SUBDIRECCION DE ESTUDIOS E INVESTIGACIONES DIVISION DE ...
47
SUBDIRECCION DE ESTUDIOS E INVESTIGACIONES DIVISION DE REDES SECCION DE INSTALACION Y OPERACION DE ESTACIONES SEDIMENTOLOGIA Bogotá. D.E.. agosto de 1988
Transcript of SUBDIRECCION DE ESTUDIOS E INVESTIGACIONES DIVISION DE ...
SUBDIRECCION DE ESTUDIOS E INVESTIGACIONES
DIVISION DE REDES
SECCION DE INSTALACION Y OPERACION DE ESTACIONES
SEDIMENTOLOGIA
Bogotá. D.E.. agosto de 1988
CONTENIDO GENERAL
H H I DROLOGI A M M ETEOROLOGIA
I DATOS DE CAMPO I PRECIPITACION
I EMPLAZAMIENTO DE ESTACIONES
HIDROMETR ICAS I MEDICION DE PRECIPITACION
2 AFORO S
3
I AFOROS L IG UIDOS 2 TEMPERATURA
2 AFOROS ANGULARES BOTE CAUTIVO I TEMPERATURA Y HUMEDAD
3 S E DIME N TOLDO IA
3 VIENTO
H I DR OTOPOGRA FIA 1 VIENTO EN SUPERFICIE
4
I TOPOGRAFIA PARA HIDROHIENSORE S
4 RADIACION SOLAR
ESTRUCTURAS 1 ASPECTOS M ETEOROLOGICOS Of LA RADIACION SOLAR
5
FA a R ICACION DE ESTRUCTURAS
5 PRESION ATMOSFERICA
IN ST RU M EN T AL I MEDICION DE LA PRESION
ATMOSFERICA
LIMNIMETROS, MAXIMETROS Y
LIUNIGRAFO
2 MOLINETES, CONTADORES Y
MALACATES 6 EVAPORACION
1 E VAPOTRANSPIRACION
H. HIDROLOGIA
2. AFOROS
3. Sedimentología
Elaboró:
,-7 Julio César López Guevara
Revisó:
Guillermo Alberto Ardila Hernández
Bogotá, D.E.. agosto de 1906
TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCION 1
2. GENERALIDADES 3
2.1 DEFINICION DE SEDIMENTO 3
CLASES DE SEDIMENTO 3
2.2.1 Sedimentos de . fondo 4
2.2.2 Sedimentos de arrastre de fondo . 4
Sedimentos de saltacitm 4 "
2,2,1 Sedimentos en suspensión . 4
3. TECNICAS DE •MUESTREO ..., 6
3.1 • DOTACION : DE UNA ESTACION HIDROMETRICA DE MUESTREO 6 •
3.2 TIPOS DE. MUESTREO DE SEDIMENTOS 7
3.2A MueStree abreviado 7
Muestreo deta llado 8
OROANIZACION DEL MUESTREO 10
4.1 EQUIPOS UTILIZADOS USP81 - USDN 49 EN ADICIONAL Ne.1 10
PROCESAMIENTO DE MUESTRAS EN LABORATORIO - USO DE LA
PIPETA 12
4.3 TABLA PARA CALCULO DE VOLUMEN CON PIPETA
5 PROCESAMEINTO Y ANALISIS DE LA INFORMACION 15
5.1 MEDICIONES COMPLETAS 15
5.2 MEDICIONES DIARIAS 17
6.
6.1
MUESTREADORES INTEGRADORES PUNTUALES
AFORO PUNTUAL CON MUESTREADOR U. S. P - 61
19
19
6.2 PROCEDIMIENTO 20
7. INTEGRADOR EN PROFUNDIDAD DE SEDIMENTO EN SUSPENSION TIPO USD - 49 211
7.1 AFORO CON MUESTRAS INTEGRADAS 22
7.2 PROCEDIMIENTO 22
8. MUESTREO DE SEDIMENTOS DE FONDO 25
LISTA DE FIGURAS
MEDICION DEL VOLUMEN CON PIPETA
CANTIDAD DE MUESTRA
APAREJO PARA FILTRADO DE MUESTRAS DE AGUA
FILTROS
CURVAS DE CONCENTRACION DE SEDIMENTOS Y CAUDAL..
