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E I D E N A R

UNIVERSIDAD DEL VALLEFACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA DE INGENIERA DE RECURSOSNATURALES Y DEL AMBIENTE

Santiago de Cali, mayo de 2007

VOLUMEN X

CORPORACIN AUTONMA REGIONALDEL VALLE DEL CAUCA

CARACTERIZACIN Y MODELACIN MATEMTICA

DEL RO CAUCA - PMC FASE IIIConvenio Interadministrativo 029 de Junio 14 de 2005

ESTUDIO DEL TRANSPORTE DE SEDIMENTOS

DE FONDO EN EL RO CAUCA

SECTORES HORMIGUERO Y JUANCHITO


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CORPORACIN AUTNOMA REGIONAL DEL VALLE DEL CAUCADIRECCIN TCNICA AMBIENTAL GRUPO DE RECURSOS HDRICOS

Convenio Interadministrativo 029 de junio 14 de 2005entre la CVC y la Universidad del Valle

PROYECTO DE MODELACIN DEL RO CAUCA PMC FASE III

ESTUDIO DEL TRANSPORTE DE SEDIMENTOSDE FONDO EN EL RO CAUCA

SECTORES HORMIGUERO Y JUANCHITO

VOLUMEN X

UNIVERSIDAD DEL VALLE

FACULTAD DE INGENIERAESCUELA DE INGENIERA DE RECURSOSNATURALES Y DEL AMBIENTE

Santiago de Cali, mayo de 2007


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El presente documento fue realizado en desarrollo del Proyecto de Modelacin Matemticadel Ro Cauca, Proyecto PMC Fase III, dentro del Convenio Interadministrativo 029 dejunio 14 de 2005 suscrito entre la Corporacin Autnoma Regional del Valle del CaucaCVC y la Universidad del Valle.

Este informe fue elaborado por la Escuela de Ingeniera de Recursos Naturales y delAmbiente de la Facultad de Ingeniera de la Universidad del Valle. Participaron en eldesarrollo del informe los siguientes profesionales:

Ing. Carlos Alberto Ramrez Callejas Director del ProyectoIng. Jos Luis Garca Vlez Subdirector del ProyectoIng. Ricardo Andrs Bocanegra Vinasco Ingeniero del Grupo de HidrodinmicaIng. Carlos Omar Ayala Collazos Ingeniero del Grupo de Hidrodinmica

Personal Auxiliar:

Participaron durante la elaboracin del presente informe los siguientes estudiantes de losltimos semestres de Ingeniera:

Gustavo Adolfo Vlez Hernndez, ngela Cabal Valencia y Eider Ziga Fernndez.

Debe destacarse la colaboracin de los profesionales y tcnicos de la CVC quienesparticiparon desde la fase inicial del Estudio, mediante la concepcin de procedimientos, elsuministro de informacin y la revisin de informes. El Comit de Seguimiento de CVCestuvo integrado principalmente por:

Ing. Mara Clemencia Sandoval Garca Coordinadora GeneralIng. Jos Antonio Sierra Clemente Asesor TcnicoIng. Carlos Humberto Duque Posada Asesor TcnicoIng. Jos Alberto Riascos Arboleda Asesor TcnicoIng. Amparo Duque Vargas Asesora TcnicaIng. Luisa Marina Baena lvarez Asesora TcnicaIng. Mary Loly Bastidas Alzate Asesora TcnicaDr. Gonzalo Corts Rivera Asesor Externo


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Transporte de Sedimentos de Fondo en el Ro Cauca Tabla de Contenido

Corporacin Autnoma Regional del Valle del Cauca CVC Universidad del Valle

TABLA DE CONTENIDOPg.

1 INTRODUCCIN 1.1

2 ANTECEDENTES 2.12.1 Sector de estudio 2.22.2 Caracterizacin del material de lecho del ro cauca 2.2

3 MARCO CONCEPTUAL 3.13.1 Caractersticas generales del transporte de sedimentos en un cauce

aluvial 3.13.1.1 Transporte de fondo 3.23.1.2 Transporte total en suspensin 3.33.1.3 Transporte en suspensin 3.33.1.4 Transporte de lavado 3.33.1.5 Transporte de material de fondo 3.4

3.2 Mtodos de muestreo del transporte de sedimentos de fondo 3.43.2.1 Generalidades 3.43.2.2 Mtodos directos para la medicin en campo del transporte de

fondo 3.53.2.2.1 Trampa de sedimentos de fondo 3.53.2.2.2 Mtodo de los equipos muestreadores de diferencia de

presiones 3.53.2.2.3 Trazadores radiactivos y fluorescentes 3.13

3.2.3 Mtodos indirectos para la medicin en campo del transportede fondo 3.143.2.3.1 Mtodo del rastreo del movimiento de una duna 3.14

3.3 Tcnicas de muestreo para la determinacin del transporte desedimentos de fondo 3.15

3.4 Determinacin de la profundidad de flujo real 3.173.5 Determinacin de una ecuacin de las tasas del transporte de fondo

en funcin de los parmetros hidrulicos y del sedimento 3.203.5.1 Exponente n en las expresiones de la balanza de Lane 3.233.5.2 Modelos de regresin con base en los exponentes npara

determinar el transporte de fondo 3.23

4 PROGRAMA DE MEDICIONES DE CAMPO 4.14.1 Generalidades 4.14.2 Procedimiento o protocolo de muestreo 4.3

5 PRESENTACIN Y ANLISISDERESULTADOS 5.15.1 Granulometra de los sedimentos del fondo 5.15.2 Resultados del transporte de sedimentos de fondo en el Ro Cauca 5.65.3 Relacin entre el transporte de sedimentos de fondo y el caudal 5.85.4 Clculo del transporte de fondo mediante ecuaciones predictivas 5.8


