEDIMENOS

Los sedimentos tienen una gran influencia sobre la factibilidad técnica y

económica y sobre la operación de proyectos de recursos #ídricos y

estructuras #idr!ulicas. La ealuación precisa de esta influencia se #ace difícil

porque normalmente e$isten limitaciones significatias en la información

b!sica disponible. 4e #ec#o, los sedimentos influyen sobre los embalses en

arias formas como se indica a continuacióna5 4epositación de sólidos en los embalses con la consiguiente disminución

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del olumen *til y obstrucción de tomas, estaciones de bombeo, descargas

de fondo, etc. Este es el aspecto m!s conocido de la acción de los

sedimentos en relación con los embalses, que puede resultar muy

significatio desde el punto de ista económico, especialmente cuando la

operación del proyecto depende en gran medida de la regulación proista

por el embalse.

b5 Calidad de agua que entra a las torres de toma en cuanto a la

concentración y tipos de sedimentos que contiene, lo cual influye sobre la

operación de las plantas de tratamiento, desgaste de las conducciones y

estructuras y abrasión de la maquinaria #idr!ulica.

c5 4egradación en el curso del río y sus tributarios aguas arriba del embalse

con los consiguientes efectos en las tierras, ías, puentes, iiendas y

estructuras adyacentes y mayores costos requeridos para los diques.

d5 4egradación en el cauce del río deba-o de la presa por efecto de la

descarga de agua con mayor capacidad de arrastre de sólidos, lo que

puede ocasionar problemas en la operación de la central #idroeléctrica si

es de pie de presa en las ías, tierras y estructuras aguas aba-o.

e5 (mpacto ambiental causado por los sedimentos acumulados en el embalse.

+ara la ealuación adecuada de los efectos descritos, se requiere contar con

estimatios suficientemente precisos del tipo, magnitud y ariación del

transporte de sólidos por las corrientes de agua que llegan al embalse.

0dem!s, esto es necesario para planear las medidas de control de erosión en

la cuenca del embalse y para anticipar los efectos de modificaciones en la #oya

sobre la producción de sedimentos.

Los problemas ocasionados por los sedimentos pueden llegar a tener influencia

significatia sobre la factibilidad económica de un proyecto de aproec#amiento

#ídrico, lo que significa que en tales casos críticos sería necesario estimar la

magnitud del transporte con gran precisión. in embargo, tanto en estos casos

críticos como en la generalidad de los proyectos, es frecuente que la

información b!sica sobre el transporte de sólidos sea muy deficiente en cuanto

a su calidad, representatiidad y duración. El caso general #a sido que cuandoa a efectuarse el estudio de factibilidad para un proyecto, no se cuenta con

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datos de transporte de sedimentos en el sitio de interés y para efectos del

estudio, la información disponible es la que se obtiene durante el curso del

mismo, normalmente un interalo de uno a dos a)os. Esto indica la dificultad

que se tiene para definir la factibilidad de un proyecto, cuando depende

fundamentalmente de la apreciación correcta del acarreo de sedimentos al

embalse. En otros proyectos el transporte de sedimentos no es el aspecto m!s

crítico para ealuar su iabilidad, sin embargo, son contenciales los desarrollos

de recursos #ídricos cuyos beneficios potenciales y operabilidad no sean

afectados por el transporte de sedimento.

DISRI&$CIÓN DE SEDIMENOS EN EMLSES

La depositación depende de arios factores como la naturale%a del

sedimento, las relaciones de entrada y salida del agua, la forma del

embalse y su operación.

El moimiento de sedimentos en un embalse est! gobernado por fuer%as

din!micas

• 'na componente en la dirección del flu-o debida al moimiento delagua

• 'na componente ertical debida a la graedad y a la turbulencia del

agua

@asta #ace alg*n tiempo se creía que el sedimento siempre se depositaba en

las partes m!s profundas del embalse. in embargo esto no es así, se deposita

en dos formas características.

a+ &arras en ,-rma de de.ta'

e encuentran en las cabeceras del embalse compuestas de graas y

arenas con algo de limos, pertenecientes a la carga de fondo. La formación de

los depósitos en delta tiene como consecuencia una eleación de la cura de

remanso en las cabeceras. Esta degradación produce problemas como aguas

estancadas, saturación de la tierra, aumento de concentración de sedimentos.

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'sando las fórmulas de transporte se puede establecer la pendiente en la cual

no #ay transporte, para que comience así la formación del delta. La pendiente

del delta es apro$imadamente H.9 eces la pendiente de aguas arriba.

/+ De0-sitación de sediment-s en sus0ensión'

e e$tiende en todo el embalse sin tener aparentes concentraciones en

casos donde la pendiente del fondo est! disponible, se forman corrientes de

densidad que llean el material fino a mayor profundidad. En el embalse si la

pendiente es m!s pronunciada pude llegar #asta la presa. En algunas !reas se

pueden formar depósitos masios de material fino que se muea dentro del

embalse por graedad y se #an notado con altos los de arcillas.

