producción de sedimentos

7/24/2019 Producción de Sedimentos

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Producción de Sedimentos

Del material desprendido sólo una pequeña parte atraviesa la cuenca y llega a la

salida de ésta. El resto de los sedimentos son depositados en las colinas, planiciesde inundación y las áreas entre riachuelos. Según Broos et al. !"##$%, menos del

&'( de los sedimentos generados son descargados al mar. )ientras que la

producción de sedimentos consiste en el total de material que sale de la cuenca o

sistema de drena*e, medido para un cierto periodo y un punto espec+ico !-anoni,

"#$$%. or lo general se estima con /ase en muestreos y se relaciona con el gasto

del cauce o por medio de mediciones de los sedimentos descargados en los

em/alses.

0a erosión de una cuenca es directamente proporcional a la producción de

sedimentos de la misma. 1sta última se ve aectada por la cu/ierta vegetal

e2istente3 por consiguiente en las 4onas áridas se tiene una producción mayor. En

ese sentido, puede ha/er cuencas pequeñas con una producción de sedimentos

más importante que cuencas más e2tensas.

0a cantidad de sedimentos en una corriente depende del suministro de material,de las caracter+sticas del cauce, del gasto y de las caracter+sticas +sicas del

sedimento.

El suministro de material y el gasto son unción de la climatolog+a, la topogra+a, la

geolog+a, la cu/ierta vegetal y el uso del suelo de la cuenca.

0as caracter+sticas del cauce dependen de la morolog+a, de la pendiente del

cauce, de la rugosidad y del material de ondo.

or otro lado las caracter+sticas +sicas de las part+culas son unción del tipo de

suelo, de la geolog+a y del estado de intemperismo de la cuenca y el cauce.



FACTORES QUE ORIGINA LA PRODUCCIÓN DE SEDIMENTOS DE

LA CUENCA

". 506)70a varia/le climática más importante es la lluvia, de/ido a su uerte

inluencia en ciertos procesos de erosión h+drica !erosión de impacto, riles,

cárcavas, etc.%.Sin em/argo, no todas las tormentas son iguales, por lo que

e2isten algunas más erosivas que otras. -aria/les como cantidad de agua ca+da !mm% e intensidad de la tormenta

!mm8hr%, son las que determinan la eroda/ilidad del evento. 7s+, en unatormenta cuya intensidad es relativamente /a*a, las tasas de iniltración no

serán superadas, por lo que no se producirá escurrimiento supericial,

soslayando el proceso de erosión laminar, as+ como la ormación de riles y

cárcavas.

&. E9:S6:;El agua continental luye, en gran parte, en orma de r+os que discurren

so/re la supericie, o de corrientes su/terráneas, desgastando los

materiales que hay por donde pasan y arrastrando los restos o sedimentos

en dirección hacia las partes más /a*as del relieve, de*ándolos depositados

en diversos lugares, ormando terra4as, conos de deyección y, en deinitiva,

modelando el paisa*e. El agua de las corrientes luviales puede

crear cascadas, grutas, desiladeros, meandros, cañones, deltas, estuarios,

entre otros.

<. =97-ED7D



rincipalmente las rocas de los taludes de la que/rada se desprenden y

caen por eecto de la gravedad a la que/rada en curso, esto tiene relación

con el proceso de meteori4ación cuando las rocas pequeñas se convierten

en pequeñas part+culas ormando parte del sedimento.

>. )E?E:96@756:; DE 07 9:57Se denomina meteori4ación de rocas a la descomposición de rocas y

minerales que ocurre so/re o cerca de la supericie de la terrestre, cuando

estos materiales entran en contacto con la atmosera, hidrosera y la

/iosera.

'. ?::=97A670a topogra+a del terreno es un actor importante que inluye en la

producción de los sedimentos, ya que en ello a/arca la pendiente, orma y

caracter+sticas topográicas de la 4ona, a mayor pendiente la velocidad del

lu*o va a ser mayor y esto va de la mano con la orma del terreno, y con

ello el agua va a poder aumentar o disminuir el transporte y

almacenamiento de los sedimentos.

. -E0:56D7D DE A0C:0a velocidad del corriente de arrastre del lu*o va a deinir la cantidad de

sedimentos almacenados o arrastrados en el ondo de rio o que/rada. 7

mayor velocidad mayor será el sedimento que arrastre, pero menor la

cantidad que almacena, en cam/io cuando la velocidad es menor o las

aguas son tranquilas, el arrastre del sedimento va a ser menor, por lo tanto

el almacenamiento del sedimento será mucho mayor.

SEDIMENTACIÓN EN EM!ALSES

Cno de los principales pro/lemas que a menudo aectan a los em/alses, es

su pérdida de capacidad de/ido al depósito de sedimento en su interior.

6ndependientemente de que como parte del diseño de em/alses, está el



disponer de un volumen para almacenar dichos a4olves, muchas veces es

rápidamente re/asado, son la consecuente pérdida de volumen útil en el

em/alse.

En otras presas, aunque el volumen reservado para a4olves no haya sidoso/repasado, la velocidad con que se pierde, hacen prever que el em/alse

perderá capacidad de almacenamiento antes de lo previsto, con la

consiguiente disminución de la disponi/ilidad de agua.

En algunos casos e2tremos, el em/alse puede ser inutili4ado totalmente. Si

además, se considera que los costos para evitar la erosión de las cuencas

son elevados y con resultados a largo pla4o, y que tam/ién lo son los

costos de e2tracción del material depositado, entonces se entenderá

porque en muchas ocasiones es me*or construir un nuevo em/alse que

reha/ilitar el a4olvado. 0o cual no siempre es posi/le, pues además de las

altas inversiones económicas, cada ve4 escasean más los sitios donde es

posi/le construir una nueva cortina.