ABACO) PARA DETERMINAR VELOCIDAD DE TRANSITO DH49
ABACO PARA DETERMNAR TIEMPO DE LLENADO EN USP61
TOMAMUESTRAS DE INTEGRACION PUNTUAL USP61
INTEGRADOR DE PROFUNDIDAD USD49
MUESTREADOR PARA SEDIMENTOS EN SUSPENSION USD59
INTEGRADOR DE PROFUNDIDAD DE SEDIMENTOS USD48
MUSTREADOR DE SEDIMENTOS DE FONDO
CANASTILLA PARA MUESTREO DE SEDIMENTO DE ARRASTRE
BOTELLA DELFT
TOMAMI.JESTRAS TUBULAR INSTANTANEO
1. 1NTRODUCCION
El mecanismo del movimiento y transporte de los sedimentos en
las corrientes de agua es un problema complejo que en la
actualidad es aún objeto de investigación y estudio.
La toma de muestras de sedimentos es una tarea básica para
cualquier investigación relacionada con el tema. Sin embargo
no existe una técnica única para efectuar las muestras; de
manera que, al utilizar cualquiera de ellas se ha de tener
presenta la precisión que garantiza y su representatividad.
El hidromensor debe conocer los fundamentos de la
1
sedimentologia y familiarizarse con las técnicas más
utilizadas.
SEDIMENTOS. El acarreo de sedimentos en suspensión por las
corrientes de agua es factor decisivo en la proyección de
obras hidrotIcnicas para el aprovechamiento de los recursos
hldricos. Del conocimiento del volumen de sedimentos
transportado y su calidad depende el adecuado diseNo de las
obras, los costos de su mantenimiento y en fin, la vida útil
de las mismas.
S-an parte de lus sedimentos transportados por .una corriu-nte
de agua son llevados en suspensión por medio de las fuerzas de
turbulencia, ascendentes y descendentes, internas al flujo, o
en suspensión Estos sedimentos 5e desplazan en el
mismo sentido del flujo, a velocidad aproximadamente igual a
• la de la corriente.
Los sedimentos transportados de esta manera reciben el nombre
de carga en suspensión o simplemente "sedimentos en
suspensión".
La cant~, calidad y naturaleza de estos sedimentos tiene
gran importancia en el disel'io de obras hidrotócnicas, su ,
operaciÓn vida útil ys.-y sea que el recurso hldrico
superficial sea utilizado para generaciÓn de energla,
abastecimiento de agua para usos domésticos, industriales o de
regadio.
La deposición de los sedimentos en suspensión en un embalse_
puede limitar su vida útil; en el caso de abastecimiento de
agua para uso dc,mstico o industrial, los costos se
incrementan de acuerdo con la necesidad de filtros, otros
equipos u obras adicionales que permitan la eliminación del
material en suspensión; en la generación de energla los
deterioros de las turbinas pueden ser significativos.
2
2. GENERALIDADES
2.1 DEFINICION DE SEDIMENTO
En t?.?rminus generales, sedimento es cualquier fragmento de
material transportado, suspendido o depositado por el agua o
- por el aire.
Nos ocuparemos en este curso solamente del sedimento que tiene
relación con el agua.
2.2 CLASES DE SEDIMENTO
Los materiales erosionadoS que van a parar a las corrientes sun
transportados por éstas en varias formas. De acuerdo con la
manera como se transportan los sedimentos en las corrientes,
se puedo establecer la siguiente clasificaci&i:
- Sedimento de fondo
- Sedimento de arrastre de fondo
- Sedimento de saltación
- Sedimento en suspensión.
Iiimat ‘nr_,Ii!utg fietezreijI ., ■ 3
I L: LOA
1;
2.2.1 Sedimento de fondo. Los sedimentos de fondo están
compuestos por los materiales depositados por la corriente en
el lecho del rio. Estos sedimentos forman depósitos que
pueden alcanzar varios metros de espesor.
2.2.2 qedimentos de arrastre de fondo. Se da la denominación
de sedimentos de arrastre de fondo a aquellos materiales que
se deslizan, u ruedan por el lecho de un rio por la acción de
la velocidad de la corriente. El tamaho de estas oarticulas
var i a de acuerdo con la energla que tenga la corriente para
hacerlas mover.