El canal se deriara en una parte de locali%aciones en las cabeceras del

embalse por una serie de separaciones que ocurren cuando el fondo es

agradado a un niel m!s alto que las !reas adyacentes, lo que aumenta el

anc#o de los depósitos.

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L# SEDIMEN#CIÓN EN PRES# POEC1OS 2 PER*

INTRODUCCIÓN

Los problemas de los dise)os de estructuras #idr!ulicas se presentancuando se necesita ealuar de manera confiable los ol*menes de sedimentos

que los ríos transportan #asta las obras 8y que a menudo ocasionan fallas en la

operación de bocatomas y presas de embalse, como es el caso de la presa de

+oec#os.


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*ltimo est! formado por partículas muy finas como limos y arcillas que el agua

transporta en suspensión.

e escogió para el embalse una ida *til de 9F a)os. Es decir transcurridos 9F

a)os el olumen *til empe%aría a disminuir. Esta cortísima ida *til se repitió en

otros embalses como en el de 7allito Ciego, el de Limón y el de +alo Dedondo

En GQH9 (nternational Engineering Company reali%ó determinaciones del

transporte de sedimentos del río C#ira en la que fi-ó en 9H ==C el olumen

de sedimentos en 9F a)os. Este alor fue corregido por (EC, estim!ndose

que en 9F a)os el aporte sólido del río C#ira sería de 9F ==C 9F ==C

AHH:5 quedarían dentro del embalse, GFH ==C AF:5 depositarían aguas

arriba del embalse y RI ==C AGI:5 seguirían #acia agua aba-o.

En GQHK se consideró para el embalse de +oec#os un Bolumen


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MEODOLO!"#

#0-rtes 34dric-s re5u.ad-s 0-r e. reser6-ri- P-ec3-s

Los aportes #ídricos regulador por el reserorio +oec#os son los que seregistran en la Estación @idrométrica 0rdilla. El operador de esta estación es el+royecto Especial C#ira+iura quién nos #a proporcionado la registros demasas de agua del periodo GQR8FG, los mismos se muestran en el Cuadro (8G del ane$o del presente documento. +ara la ealuación del proceso desedimentación del reserorio +oec#os se #a utili%ado la información#idrométrica correspondiente al periodo GQRH8FG.

C7.cu.- de sediment-s en reser6-ri- P-ec3-s

El c!lculo de sedimentos en el reserorio +oec#os se #a reali%ado en base ados métodos de medición que #a reali%ado el personal técnico del +royectoEspecial C#ira8+iura. El primero est! relacionado con el control de los nielesde los sedimentos en el reserorio mediante batimetríasP el segundo se basaen mediciones de sedimentos en los caudales o masas de agua que ingresanal reserorio. (nformación para los dos métodos se #a recopilado de losarc#ios técnicos y de reportes que reali%a el +royecto Especial C#ira+iura.

Se58n re5istr- de /atimetr4as rea.i9adas

e #a recopilado reportes y e$posiciones reali%adas por personal técnicode la 4irección de peración y =antenimiento del +royecto EspecialC#ira8+iura, en la que se muestra los resultados de batimetríasreali%ada en el periodo GQRQ8FG.

Se58n medici-nes de sediment-s en cauda.es de. r4- C3iraEn el presente traba-o se #an utili%ado los registros de mediciones desedimento en suspensión en los caudales de agua que ingresaron elreserorio +oec#os, estos registros corresponden a los periodos GQR8GQR y GQKG8GQQ. En otros a)os y #asta la fec#a no se reali%a

mediciones de sedimentos en los ingresos de agua al reserorio. +araestimar los ingresos de sedimentos en los otros a)os, se #acorrelacionado el aporte de sedimentos con el aporte de recursos#ídricos, para ello se #a utili%ado una función potencial de la formasiguiente

o Qsm=C ∗Q

n

4ónde Qsm M 0porte mensual de sedimentos que ingresa al reserorio

A=illones de toneladas5U M 0porte mensual de agua que ingresa al reserorio Am&s5

GRUPO Nº 3 P!"#$ &%


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+ara los a)os sin registro AGQQ8FG5 de sedimentos se generóinformación con la ecuación anterior.+ara el c!lculo de la sedimentación anual se sumó los aportes

mensuales, es decir

Qsa=∑

i=1

12

Qsm,i

4óndeQ

sa M 0porte anual de sedimentos en el reserorio A=illones8


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Identi,icación de .as causas de .a sedimentación ace.erada de. reser6-ri-P-ec3-s:

Las causas de la sedimentación acelerada del reserorio +oec#os, se #areali%ado mediante el an!lisis de información #istórica del aporte #ídrico alreserorio y del proceso de sedimentación que se #a desarrollado en el tiempo,también se #a tenido en consideración la gestión reali%ada por el operador y elestado erosio de la cuenca C#ira8Catamayo.

