02. Parte II (La medici n de sedimentos).ppt [Modo de ... · PDF file• Los datos en campo deben ser sometidos a un proceso analítico Procesamiento de datosPProcesamiento de

TERCER SEMINARIO INTERNACIONAL DE POTAMOLOGÍA

LA MEDICIÓN DE SEDIMENTOS

PARTE IIFabián Rivera

“JOSE ANTÓNIO MAZA ÁLVAREZ”

Agosto 2011


CONTENIDOCONTENIDOCONTENIDOCONTENIDO

• Tipos de datos de sedimentos

• Equipos de medición

• Campaña de medición


• Laboratorio de sedimentos

• Procesamiento de datos

• Importancia de la medición

• Estrategias de medición


Tipos de datos de Tipos de datos de Tipos de datos de Tipos de datos de

sedimentossedimentossedimentossedimentos

• Dato hidrológico


• Dato técnico


Dato de sedimento Aplicación En suspensión Aprovechamientos hidráulicos y

estabilidad de cauces En suspensión y de arrastre de fondo

Estudios de balance de carga de sedimentos

Tipos de datos de Tipos de datos de Tipos de datos de Tipos de datos de



fondo sedimentos En suspensión y de arrastre de fondo

Estudios de morfología

En suspensión y muestreo del material de fondo

Estudios ambientales


• Transporte en suspensión

• Arrastre de fondo

Equipos de mediciónEquipos de mediciónEquipos de mediciónEquipos de medición


• Arrastre de fondo

• Muestreadores de material de fondo


Nivel de la superficie libre

Qwt= Caudal líquido total

QwT2= Caudal líquido en la zona del muestreador de transporte de fondo.

Cm= Concentración de sedimento suspendido en la zona definida para Qwum1

Cts2= Concentración del sedimento suspendido en la zona definida para Qwum2

Qsm= Gasto sólido de sedimento suspendido calculado como: Cm * Qwt * K (K= constante)

Qusm1= Gasto sólido de sedimento suspendido en la zona definida por Qwum1 y calculado como: Qwum1 * C usm * K



Qwt Cm Qsm

Qwt

D

Qwum1

Cts2Qwt2

Cusm1 Qusm1

Qts2

Qusm1= Gasto sólido de sedimento suspendido en la zona definida por Qwum1 y calculado como: Qwum1 * C usm * K

Qts2= Gasto sólido de sedimento suspendido en la zona definida por Qwt2 y calculado como: Qwt2 * Cts2 * K

D= Caudal de sedimento para un rango de grano medido con el muestreador de fondo.

Muestreador de sedimento suspendido

Zona

Muestreador de transporte de fondo

sin medición





Sedimentos en suspensiónSedimentos en suspensiónSedimentos en suspensiónSedimentos en suspensión


Muestreador ligero US DH-48Muestreador mediano US DHS-59Muestreador pesado US P-61-A1


Sedimentos fracción arenosa en suspensiónSedimentos fracción arenosa en suspensiónSedimentos fracción arenosa en suspensiónSedimentos fracción arenosa en suspensiónSedimentos fracción arenosa en Sedimentos fracción arenosa en Sedimentos fracción arenosa en Sedimentos fracción arenosa en

suspensiónsuspensiónsuspensiónsuspensiónSedimentos Sedimentos Sedimentos Sedimentos fracción arenosa en suspensiónfracción arenosa en suspensiónfracción arenosa en suspensiónfracción arenosa en suspensión

cerca del fondocerca del fondocerca del fondocerca del fondo

Sedimentos de arrastre de Sedimentos de arrastre de Sedimentos de arrastre de Sedimentos de arrastre de

fondofondofondofondo


Muestreador pesado, Botella Delft BD-1Muestreador Botella Delft, BD-2Muestreador, BTMA


Sedimentos de arrastre de fondoSedimentos de fondo


Muestreador, Helley – Smith o US BL-84Muestreador, US BMH – 60


Campaña de medición de Campaña de medición de Campaña de medición de Campaña de medición de



Muestreador, US BMH – 60


• Laboratorios para determinar carga

de lavado

– Concentración

– Calidad del agua

Laboratorios de sedimentosLaboratorios de sedimentosLaboratorios de sedimentosLaboratorios de sedimentos


– Calidad del agua

– No distribución de tamaños

• Determinación de distribución

granulométrica de muestra débiles


Obtención de distribuciónGranulométrica por medio de tamices




Obtención de distribuciónGranulométrica por medio tubo de acumulación visual. VATSA




• Los datos en campo deben ser sometidos a un proceso analítico

Procesamiento de datosProcesamiento de datosProcesamiento de datosProcesamiento de datos


• Relación caudal líquido vs caudal sólido


Puntos de observacióny1 p

Verticales de observación

Subsección 1 Subsección 2



y2

y1 p1

p2

p3

p4

y3 y4

y5y7

y6

Profundidad de verticales

x1 x2 x3 x4 x5 x7x6 Cadenamiento de verticales


Gráfica de velocidad(m/s) , gasto sólido(m³/d-m) y líquido(m³/s-m) del río Mezcalapa

sección "Mezcalapa" 02/dic/03

1

2

3

4

5

Pro

fundid

ad (m

) V

elo

cid

ad (

m/s

) y

gasto

líquid

o (

m³/

m.s

)

10

20

30

40

50

Gasto

sólido (m

³/m

.d)