2.2.3 Sedimentos de saltación. Se seftela con este nombre
aquel material (generalmente arenas) procedente del fondo de
la corriente que en un momento dado adquiere la suficiente
energla para abandonar el lecho, mantenerse en suspensión
durante algún tiempo y caer más adelante. Lo constituyen las
particulas más finas del material de fondo. En realidad el
sedimente en saltación puede considerarse una parte del
transporte de sedimentes de arrastre ya que es del mismo tipo
y similar el mecanismo de transporte.
2.2.4 Sedimentos en suspensión. Estos sedimentos son
mantenidos en suspensión por la turbulencia de la corriente y
se mueven a velocidad más o menos igual a la do 15eta, en tanto
que los sedimentos de arrastre o de acarreo se desplazan a una
. velocidad inferior a la de la corriente en las inmediaciones
'del fondo.
Se empresa ordinariamente en Ton/día o kg/s. El transporte
'de sedimentos en suspensión es igual al producto de la
concentración media por el caudal líquido que pasa por una
T = OC. sección.
5
3. TECNICAS DE MUESTREO
Al llegar a esta etapa del, presente informe técnico, es
conveniente realizar una somera descripción del equipo e
instrumentas de que está dotada cada estación hidrométrica
donde se realizan mediciones de material en suspensión.
3.1 DOTACION DE UNA ESTACION HIDROMETRICA
Básicamente la dotación de una estación hidrométrica es la
siguiente:
6
- Mira o fluviómetro porcelanizado graduado rx,ri metros Y
centlmetros.
- Limniorafo o instrumento registrador de larga duración con
mecanismos que permitan graduar el avance del papel y la
escala de inscripción de la gráfica y la inversión en caso
de niveles altos del rlo.
- Cable con tarabita o puente hidrométrica. En caso de no ser
posible la instalación de uno o ninguno de éstos, se
utilizan botes o lanchas especialmente equipadas.
- Termómetro para agua.
- Canastilla y botellas para muestreo diario.
- B.M. o punto fijo de referencia, en algunos casos ligado e
la red geodésica nacional.
3.2 TIPOS DE MUESTREO DE SEDIMENTOS
En todas y cada una de las estaciones se llevan a cabo tres
tipos de muestreo de sedimentos:
- - Muestreo abreviado diario, por parte del observador.
- Muestreo detallado con intensidad promedia de dos por arfo,
por parte de los aforadores.
- Muestren abreviado ejecutado por los aforadores.
3.2.1 Muestreo abreviado diario. Es llevado a cabo por el
observador de le estación en forma ininterrumpida, en sitios o
abcisas que coinciden con 1/4, 1/2 y 3/4 del ancho de la
sección hidráulica. Al momento de tomar la muestra se anota •
además de la hora la fecha de muestreo, la lectura
fluviomeltrica correspondiente. Estas muestras son
subsuperficiales, es decir, se captan a una profundidad no
mayor de 0,:1:0 m. a partir de la superficie. Para efectos de
llrvar los registros en forma ordenada, las botellas cuya
capacidad es de 0,473 litros, están debidamente numeradas y se
7
dota al observador de un formato especial, donde consigna toda
la información necesaria para la identificación de les
muestras y el procesamiento de las mismas en el laboratorio.
3.2.2 Muestreo detallado. Periódicamente, y con intensidad no
inferiaa- a dos por afto, las comisiones de aforo o grupos de
trabajo de campo ejecutan muestreos detallados en la sección
de medida.
. La técnica seguida en esta labor puede resumirse de la
siguiente forma:
- Previo al muestreo de sedimentos se ejecuta un aforo de
caudal liquido, cuidando de que por ninguna de las secciones
determinadas por dos verticales sucesivas en las cuales se
mida la velocidad del flujo, pase más del 10% del caudal
total de la corriente.
Con la ejecución de este aforo se persiguen los siguientes
fines:
- Determinación del caudal actual que pasa por la sección.
- Determinación de la velocidad media del flujo en cada abscisa
o vertical en la cual se ejecutará el muestreo de sólidos«
- Determinación de la profundidad de la corriente en los
sitios antes mencionados.
8
--Los datos del caudal arrojados por el aforo de liquidog
servirhn para el cálculo de la concentración de sedimentos.
