adquisición de datos batimétricos e hidrodinámicos a bajo costo para tareas de modelación...
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Adquisición de datos batimétricos e hidrodinámicos a bajo costo para tareas de modelación matemática en cuerpos de agua
G. Contini; C. Ocampo; J. Macor; E. Elizalde Carrillo; C. Martí
CENTRO DE INFORMACIONES METEOROLÓGICAS
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL LITORALFACULTAD DE INGENIERÍA EN CIENCIAS HÍDRICAS
Introducción
Los relevamientos batimétricos de cursos y cuerpos de agua han sufrido cambios importantes con las nuevas tecnologías en sonares (ecosondas), sistemas de posicionamiento global (GPS), perfiladores acústicos doppler (ADCP)
La International Hydrographic Organization (IOH) establece para mediciones en cuerpos de agua poco profundas:
Profundidad
< 30 metros ± 1.5 metros0.3 metros
Posición XYError admisible Costo equipamiento/software
U$D 25000 – U$D 250000
En muchos casos estos relevamientos resultan fuertemente restrictivos
Introducción
En estudios preliminares o planificación de trabajos de investigación científica con presupuestos y tiempos de ejecución limitados resulta deseable la obtención de datos de base en forma rápida, económica y con un grado de precisión aceptable
Las ecosondas y GPS convencionales para embarcaciones recreacionales permiten operar bajo condiciones de recepción pobres y con velocidades de adquisición de datos bajas. Esta tecnologías de bajo costo han sido probadas en batimetrías de ríos, reservorios y aguas poco profundas. Sin embargo, no es frecuente encontrar estudios comparativos que evalúen el desempeño de estos equipos con aquellos de alta precisión
Materiales y Métodos
Los relevamientos batimétricos se realizaron en la Laguna Setúbal, Santa Fe, de 70 km2 de superficie y vinculada al sistema Saladillo/Arroyo Leyes
La descarga se realiza a través del río Santa Fe en su extremo sur, con una pendiente longitudinal suave (1-2 cm/km)
El sitio relevado corresponde a un tramo del cuerpo de agua de longitud 1.2 km
Materiales y Métodos
Se utilizó una embarcación de 4.5 m de eslora con motor de 40 HP para la navegación en condiciones de aguas medias-bajas, equipada con:
sonar NAVMAN Modelo 3500 dos GPS Garmín 176C y Garmín IV
(12 canales) GPS/antena con chip SIRF III (20
canales) de mayor sensibilidad
Materiales y Métodos
Para obtener velocidades superficiales y líneas de corrientes, se construyeron:
dos flotadores con tubos de PVC (diám. 5 cm), 1.80 m de longitud, con arena en su interior para permitir la verticalidad y controlar la flotación.
En la parte superior se instaló un GPS Qstarz con un chip Sirf III y unidad de almacenamiento de datos para registro continuo de posición y velocidad, a intervalos de 1 segundo
Materiales y MétodosSe realizaron tres campañas que permitieron relevar gran parte de la Laguna Setúbal. Los relevamientos se realizaron en condiciones hidrológicas de aguas media-bajas en diferentes años (2006, 2009 y 2013)
Fecha
15/05/2006 Batim-Temp-CE2.89 m
ActividadAltura Hidrométrica*
Area relevada(km2)
8.3
Número de puntos
--
23/05/2006 Batim-Temp-CE2.45 m 5.2 --
16/06/2006 Batim-Temp-CE2.95 m 12.6 --
27/06/2006 Batim-Temp-CE2.61 m 11.8 14812
27/08/2009 Batim-Flotadores3.17 m 0.6 5257
05/03/2013 Batim-Flotadores3.02 m 0.9 2287
* Altura hidrométrica correspondiente a la lectura de escala Puerto Santa Fe
Resultados
Relevamientos batimétricos realizados: Laguna Setúbal 2006 (izquierda) relevamientos Control (FICH), 2006, 2009 y 2013 (derecha).
Ubicación de perfiles seleccionados para comparación de resultados con superposición de trayectorias de embarcaciones.
Resultados
Topografía del lecho resultante de los revelamientos:
a) Control (FICH-precisión), b) 2006 con cobertura limitada,c) 2009 de detalle restringido al sector
del ex-puente ferroviario, d) 2013 limitado al tramo inferior.
La escala de color representa cotas IGN (m)
Resultados
Comparación de secciones transversales:
a) Perfil No 1, b) Perfil No 2 (ex-puente ferroviario), c) Perfil No 4, d) Perfil No 7.
Control refiere a relevamiento de precisión (FICH)
Resultados
Caracterización de la hidrodinámica de la capa superficial del escurrimiento en la Laguna Setúbal.
Corridas de flotadores durante relevamientos de 2009 y 2013.
Mapa de iso-profundidades en metros
Conclusiones
Las batimetrías en embarcaciones con ecosondas y GPS dieron información valiosa y simultanea del lecho, hidrodinámica superficial, e identificación de interfaces de agua, con mínimo costo de equipamiento, operaciones, tiempo de las tareas y personal involucrado
Los resultados de los relevamientos de bajo costo realizados en 2006, 2009 y 2013, bajo condiciones hidrológicas similares, mostraron consistencia.
La comparación con relevamientos de alta precisión destacaron la capacidad de identificación de singularidades del lecho y los posibles problemas debidos a procesos de transporte y redistribución de sedimentos
Distribución espacial de CE correspondiente a la campaña del 14/06/2006 (la escala de colores muestra los iso-valores, en U$D/cm)