Gasto = 1212.86 m³/s

Gasto Sól. de Fondo = 4176.93 m³/d

Gasto Sól. Suspendido= 10542.65 m³/d

Gasto Sól. Total = 14719.57 m³/d Q BD2 = 6018.91 m³/d

Q BD1 = 4523.74 m³/d



5

4

3

2

1

0

0 100 200 300 400 500 600 700

Distancia desde la margen izquierda (m)

Pro

fundid

ad (m

) V

elo

cid

ad (

m/s

) y

gasto

líquid

o (

m³/

m.s

)

-50

-40

-30

-20

-10

0

Gasto líquido (m³/s-m) Profundidad (m)

Velocidad (m/s) Gasto Sól Susp ( m³/d-m)

Gasto Sólido Tot. ( m³/d-m) Gasto sólido de fondo (m³/d-m)


Gráfica de gasto sólido de arrastre de fondo y suspendido (m³/d-m) del río Mezcalapa

sección "Mezcalapa" 02/dic/03

1

2

3

4

5

10

20

30

40

50

Gasto

sólido (m

³/m

.d)Profundidad (m) Gasto Sól. Suspendidos ( m³/d-m)

Q BD2 ( m³/d-m) Gasto sólido de fondo (m³/d-m)

Q BD1 ( m³/d-m)

Gasto = 1212.86 m³/s

Gasto Sól. de Fondo = 4176.93 m³/d

Gasto Sól. Suspendido= 10542.65 m³/d

Gasto Sól. Total = 14719.57 m³/d Q BD2 = 6018.91 m³/d

Q BD1 = 4523.74 m³/d



-5

-4

-3

-2

-1

0

0 100 200 300 400 500 600 700

Distancia desde la margen izquierda (m)

Pro

fundid

ad (m

)

-50

-40

-30

-20

-10

0

Gasto

sólido (m

³/m

.d)


Relación gasto sólido vs gasto líquido Sección Mezcalapa

y = 170.62e0.0029x

6,000.00

7,000.00

8,000.00

9,000.00

10,000.00

Gasto

sólid

o (m

³/d)

BL-84 (m3/dia)

BD2 (m3/dia)



y = 342.82e0.0018x

y = 21.299e0.0044x

0.00

1,000.00

2,000.00

3,000.00

4,000.00

5,000.00

6,000.00

300.0

0

400.0

0

500.0

0

600.0

0

700.0

0

800.0

0

900.0

0

1,0

00.0

0

1,1

00.0

0

1,2

00.0

0

1,3

00.0

0

1,4

00.0

0

1,5

00.0

0

Gasto líquido (m³/s)

Gasto

sólid

o (m

³/d)

BD1 (m3/dia)

Exponencial

(BL-84 (m3/dia))

Exponencial

(BD1 (m3/dia))

Exponencial

(BD2 (m3/dia))


Relación gasto sólido acumulado vs gasto líquido sección Mezcalapa

y = 415.87e0.0029x

11,000.00

12,000.00

13,000.00

14,000.00

15,000.00

16,000.00

17,000.00

18,000.00

Gasto

sólid

o a

cum

ula

do (m

³/d) BL-84 (m3/dia)

BL-84 + BD2



y = 472.34e0.0024x

y = 342.82e0.0018x

0.00

1,000.00

2,000.00

3,000.00

4,000.00

5,000.00

6,000.00

7,000.00

8,000.00

9,000.00

10,000.00

300. 0

0

400.0

0

500.0

0

600.0

0

700. 0

0

800. 0

0

900.0

0

1,0

00.0

0

1,1

00.0

0

1, 2

00. 0

0

1,3

00.0

0

1,4

00.0

0

1,5

00.0

0

Gasto líquido (m³/s)

Gasto

sólid

o a

cum

ula

do (m

³/d)

BL-84 + BD2

(m3/dia)

BL-84 + BD2 + BD1

(m3/dia)

Exponencial (BL-84

+ BD2 + BD1

(m3/dia))Exponencial (BL-84

+ BD2 (m3/dia))


• Datos para la gestión de recursos

hídricos

– Operación y manejo de sistemas hidroeléctricos

Importancia de la mediciónImportancia de la mediciónImportancia de la mediciónImportancia de la medición


– Riego

– Navegación

– Protección contra inundaciones

– Protección del ambiente

– Abastecimiento de agua potable


• Prácticamente no existen programas

exclusivos para medir sedimentos

• Las mediciones rutinarias de gastos

sólidos resultan muy simples

Estrategias de mediciónEstrategias de mediciónEstrategias de mediciónEstrategias de medición


sólidos resultan muy simples

• No es una práctica común

• Adquirir datos confiables no es

sencillo, pero realizar modelos sin

datos no es aceptable


• Mantener los procedimientos

actuales de medición de aforo líquido

• Revisar procedimientos de

Estrategias de mediciónEstrategias de mediciónEstrategias de mediciónEstrategias de medición


• Revisar procedimientos de

adquisición de datos de sedimentos

• Iniciar la transición hacia una cultura

de la medición de sedimentos


FIN DEL MODULO DE ORIGEN Y PROPIEDADES

DE LOS SEDIMENTOS

24


Fabián Rivera [email protected]

Documents

02. Parte II (La medici n de sedimentos).ppt [Modo de ... · PDF file• Los datos en campo deben ser sometidos a un proceso analítico Procesamiento de datosPProcesamiento de