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CENTRAL DE PASADA EL RINCÓN
TRANSPORTE DE SEDIMENTOS
PREPARADO POR:
MAYO 2012
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CONTENIDO
CENTRAL DE PASADA EL RINCÓN ............................................................................................................ 1
Transporte de sedimentos ............................................................................................................................... 1
CAPITULO I: CÁLCULO EJE HIDRÁULICO ANTES CENTRAL EL RINCÓN .............................................................. 3
1.1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................................... 3 1.2 ESTUDIO GRANULOMÉTRICO ................................................................................................................................. 3 1.3 METODOLOGÍA UTILIZADA. .................................................................................................................................... 4 1.4 TRANSPORTE DE SEDIMENTOS SIN PROYECTO ........................................................................................................... 5 1.5 TRANSPORTE DE SEDIMENTOS CON PROYECTO ........................................................................................................... 6 1.6 ANALISIS Y RESULTADOS ........................................................................................................................................ 7
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................................. 9
ANEXO I: ANÁLISIS DE SEDIMENTOS - GRANULOMETRÍA............................................................................. 10
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CAPITULO I: CÁLCULO EJE HIDRÁULICO ANTES CENTRAL EL RINCÓN
1.1 INTRODUCCIÓN
En el presente informe se detallaran los cálculos realizados para el estudio del transporte de
sedimentos en el río Truful Truful, y los cambios en el lecho y pendiente de fondo con la aplicación del
proyecto Central El Rincón. Por lo tanto, se estudiará la condición con proyecto y la sin proyecto, para
luego compararlas y obtener el impacto de la Central en el río.
1.2 ESTUDIO GRANULOMÉTRICO
Se realizó en terreno un estudio de granulometría extendida. A continuación se presentan los
resultados del ensayo.
TABLA 1.1: ENSAYO GRANULOMETRÍA: 02.05.2012
Ensayo Granulometría: 02.05.2012
d (mm) M-1
177,8 100
152,4 83
101,6 40
76,2 27
63,5 22
50,8 17
38,1 15
25,4 14
19,1 13
12,7 12
9,5 11
6,4 10
5 10
2 8
1,18 7
0,425 4
0,15 1
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0,074 0,6
En base a la granulometría, se obtiene que el d50 es de 115 mm y el d90 es de 160 mm, los cuales
serán usados para la aplicación de la metodología.
1.3 METODOLOGÍA UTILIZADA.
Para encontrar el transporte de sedimentos, se utilizó la formula de Meyer-Peter y Muller. La formula
corresponde a:
que corresponde al transporte de sedimentos,
que corresponde a el esfuerzo de corte aplicado sobre el lecho,
que es la corrección por efectos de rugosidad y piel, donde k es el coeficiente de Strickler (1/n) y
También,
y utilizando la relación que propone Manning- Strickler,
Por último, se obtiene
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El cual corresponde al transporte total de sedimento en la sección.
1.4 TRANSPORTE DE SEDIMENTOS SIN PROYECTO
Se ha confeccionado una planilla Excel, que permite estudiar el transporte de sedimentos del río,
donde se utilizó la metodología descrita en el punto anterior.
Se considero, en el tramo en cuestión, una pendiente de fondo de 0.09091, correspondiente a la
pendiente en el tramo de la captación de agua, un coeficiente de Manning igual a 0.035 (coeficiente
de Strickler igual a 28.5) y S=2. 5 (ton/m3). Además, utilizando los datos hidrológicos del lugar de los
últimos 36 años, se obtiene la siguiente hidrología diaria:
TABLA 2.2: HIDROLOGÍA SIN PROYECTO
Caudal (m3/s)
Meses Excedencia
Días Excedencia T (años) Días
110.00 0.04 1.12 333.33 1.12
100.00 0.05 1.34 250.00 0.23
90.00 0.06 1.86 200.00 0.52
80.00 0.15 4.58 78.55 2.72
70.00 0.49 15.07 24.69 10.49
60.00 1.43 42.92 8.39 27.85
55.00 2.49 77.07 4.83 34.15
50.00 3.49 104.58 3.44 27.51
45.00 4.93 152.85 2.43 48.26
40.00 6.85 205.42 1.75 52.57
35.00 8.96 277.71 1.34 72.29
30.00 10.71 321.25 1.12 43.54
20.00 11.93 364.96 1.01 43.71
Donde la columna “Días” representa el número de días que el río trae el caudal señalado. En base a
ello, se obtiene que el transporte total anual sin proyecto es:
TABLA 3.3: TRANSPORTE TOTAL ANUAL DE SEDIMENTOS SIN PROYECTO
Caudal Días t'*
Q Sólidos (m3/s)
Q Sólidos (m3/año)
110 1.12 0.0474 0.0001 0.0002 19.5
100 0.23 0.0452 0.0000 0.0000 0.0
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90 0.52 0.0427 0.0000 0.0000 0.0
80 2.72 0.0402 0.0000 0.0000 0.0
70 10.49 0.0375 0.0000 0.0000 0.0
60 27.85 0.0345 0.0000 0.0000 0.0
55 34.15 0.0329 0.0000 0.0000 0.0
50 27.51 0.0313 0.0000 0.0000 0.0
45 48.26 0.0295 0.0000 0.0000 0.0
40 52.57 0.0277 0.0000 0.0000 0.0
35 72.29 0.0257 0.0000 0.0000 0.0
30 43.54 0.0236 0.0000 0.0000 0.0
20 43.71 0.0188 0.0000 0.0000 0.0
Total: 19.5
1.5 TRANSPORTE DE SEDIMENTOS CON PROYECTO
En este caso, se debe considerar que el caudal que pasa por el trayecto corto circuitado es menor, ya
que existe un caudal captado por la barrera. La hidrología utilizada se obtuvo en base a una
simulación donde se utilizaron los datos hidrológicos de los últimos 36 años, considerando también
el funcionamiento de la barrera.