La información suministrada en cuanto a la velocidad media
del flujo y profundidad de la corriente es básica y definitiva
• para la selección del tipo de equipo oue se empleará, las
boquillas que se usarán y el tiempo de toma de la muestra o de
la velocidad de tránsito del integrador, si es de este tipo el
equipo que debe usarse.
Una vez seleccionado el equipo de muestreo según lag
limitaciones dp rade tjpo. romo se rmnlicará más ad elante,
mediante Nbacos especiales y en función de la velocidad de
escutrimiento se determinan el tiempo de llenado de la botella
si el muestreador es de tipo puntual y en función de la
velocidad y la profundidad si es de tipo de inteqracUin en
profundidad.:
9
4. ORGANIZACIUN DEL MUESTREO
La distribución transversal de los sedimentos en suspensión
en una sección fluvial varia con la velocidad, profundidad,
pendiente y alineamiento del tramo de cauce, la -forma del
lecho, tamaho de las partYculas y existencia de tributarios
inmediatamente aguas arriba. Esto nos lleva a aceptar que
la distribución transversal no es uniforme y el resultado
del muestreo depende de la selección de las verticales de
medición en cuanto a su número y ubicación en Aa sección.
En última instancia, esta selección se hace de acuerdo con
la exactitud que se persiga.
En nuestro caso la concentración de sedimentos se mide en
varias verticales igualmente espaciadas y que coincidan con
aquellas en que se ha efectuado medición de la velocidad y
profundidad.
4.1 EQUIPO UTILIZADO
El equipo utilizado por el HIMAT, corresponde a los tipos US-D
de integración en profundidad y US-P de muestreo puntual.
1Ó
11
Este equipo es usado teniendo en cuenta las siguientes
limitaciones y caracterlsticas de cada uno de ellos. El equipo
ll9-1) de integración en profundidad no puede ser usado en
profundidades mayores de 5m., ni cuando la velocidad del flujo
es mayor de uno y medio metros por segundo. El tipo US-P,
puede sor usado pera velocidades superiores a 2,0 metros por
segundo y como integrador hasta profundidades do nueve (9)
metr 07: . Cuando se utili7a el muestreador tipo US-D, la
velocidad de tránsito o tiempo de bajada y subida dentro del
agua se determina con el ábaco de la figura 5.
Cuando se requiere el empleo del tipo US-P es necesario medir
la velocidad del flujo a diferentes profundidades, en puntos
de preferencia igualmente espaciados, en cada vertical. En
cada uno de estos puntos se tomará una muestra cuyo tiempo de
toma, o tiempo de llenado de la botella muestreadara se
calcula mediante el ábaco de la figura 6. Este tipa de
muestreo permite determinar la distribución de las
concentraciones a lo largo de cada vertical, sin importar la
profundidad do la corriente en el sitio.
Los tiempos de llenado y las velocidades del flujo bien
determinados, conducen a la toma de una muestra correcta e s
decir, la botella cuya capacidad es de 0,473 litros, no
resultarA totalmente llena, ni su contenido será inferior a la
mitad de su capacidad.
Para efectos del control de las muestras, la profundidad y
abscisa o vertical a la cual fueron tomadas, nombre de la
estación, fecha, nivel de agua, etc., los aforadores utilizan
.el formato H1MAT MULTILITH 35-56-83 y al igual que las
botellas utilizadas en el muestreo diario, las aqul usadas
están debidamente numeradas. Una vez terminado el muestreo
detallado, se empacan las botellas en forma cuidadosa y se
disponen para su envio al laboratorio. Simultáneamente con el
muestreo detallado, se lleva a cabo, por parte de los
aforadores, un muestreo abreviado, subsuperficial, en abscisas
' que coinciden con 1/4, 1/2 y 3/4 del ancho de la seccion fluvial.
Este muestreo tiene por objete la determinación de la relación
entre la concentración del muestreo abreviado y la del
detallado, relación que será útil en el cálculo de las
concentraciones medias mensuales o diarias, a partir de los
muestreos ejecutados por el observador en estos mismos sitios.
La concentración de sedimentes, C, se define usualmente como
la relación en peso o en volumen de la cantidad de sedimento
transportado Us, a la descarga total de la mezcla agua-
sedimento, de tal forma que:
Ps eCxgl.