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Transporte de Sedimentos de Fondo en el Ro Cauca Tabla de Contenido


5.5 Determinacin de una ecuacin para las tasas de transporte de fondoen el Ro Cauca 5.115.5.1 Determinacin del exponente npara los modelos de regresin 5.115.5.2 Determinacin de las ecuaciones que relacionan el transporte de

fondo y los parmetros hidrulicos y del sedimento 5.12

6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.16.1 Conclusiones 6.16.2 Recomendaciones 6.2

LISTADO DE CUADROS

LISTADO DE FIGURAS

LISTADO DE FOTOS

BIBLIOGRAFA

ANEXOSAnexo 1: Formatos de registro de datosAnexo 2: Mediciones y resultados campaa de campoAnexo 3: Cuadros y figuras del anlisis granulomtrico de las muestrasAnexo 4: Metodologas de clculo de ecuaciones predictivas del transporte de

sedimentos de fondo en un ro aluvial


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Transporte de Sedimentos de Fondo en el Ro Cauca Lista de Cuadros


LISTADO DE CUADROS

Pg.

Cuadro No. TTULO2.1 Caractersticas hidrulicas y geomtricas medidas de las secciones

en las estaciones Hormiguero y Juanchito 2.2

2.2 Composicin del material de lecho del Ro Cauca 2.2

3.1 Clasificacin del transporte total de sedimentos de un ro aluvialsegn Norma ISO-4363 3.2

3.2 Mtodos de clculo del transporte sedimentos 3.2

3.3 Factores de correccin C1y C2 debidoal arrastre que experimentael equipo muestreador 3.20

5.1 Curvas granulomtricas representativas obtenida a partir depromedios de los porcentajes integrados 5.2

5.2 Composicin porcentual media de la granulometra representativade los sedimentos transportados por el fondo 5.2

5.3 Dimetros caractersticos y coeficientes de gradacin del materialde los sedimentos transportados por el fondo 5.4

5.4 Tasas de transporte de sedimentos de fondo medidas en la estacinHormiguero 5.7

5.5 Tasas de transporte de sedimentos de fondo medidas en la estacinJuanchito. 5.7

5.6 Resultados de las tasas de transporte de fondo calculados por mediode diferentes Ecuaciones predictivas en la estacin Hormiguero 5.9

5.7 Resultados de las tasas de transporte de fondo calculados por medio

de diferentes ecuaciones predictivas en la estacin Juanchito. 5.10

5.8 Determinacin del exponente nen las ecuaciones derivadas de labalanza de Lane 5.12

5.9 Ecuaciones para estimar el transporte de fondo en funcin de losparmetros hidrulicos y sedimentolgicos 5.13


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Transporte de Sedimentos de Fondo en el Ro Cauca Lista de Figuras


LISTADO DE FIGURAS

Pg.

Figura No. TTULO3.1 Clasificacin del transporte total de sedimentos de un ro aluvial

segn Norma ISO-4363 3.1

3.2 Trampa de sedimentos de fondo 3.5

3.3 Muestreador BTMA (Bed Transport Meter Arnhem) 3.7

3.4 Muestreador Helley Smith 3.9

3.5 Muestreador Delft Nile (DNS) 3.11

3.6 Esquema de la trayectoria del cable en suspensin que soporta unequipo de mediciones 3.18

5.1 Curva granulomtrica del material de fondo transportadoEstacin: Hormiguero Periodo: octubre-diciembre de 2006 5.2

5.2 Curva granulomtrica del material de fondo transportadoEstacin: Juanchito Periodo: Octubre-Diciembre De 2006 5.3

5.3 Curva granulomtrica de promedio para la estacin Hormiguero 5.5

5.4 Curva granulomtrica de promedio para la estacin Juanchito 5.5

5.5 Caudal vs Transporte de sedimentos de fondo medidoEstacin: Hormigueroy Juanchito 5.14

5.6 Relacin entre el transporte de fondo y los parmetros hidrulicosy del sedimentoCorriente: Ro Cauca Estacin: Hormiguero 5.15

5.7 Relacin entre el transporte de fondo y los parmetros hidrulicosy del sedimentoCorriente: Ro Cauca Estacin: Juanchito 5.16


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Transporte de Sedimentos de Fondo en el Ro Cauca Lista de Fotos


LISTADO DE FOTOS

Pg.

Foto No. TTULO3.1 Muestreador US BL-84 3.12

3.2 Medicin del ngulo de arrastre en la Estacin Hormiguero,Ro Cauca 3.18

3.3 Utilizacin del transportador para medir ngulo de arrastre 3.19

4.1 Muestreador Helley Smith 4.1

4.2 Vista general del Puente Hormiguero 4.2

4.3 Vista general del Puente Juanchito 4.2

4.4 Equipos asegurados con manila a la baranda del puente 4.3

4.5 Verificacin del funcionamiento del equipo 4.4

4.6 Medicin de la altura de suspensin 4.5

5.1 Tramo del Ro Cauca conformado por caliche 5.11

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