DESCRIPCION DEL FENOMENO 7l interponer un o/stáculo a un rio, como es el caso de una presa, se

origina un estacionamiento, por lo cual el sedimento transportado se

comportara según el siguiente mecanismo, al entrar la corriente al em/alse,

el material grueso se depositara según la disminución de la velocidad del

agua por eecto de la ampliación del cauce y el crecimiento del tirante,

ormando en la colaF del vaso una acumulación de sedimento grueso

denominado delta.



El sedimento más ino continuara hacia dentro del vaso como una corriente

de densidad, para posteriormente al detenerse, depositarse en el ondo del

mismo.

FORMACION DE CAPAS COMPACTADAS DE SEDIMENTOS

El material se deposita en el ondo del em/alse, estará su*eto a una

compactación al trascurrir el tiempo. Este eecto se verá acentuado al

cam/iar sensi/lemente los niveles en el vaso, haciendo que se produ4ca un

alternado secado y humedecimiento del material sedimentado.Esto induce dos pro/lemas importantesG El cam/io de volumen depositado a través del tiempo, que repercute

en la cantidad de agua almacenada. 0a diicultad de remover sedimento altamente compactado.

EFICIENCIA DE RETENCIÓN"

0a vida útil de un em/alse depende de la cantidad de sedimentos que este es

capa4 de retener3 no depende únicamente, de los sedimentos que son aportados



sino tam/ién de la proporción de ellos que son retenida. 0a relación entre la

retención y el aporte reci/e el nom/re de eiciencia de retención.

#IDA DE UN EM!ALSE

Es el tiempo que continuara almacenando cantidad útil de agua, se determina por

la rapide4 con la que se acumula el sedimento año tras año y no se quita del

em/alse ni por acción natural ni por tra/a*o del hom/re.

ara poder determinar la disminución de la capacidad eectiva del em/alse se

necesitan datos so/re la carga de sedimentos que los aluentes aportan al

em/alse.

0a producción de sedimentos incide directamente so/re el costo de la inversión

inicial, al e2igir mayores alturas de presa para al/ergar espacios muertos

destinados a la conmutación dado que resulta prácticamente imposi/le remover

los sedimentos por el alt+simo costo.

DEPOSITO DE SEDIMENTOS EN EM!ALSES

5uando un curso de agua es o/struido, se presenta en el lu*o una disminución de

la velocidad la cual provoca que la carga de ondo y las part+culas suspendidas

son depositadas inmediatamente ormando depósitos en orma de deltas, mientras

que los sedimentos inos cuya velocidad de ca+da es menor son llevados dentro

del em/alse.

SISTEMAS PARA EL CONTROL DE LA SEDIMENTACIÓN

E2isten diversas alternativas para evitar la sedimentación !o eliminar el ya

sedimentado% dentro de un em/alse, sin em/argo la solución no depende de la

aplicación de una sola técnica, sino de la com/inación de varias de acuerdo a

cada pro/lema en particular.



M$todos indirectos

El me*or procedimiento para evitar la pérdida de capacidad en los em/alses es la

prevención de la erosión de los suelos de las cuencas mediante prácticas de

conservación de suelo y agua.

M$todos de dise%o

0as soluciones a nivel de diseño no se reieren únicamente a los nuevos

proyectos, aún en casos de em/alses en operación, es posi/le revisar y rediseñar

algunos aspectos que contri/uyan a evitar el pro/lema de la sedimentación. 0as

principales soluciones son las siguientesG

Se&ección 'decu'd' de& sitio ('r' u)ic'r '& em)'&se Determin'r 'decu'd'mente &' c'('cid'd reser*'d' ('r' '+o&*es Reducir &' c'('cid'd de retención de '+o&*e

So&uciones direct's

Son aquellas en las que las que se hace una remoción del sedimento depositado

dentro del vaso, estas consisten en la remoción de sedimentos depositados en el

em/alse. Estas soluciones pueden clasiicarse en tresG

?écnicas de dragado 9emoción hidráulica 9emoción por medio de un sión a lu*o cr+tico.

T$cnic's de dr','do" 0os dragados mecánicos son limitados en lo que se

reiere a la proundidad de dragado pero la mayor desventa*a es la

tur/iedad causada durante la operación y el retorno de los sedimentos al

estado de suspensión, lo cual produce tur/ide4 en el agua del em/alse.



Remoción

-idr.u&ic'"

Este

método consiste en

la remoción de

sedimentos del em/alse utili4ando la uer4a erosiva del agua para socavar

los depósitos de sedimentos y pasar la carga de sedimentos *unto con el

agua a través del em/alse, cuando las descargas de ondo de la presa sona/iertas !igura &.#%.

Remoc

ión (or

medio

de un si/ón ' /&u0o cr1tico"

Este método remueve sedimentos no cohesivos desde el ondo del em/alse

usando un sión que succiona el sedimento y lo lleva hacia el r+o aguas

a/a*o de la presa por encima de la cortina. 0a venta*a de este método es

que el sión puede ser instalado en cualquier parte del em/alse y retirado

en caso necesario.



7ntes de seleccionar cualquier tipo de método para llevar a ca/o una

remoción y mane*o de sedimentos es necesario determinar el tipo de

material que se encuentra en el sitio as+ como sus propiedades

!granulometr+a, cohesión, etc.

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