Pr-nóstic- de. a5-tamient- de. 6-.umen 8ti. de. reser6-ri-:

+ara el pronóstico del tiempo de agotamiento del olumen *til se #a tenido encuenta la relación e$istente entre los registros acumulados de los aportes deagua y los registros acumulados de los aportes de sedimento y su tendencia.En síntesis se #a considerado el estado actual de la sedimentación, el olumen*til actual del reserorio y la tendencia de la acumulación de los sedimentos.

Pr-0uesta de a.ternati6as 0ara e. a,ian9amient- de. reser6-ri- P-ec3-s:

e #a considerado las propuestas que a traés del tiempo se #an generado yse #an propuesto al +royecto Especial C#ira8+iura para su implementación. "o

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se #a profundi%ado en este aspecto ya ello requiere reali%ar un reconocimientode la cuenca y del reserorio, para enriquecer la información y el an!lisis

RES$L#DOS

0portes #ídricos regulados por el reserorio

C7.cu.- de sediment-s acumu.ad-s en e. reser6-ri-

Desultado de mediciones seg*n batimetrías reali%adas

GRUPO Nº 3 P!"#$ &'


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GRUPO Nº 3 P!"#$ &(


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H... Desultados de mediciones de sedimentos en el aporte #ídrico

GRUPO Nº 3 P!"#$ &)


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H... Desumen de resultados de medición de sedimentos

C-ntr-. de .a sedimentación ; de sus c-nsecuencias

Causas por las que un embalse frontal podría perder su olumen *til antes de

lo preisto

• La cuenca produ%ca sedimentos en una cantidad mayor que la preista

en los estudios respectios• La ida *til escogida para el embalse #aya sido demasiado corta• La granulometría u otras propiedades físicas del material sólido sean

diferentes y m!s desfaorables que las consideradas en los estudios

respectios• El régimen #idrometeorológico sea diferente al preisto y que la

ocurrencia de grandes lluias y aenidas sea mayor que lo que se #abía

calculado.• La sedimentación se produ%ca en un lugar diferente al preisto.• El 1peso específico2, a largo pla%o, del material sólido sumergido sea

diferente al preisto.• Los sistemas de purga no funcionen de acuerdo a lo preisto. 'na causa

de ello podría ser la falta de los altos caudales requeridos para la purga.

GRUPO Nº 3 P!"#$ &*


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• no se produ%can las corrientes de densidad que pudieran #aber sido

preistas

En conclusión, no es eidente que un aumento de la altura de una presa

resuela f!cilmente el problema de compensar el olumen perdido por

sedimentación.

tra forma de recuperar olumen de almacenamiento es la creación de uno o

m!s embalses adicionales con los que se compense el olumen perdido, lo que

depende de las condiciones de cada lugar.


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9. El +royecto Especial C#ira8+iura, para compensar la pérdida del olumen

*til del reserorio est! ealuando dos alternatias

a5 Decrecer la altura del embalse, de tal manera que almacene m!s agua oP

b5 La construcción de otros embalses.

H. Con car!cter de urgente el 7obierno Degional de +iura debe priori%ar la

ealuación y selección de alternatias para compensar la pérdida de olumen

*til del reserorio +oec#os.

RECOMEND#CIONES

• Los estudios sedimentológicos deben formar parte de los estudiosiniciales de un proyecto. Es decir, que no deben de-arse para el *ltimo.4eben formar del estudio de la cuenca, -unto con la #idrometría y las

mediciones meteorológicas. La estimación de la erosión, y por lo tanto,

de la producción de sedimentos de una cuenca, debe formar parte de la

ealuación de los recursos naturales. Las mediciones sedimentológicas

son sumamente escasas en el +er*, aun en los ríos en los que se preé

la necesidad de embalses de regulación.• En presas ubicadas sobre el lec#o de un río, en %onas erosionables,

sólo se debe adoptar la solución de considerar un Bolumen =uerto, sin

purga, cuando el Bolumen =uerto por edimentación sea muc#o menor

que el olumen *til del embalse para un tiempo suficientemente grande

compatible con el desarrollo y fines del proyecto, que seguramente es

muc#o mayor de GFF a)os.

CONCL$SIONES

• La erosión de cuencas es un problema que afecta el desarrollo de una

región. La erosión de cuencas tiene un impacto técnico, económico,

social y político.• Los c!lculos sedimentológicos tienen un eleado margen de error,

in#erente a su naturale%a, el que se e agraado por falta de

acuciosidad en las mediciones. Las leyes gasto líquido8gasto sólido son

de ba-a confiabilidad.

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• 4urante el /enómeno de El "i)o, especialmente cuando se presenta

con características de =egani)o, #ay un incremento notable en el aporte

de sólidos al sistema. 0*n m!s, se incorporan sólidos proenientes de

las partes medios y ba-os de la cuenca que probablemente no formaronparte de la obtención de la ley gasto líquido8gasto sólido.

• En el +er* las mediciones de grandes aenidas son pr!cticamente

ine$istentes. Las mediciones de transporte sólido, aun en ríos en los que

se preé la necesidad de regulación de caudales, son pr!cticamente

nulas.•


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Sedimentacion en Presas Presa Poechos