4.2 PROCESAMIENTO EN EL LABORATORIO
Las muf?ss-3 Lomadas diariamente por el observador y las
12
Correspondientes a los muestreos detallados y abreviados
ejecutados por las comisiones de aforo, son enviadas al
laboratorio para su procesamiento, debidamente relacionadas y
.empacadas.
El proceso de laboratorio puede resumirse asi:
Se determina mediante una pipeta especialmente calibrada o de
balanzas de precisión el volumen de la muestra.
Para efectos de determinación de este volumen utilizando la
pipeta, se dispone de una "tabla de conversión" que indica la
cantidad de muestra en mililitros aue contiene la botella de
acuerdo a la lectura en la pipeta. Vale la pena anotar, que
la pipeta ha sido disehada para usar únicamente con las
botellas utilizadas por el HIIYAT fig 1.
Una vez determinado el volumen de la muestra, se da comienzo a
la operación del filtrado, mrdiante filtros de papel y el
empleo de una bomba de vacio, de tal suerte que puedan
filtrarse varias muestras simultNneamente fiq 2.
Terminada esta operación, se someten a secado todos los
filtros con el material sólido en ellos retenido, para luego,
colocados en crisoles de peso conocido someterlos a
calcinación. La temperatura mlixima no podrá exceder de 600
1 3
grados centlgrados, de tal suerte que pueda determinarse el
sedimento de origen mineral únicamente, figura 3.
Acto seguido a la etapa de calcinación, mediante balanzas de
precisión se determina el peso de material sólido. El
cociente de este peso y el valumen de la muestra determina la
concentración de la misma.
5. PROCESAMIENTO Y ANALISIS DE LA INFORMACION
5.1 MEDICIONES COMPLETAS
5.1.1 Por puntos. Las mediciones detalladas por puntos,
pueden calcularse gráficamente. Para tal fin, se elaboran las
curvas de distribución de velocidades y distribución de
concentraciones en cada vertical de medida. El resultado de
multiplicar punto a punto estas dos curvas será la curva de
distribución de gasto sólido en la vertical. El área de esta
curva representa el gasto sólido en suspensión por unidad de
ancho. Trazando sobre un perfil de la sección de medida, los
gastos en suspensión por unidad de ancho como ordenadas, se
obtiene la curva de distribución transversal del gasto en
suspensión cuya área representa el gasto total de sedimentos
en suspensión.
Estas mediciones pueden calcularse aritméticamente y en este
caso se procede asl:
Se calcula las concentraciones de las muestras y se agregan,
además, dos concentraciones ficticias: una en la superficie
1 5
del agua y otra en el fondo iguales a las determinadas en los
puntos de medida más cercanos a la superficie y al fondo
respectivamente. El producto de la velocidad del flujo en el
punto y la muestra obtenida en él , es el gasto en suspensión
en ese punto. Se efectúa el producto de las distancias
verticales entre puntos de medida y el correspondiente gasto
en suspensión medio obtenido del promedio de los gastos en
puntos sucesivos, incluyendo los de superficie y fondo. La
Rima de estos productos, en cada vertical corresponde al gasto
en suspensión por unidad de ancho en la vertical.
111
Se calcula luego, el gasto medio en suspensión entre 0111 verticales sucesivas como el promedio aritmético de los gastos
por unidad de ancho en cada una de ellas, asignando a la
willa un valor cero.
Ol
La suma de los productos de estos gastos medios entre
verticales y la distancia entre ellas representa el gasto
total en suspensión para esa sección de medida.
5.1.2 Integrada. En este caso el cálculo se desarrolla como
Se determina la concentración media en cada vertical de
medida. El producto de esta concentración por la velocidad
media en la vertical y la profundidad de la corriente en dicha
16
vertical nos indica el gasto de materiales en suspensión por
unidad de ancho en la vertical. Los cálculos adicionales Para
encontrar el gasto total son los mismos realizados para los
muestreos puntuales.