TABLA 4.4: HIDROLOGÍA CON PROYECTO
Caudal (m3/s)
Meses Excedencia
Días Excedencia T (años) Días
73.00 0.10 2.98 125.00 2.98
50.00 0.18 5.45 66.00 2.48
35.00 0.98 30.44 12.22 24.98
30.00 1.82 54.55 6.60 24.11
25.00 2.91 90.18 4.13 35.64
22.00 4.18 125.45 2.87 35.27
20.00 5.42 167.96 2.21 42.51
18.00 7.13 213.82 1.68 45.85
16.00 9.20 285.20 1.30 71.38
15.00 10.07 302.18 1.19 16.98
14.50 10.80 334.80 1.11 32.62
14.00 11.31 339.27 1.06 4.47
13.50 11.89 364.93 1.01 25.66
Luego, se obtiene el transporte total de sedimentos con proyecto.
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TABLA 5.5: TRANSPORTE TOTAL ANUAL DE SEDIMENTOS CON PROYECTO
Caudal Días t'*
Qs (m3/s) Qs (m3/año)
73 2.98 0.0383 0.0000 0.0000 0.0
50 2.48 0.0313 0.0000 0.0000 0.0
35 24.98 0.0257 0.0000 0.0000 0.0
30 24.11 0.0236 0.0000 0.0000 0.0
25 35.64 0.0213 0.0000 0.0000 0.0
22 35.27 0.0199 0.0000 0.0000 0.0
20 42.51 0.0188 0.0000 0.0000 0.0
18 45.85 0.0177 0.0000 0.0000 0.0
16 71.38 0.0166 0.0000 0.0000 0.0
15 16.98 0.0160 0.0000 0.0000 0.0
14.5 32.62 0.0157 0.0000 0.0000 0.0
14 4.47 0.0154 0.0000 0.0000 0.0
13.5 25.66 0.0150 0.0000 0.0000 0.0
Total: 0.0
1.6 ANALISIS Y RESULTADOS
En base a los resultados anteriores, se deduce que el funcionamiento de la barrera impide el paso de
sedimentos a través de ella. Sin embargo, la acumulación de sedimentos en ella será esporádica, y
como se puede apreciar en la tabla de hidrología sin proyecto, existe transporte menos de dos
semanas al año, ya que el transporte se produce con al menos 99 m3/s. Las puertas desripiadoras
estarán encargadas de remover este sedimento acumulado, el cual será depositado aguas abajo de la
barrera.
En el caso en que todo el material depositado quedase en el tramo corto circuitado, el cambio de
altura anual estaría dado por:
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De donde se obtiene que el tramo estaría creciendo 1 cm anual, lo que indica que los cambios
morfológicos serían muy lentos. Sin embargo, la pendiente aguas abajo de la barrera aumenta
fuertemente, a cerca de un 2%, es decir, 0.02. Con esta pendiente, el material solido depositado será
removido fácilmente, haciendo muy bajo el impacto de la barrera sobre el lecho.
Es importante notar la importancia de las compuertas desripiadoras, sin las cuales, la acumulación de
sedimentos aguas arriba de la barrera sería importante.
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BIBLIOGRAFÍA
Chow, V. T. “Hidráulica de Canales Abiertos”. McGrawHill, 1994.
Madrid Aris, Manuel, “Hidráulica de Ríos con Gran Pendiente”, Universidad Técnica Federico Santa
María, 1992.
Cienfuegos, Rodrigo. Apuntes del Curso Sedimentos. Pontificia Universidad Católica de Chile.
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ANEXO I: ANÁLISIS DE SEDIMENTOS - GRANULOMETRÍA
