Aporte de Sedimentos
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1. APORTE DE SEDIMENTOS El aporte de sedimentos a un embalse tiene gran influencia sobre la factibilidad técnica-económica y sobre la operación de proyectos de recursos hídricos. Los sedimentos ocasionan no solamente reducción de la capacidad de almacenamiento sino que también pueden llegar a ocasionar problemas en el funcionamiento de tomas y descargas de agua. La evaluación precisa de esta influencia se hace difícil porque normalmente existen limitaciones significativas en la información básica disponible. El volumen de sedimentos que podría producir la cuenca en el reservorio proyectado, tiene especial significación en el diseño del represamiento porque permite cuantificar el volumen que ocuparía en el embalse y que constituiría el volumen muerto. El volumen muerto es el volumen obtenido debajo del nivel de agua mínimo de operación, su nombre deriva de la incapacidad física de usar este volumen para fines de riego o generación de energía. En este volumen se suele colocar la porción del reservorio denominado como volumen o almacenamiento de sedimentos, este criterio no soluciona el problema de sedimentación del embalse, sino la posterga. 1.1. ESTIMACIÓN DE TRANSPORTE DE SÓLIDOS La carencia de registros de información sobre transporte de sólidos en la cuenca colectora del embalse proyectado no permite su cuantificación directa, debiéndose recurrir a métodos indirectos establecidos con información de cuencas similares. La cantidad de sólidos que llegaría al embalse San Fernando ha sido calculada mediante la aplicación de tres métodos empíricos, siendo estos los siguientes: 1.1.1. ECUACIÓN DE MURANO Esta ecuación, determinada en base a 103 embalses, relaciona el transporte específico de sólidos de la cuenca, con su precipitación anual, área, altitud y pendiente media.
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Aporte de Sedimentos
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1. APORTE DE SEDIMENTOS
El aporte de sedimentos a un embalse tiene gran influencia sobre la factibilidad técnica-económica y sobre la operación de proyectos de recursos hídricos. Los sedimentos ocasionan no solamente reducción de la capacidad de almacenamiento sino que también pueden llegar a ocasionar problemas en el funcionamiento de tomas y descargas de agua. La evaluación precisa de esta influencia se hace difícil porque normalmente existen limitaciones significativas en la información básica disponible.
El volumen de sedimentos que podría producir la cuenca en el reservorio proyectado, tiene especial significación en el diseño del represamiento porque permite cuantificar el volumen que ocuparía en el embalse y que constituiría el volumen muerto.
El volumen muerto es el volumen obtenido debajo del nivel de agua mínimo de operación, su nombre deriva de la incapacidad física de usar este volumen para fines de riego o generación de energía. En este volumen se suele colocar la porción del reservorio denominado como volumen o almacenamiento de sedimentos, este criterio no soluciona el problema de sedimentación del embalse, sino la posterga.
1.1. ESTIMACIÓN DE TRANSPORTE DE SÓLIDOS
La carencia de registros de información sobre transporte de sólidos en la cuenca colectora del embalse proyectado no permite su cuantificación directa, debiéndose recurrir a métodos indirectos establecidos con información de cuencas similares.
La cantidad de sólidos que llegaría al embalse San Fernando ha sido calculada mediante la aplicación de tres métodos empíricos, siendo estos los siguientes:
1.1.1. ECUACIÓN DE MURANO
Esta ecuación, determinada en base a 103 embalses, relaciona el transporte específico de sólidos de la cuenca, con su precipitación anual, área, altitud y pendiente media.
Qs=10−3.2 A−0.21P0 .97H1 .21 I 0.68
Dónde:
Qs : Caudal del sólido específico en m3/km2-año
A : Área de la cuenca aportante en Km2
P : Precipitación media anual en mm
H : Altitud media de la cuenca en msnm.
I : Pendiente media de la cuenca.
Cuadro N° 60: Resultados Ecuación de Murano
EmbalseArea
(km2)
Precipitacion media (P)
(mm)
Altitud Media (H)
(msnm)
Pendiente Media (I)
(m/m)
Qs
(m3/km2xaño)
Vs
(Hm3/año)
San Fernando 1,039.33 500.00 4,572.00 0.01 72.77 0.08
Fuente: Elaboracion propia
1.1.2. ECUACIÓN DE FLEMING
Utilizando información de más de 250 cuencas de diferentes partes del mundo, Fleming obtuvo una ecuación que expresa la tasa media anual de transporte en suspensión como una función del caudal medio anual de la cuenca, tomando en cuenta fundamentalmente el tipo de cobertura vegetal, siendo la ecuación:
Qs=aQn
Dónde:
Qs : Caudal sólido en Tn.
Q : Caudal medio anual en Pie³/s
a,n : Parámetros en función de la cobertura vegetal de la cuenca.
Cuadro N° 61: Resultados Ecuación de Fleming
EmbalseQ
(m3/s)
Q
(pie3/s)a n
Qs
(Tn/Km2-año)
Vs
(Hm3/año)
San Fernando 4.90 173.04 17.47 0.65 497.96 0.32346
Peso Especifico de sedimentos 1.60 Tn/m3
Fuente: Elaboracion propia
1.1.3. ECUACIÓN EN BASE A INFORMACIÓN DEL RIO MANTARO.
De la fórmula establecida por el U.S. Bureau of Reclamation y ajustada en base a la información proveniente de varias subcuencas del Rio Mantaro, se obtuvo una ecuación que relaciona el área de la cuenca aportante con el volumen de sólidos acarreados por Km2:
Qs=780 .7 A−0 .25
Dónde:
Qs : Caudal del sólido específico en m3/km2-año
A : Área de la cuenca aportante en Km2
Cuadro N° 62: Resultados Ecuación en Base a Información del Rio Mantaro
EmbalseArea
(km2)
Qs
(m3/km2xaño)
Vs
(Hm3/año)
San Fernando 1039.33 137.50 0.14291
Fuente: Elaboracion propia
Del conjunto de resultados obtenidos se asumirá que la cantidad de sólidos que llegan al embalse San Fernando será el promedio de los resultados (0.1807 Hm3/año), lo cual requiere prever un volumen de sedimento acumulado en 100 años de 18.07 Hm3.