5.2 MEDICIONES DIARIAS
Para el cálculo de las mediciones diarias se requiere tener la
Qráfica de variación de niveles, la tabla o la curva de gastos
de la estación con el fin de calcular los caudales medios
diarios correspondientes y la relación entre la concentración
de muestreos abreviados y detallados. Las concentraciones
diarias obtenidas a partir de los muestreos a 1/4, 1/2 y 3/4
del ancho de la sección son promediadas y este promedio es
corregido de acuerdo al valor de la relación. El gasto de
sedimento en suspensión para un dla dado se calcula mediante
la expresión:
S=CKQx 86,4
donde K es la función de corrección de concentraciones
superficiales detalladas.
S = Gasto medio en suspensión Ton/dia.
C = Concentración media del clYa correspondiente en kg/m3
= Caudal medio diario.
, 86,4 = Factor de conversión.
La suma de los valores del gasto en suspensión correspondiente
111m8t-lnstituto Co1on-t,.?,7y7) ;-
Meteorología .y 131131_1011
17
a un mes, representa el transporte sólido en suspensión del
mes considerado, que dividido por el caudal medio mensual nos
da la concentración media del mes.
18
Los resultados son expresados gráficamente, figura 4.
distancias
101 la distribución de la concentración. En cuanto a número d e
sean menores hacia el fondo donde es más irregular
6. MUESTREADORES INTEGRADORES PUNTUALES
Consisten en principio, en un recipiente cuya entrada se abre
y cierra en un punto determinado. Un modelo perfeccionado es
el desarrollado por el Inter-Agency Committee on Water
Resources, corresponden al tipo U.S.P.-61.
, Constan de un cuerpo de bronce de forma hidrodinámica
especial, con una botella en su interior y una boquilla
intercambiable por la cual penetra el agua. El instrumento
1 9
aRtá dotado de un dispositivo eléctrico Que acciona una
válvula que se abre o cierra a voluntad, y permite asl tomar
muestras en los puntos deseados.
6J AFORO PUNTUAL CON MUESTREADOR U.S.P-61
En el aforo puntual hay que tener presente la distribución de
la concentración tanto en la vertical como a lo ancho de la
sección. Se considera que en una vertical no debe tomarse
menos de tres muestras espaciadas de tal manera que las
verticales, éste no debe ser menor de 5. Es conveniente, sin
20
embargo, estudiar en detalle la distribución de la
concentración en cada sección y establecer el tipo de error
que se cometd en muestras menos detalladas.
6.2 PROCEDIMIENTO
- Se alista un muestreador US-P-61 comprobando que la válvula
accione correctamente y que la fuente de energla (36 voltios
- 3 baterlas de 12 voltios c/u, conectadas en serie) tiene
la carga requerida.
e.
- Se dispondrá de tres tipos de boquillas de 1/4", 1/8" Y
3/16" para utilizarlas de acuerdo con la velocidad de la
corriente.
- Se dispondrá de las curvas tiempo de muestreo-velocidad-
I diámetro de la boquilla para calcular el tiempo requerido de
muestreo, figura 6.
La velocidad en el punto escogido para el muestreo se medirá
con un correntómetro. Se recomienda tomar muestras en por
lo menos tres puntos de la vertical. (0,2, 0,8 y 30 cm. del
fondo).
- Se baja el tomamuestras hasta el punto, se abre la válvula
durante el tiempo reauerido para aue la botella no se llene
más de los 4/5, lo cual garantiza que el agua no ha
recirculado en la botella y por lo tanto la muestra está
inalterada.
Muestras inferiores a los 2/3 de capacidad de la botella se
consideran muy pequeflas, ficiura 8.
21
7. INTEGRADOR EN PROFUNDIDAD DE SEDIMENTO EN SUSPENSION TIPO
USD-49
7.1 AFORO CON MUESTRAS INTEGRADAS
En las muestras integradas el muestreador recorre la vertical
'-en ambas direcciones (superficie-fondo-superficie), de suerte
que toma una cantidad de muestra en cada punto de la vertical
y asl la muestra representa la concentración medie en la
vertical de medición. Como en el caso del aforo puntual el
número de verticales debe determinarse después de analizar la
variación de la concentración en sentido transversal a la
dirección de flujo en la sección.
El HIMAT utiliza para esta clase de muestreo el integrador
US D-49 o US DH-59, los cuales no deben emplearse en
profundidades mayores a 5 metros.
7.2 PROCED I M I ENT
- Se alista el muestreador US D-49 (25 kg) o un US DH-59 (15
kg). Según la velocidad de la corriente se utilizará las
22
boquillas de 1/4", 1/8" o 3/16".
Se tendrá a mano un ábaco para calcular la velocidad de
tránsito del muestreador en función de aquella de la
corriente, de la profundidad en la vertical del diámetro de
la boquilla. Figura 5.
- Seleccionada la boquilla y calculada la velocidad de
tránsito del tomamuestras se inicia el muestreo. Se coloca
el toma muestras de manera que la boquilla enfrente la
corriente, se baja entonces hasta el fondo y se vuelve a
subir a velocidad de tránsito constante. No es necesario
que la velocidad de subida sea igual a la velocidad de
bajada, pero si constante tanto en el descenso como en el
[ ascenso. Se cuidará de no demorar el tomamuestras en el
fondo y preferiblemente llevar el murstreador a pocos
centlmetros del lecho del rlo y evitar asl que el sedimento
del fondo se levante y altere la muestra.
- Se rechazarán las muestras que llenen más de los 4/5 de la
botella con lo cual se asegura, que no hubo recirculación.
Muestras con volumen inferior a los 2/3 de la capacidad de
la botella se consideran muy pequePtas, aunque en algunos
casos pueden admitirse.
- Se empleará una botella en cada muestra y se evitará el
trasvase.
23
/1111Es conveniente tomar por lo menos tres muestras
en cada vertical. Sin embargo por razones de tiempo se
acostumbra limitar el muestreo a una muestra por vertical.
integradas
24
En forma simultánea a la toma de la muestra se consignarán
los datos requeridos en el formato (medicibn detallada de
materiales en suspensibn).
- Las botellas que contienen las muestras se tapan en forma
hermbtica para evitar pbrdi das de liquido y se transportan
al sitia donde se ha de efectuar el filtrado.
8. MUESTREO DE SEDIMENTOS DE FONDO
Para múltiples propósitos de ingenierla es conveniente conocer
el tipo de sediemntos de fondo en un determinado sitio. Con
este fin se emplean muestreadores tipo drada como el que ...e
muestra en la figura 11.
La operación del muestreador tipo draga es muy sencilla; se
suspende de un cordel y se lanza a la corriente con las palas
abiertas y aseguradas por medio de una palanca (fig. 11). Al
tocar fondo la palanca se suelta y las palas se cierran para
tomar la muestra.
25
12
Pipeta
Ul Topa Conlrotapo
7-7
10 -
'N
MEDICION DEL VOLUMEN CON PIPETA
FIGURA 1
--16.5
I (24; 24 3
- -1
b)
C9 (?)
•
D
I
O Muestra 'ornada hasta el límite da llenado
Muestra con nivel de llenada acoplable
O Muestra con nivel de llenado muy bojo - Se rechazará
CArli DAD DE MUESTRA
FIGURA - lA
HH HH r-1
!!! A B
J. I e
J'
Matra: Ce
seouriabd
9cmou Ce ratio
APAREJO PARA FILTRADO
S IMULTANE0 DE MUESTRAS DE AGUA
FILTRO
Indicuciones con lineo discontinuo poro doblar el filtro
con los sedimenta:',
trner doblez del filtro
52 0 Regionol Correspondiente
Segundo doblez del filtro, dejando ver el numero correspondiente
o lo muestro tornodn
G 11 R A -3
9
VARIACIOPI DE CONCENTRACION DE EEDIMENTOS Y CAUDALES
/. e
LIQUIDOS
• • • •
COMPARACIÓN ENTRE MUESTREOS PE SEDIMENTOS ABREVIAD
Y DETALLADOS
GAni M O DE L4 CONCENTRACION
MUESTRAS ABREVIADOS do
.•■■••1111111.11•••■•••••-•••••••11{
Mor.-1Berwommumarmimimi..........•■•■=1.■gon.z.f aw1.1111■YrOlinsnewmazaw
FIGURA - 4 - — C ONcE N TRACION DE SEDIMENTOS
CAUDAL
Tie
mp
o to
tai d
e t
rans
ito
-100 - ,00
OSO
030
Ve
loc
ida
d m
ed
ia e
n la
ve
r tic
al (m
/s)
"4"
-50
40 - 40 1.00
LOO
150 -
ptifei1f 11-3».0 •4•1 0Ouif • DI 3/111 •
Pro
fun
did
ad
total d
e la
ve
rti
ca
l en
m
-10 so
to -30 -to
— -es —II
- -10 ,- /0
Ve
loc
idad
de
trán
sit
o e
n c
m/s
4.0o
40
300
tot ■ Tf t3gPic0 T011/4 - ft ■•■■• (+ISA .(+1 t t tfic••1 v3 u+r 1:1
_ 3 —5
F 1
Uf' 1/4 • 1/ 4.
211 Sin
Boqu111a Velocidad de transito
3./ ts"
26 cm/s
1/4" 46 m/s
Tiempo total
18 segundos
II segundos
ABACO PARA DETERMINAR VELOCIDAD DE TRANSITO
DE TOMAMUESI RAS INTEGRADORES EN PROFUNDIDAD (adoptodo de GUY,I970)
EJEMPLO Profundidad 2,35 m y velocidad media 1,20 m/s; multo
50 - LOW! I t 0 111( 1'..11A
SOOU1t.l.• DI
F IGUR A - 5
130
Relocilín entre tiempo de Ilenodo y wsloodad
en lo boquilla de tornomuestrcrs del tipoUS P -
en función del tamaño de la boquilla.
o -o
o 100 o e
90
-o o 80
70
60
50
40
30
20
10
120
V8 1.
— 3/16" — V4"
0.5 1.0 15 2 0 2.5 3.0 Velocidad de escurrimienlo ('Y.)
f IGUR . -6
712
7 ri pi3 tina de suspensión
r er cc' s de drenaje
TOMAMUESTRAS DE INTEGRACION PUNTUAL
TIPO US P-6I
Peso 100 lb CARACTEniSTICAS: Fresco de 0,473
e (1 pinto)
1GUFIA -
12 1:1«.0
stospen* , ^
CovIciod 7 -
Ktit0C0 con ploslITei \
E o e«. Of CGuttiO
So••0•2
Oel o., e Z.
-
i3 -
r;
•
• .4
•
Te?. 1r1 • .• • •
".• ..- .- • •
CANTA
ALADA
INTEGRADOR EN PROFUNDIDAD DE SEDIMENTO EN SUSPEN.5- ION TIPO USD — 49
,
, "
I $
:v.
\---•=Y•••'
PLANTA
aaaaa do «mete
-..--- - = • c.4,-2--... a, e: _zir, -••••••4........... -,.
r , .
l '
\,',
- e / • ■ - " ' - ; ;' i ' , ' , ..------------ , , ' ' ■
DM 59
- 33:5?
é
O r: tieso rosco:.
KW@ 1 00.cla•s
-- • .
6 7/8'
u '
5
S ECO iON
s' iz -
ACIIM• 1 1.,a.a r
a. cc•cm•
FRENT E
.1'..JES -7- READCP, PARA SEDIME:;TOS EN SUSPENSION
U. S. D. H.. 59
42'1
•
o
Rotcndo pare voril ..c ce vor1-co 3 119 -
318-- 20 N S.
- .=';' • •,
rrert >2- -
1
17- 7.-....GRADOR EN 1) RC7I-PIP;DAD DE EEDWENTO EN SUSPENSION TIPO USDH 43
MUESTREADOR DE SEDILIENTO DE FONDO
FIGURA - 11
CANASTILLA PARA MUESTREO DE SEDIMENTO DE /:,,,MASTRE
CANASTILLA DEL NUESTREADOR DTMA
FIGURA - 12
c)) l'hicido de inties
b) Vaciado del sodirumilo
BOTELLA DELFT
rIGUR _ 1 3
Pe30 deslizante -b
Cable do suspensi ó n
Co ) A B I E RT O
Cilindro metálico
1
(b) CERRADO
TOMAMUES IRAS TUBULAR INS ÍAN TANEO
I G U FI A - 1!t
BIBLIOGRAFIA
Manual de Hidrología para Hidrornensores. HIMAT, 1975
Aperiódica No. 24
III Curso de Capacitación Técnica en Hidrogeología.
INCYTH - 1986 San Carlos de Bariloche. Argentina.
Manual de Hidrología para Hidrornensores 3a. parte.
Sedimentología HIMAT.
