HIDRÁULICA FLUVIAL: PROCESOS DE EROSIÓN Y SEDIMENTACIÓN, OBRAS DE CONTROL Y GESTIÓN DE RÍOS Hector Daniel Farias, José Daniel Brea, Carlos Marcelo García (Editores) Memorias del Quinto Simposio Regional sobre HIDRÁULICA DE RÍOS Santiago del Estero, Argentina. 2-4 Noviembre de 2011 ISBN 978-987-1780-05-1 (Libro + CD-ROM) SIMULACIÓN HIDRÁULICA DE CONFLUENCIAS Y DIFLUENCIAS, APLICACIÓN AL RÍO LEÓN EN EL URABÁ ANTIOQUEÑO, COLOMBIA Oscar Andrés Duque Marín y Lilian Posada García Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín Dirección: Carrera 80 # 65-223, Medellín, Colombia, Teléfono: (057) 4309000 E-mail: [email protected], [email protected]RESUMEN En este estudio se utiliza el modelo CCHE2D de la Universidad de Mississippi para analizar los procesos de división del flujo líquido y sólido en difluencias y confluencias naturales. Se analizaron los cambios morfológicos debidos a crecientes extremas con diferentes periodos de retorno en tres patrones de flujo dividido – dos difluencias y una confluencia - en el río León, ubicado en el noroccidente Colombiano, en la región llamada “Urabá Antioqueño”. Los casos de estudio se identificaron como León–Sábalo (DS) y León–Tumaradó (DT) y la confluencia Sábalo-León (CS). Se calibró el modelo CCHE2D con datos de campo y se encontró que el modelo se ajusta adecuadamente a la división de caudales líquidos y sólidos medidos. Se corroboran las afirmaciones de H. Bulle (1926) para las dos difluencias analizadas y se encontró que las tasas de transporte sólido se distribuyen en proporciones diferentes a las correspondientes para el caudal líquido. ABSTRACT The CCHE2D simulation model of the University of Mississippi is applied here to analyze the division of water and sediment flow through divided channels as well as natural confluence channels. The morphological changes due to natural high flow events with different return periods are also analyzed by using three study cases in the Leon River, located at the northwestern region of Colombia called “Urabá Antioqueño”. The divided channels of the Leon river are identified as León–Sábalo (DS) and León–Tumaradó (DT); the confluence study case is called Sábalo-León (CS). The CCHE2D model was previously calibrated by using field data. It was found that the model properly reproduced the division of sediments and water according to field observations. The allegations of H. Bulle (1926) for the two divided channel cases were verified and found that solid transport rates are not proportional to liquid rates.
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HIDRÁULICA FLUVIAL: PROCESOS DE EROSIÓN Y SEDIMENTACIÓN, OBRAS DE CONTROL Y GESTIÓN DE RÍOS Hector Daniel Farias, José Daniel Brea, Carlos Marcelo García (Editores)
Memorias del Quinto Simposio Regional sobre HIDRÁULICA DE RÍOS
Santiago del Estero, Argentina. 2-4 Noviembre de 2011 ISBN 978-987-1780-05-1 (Libro + CD-ROM)
SIMULACIÓN HIDRÁULICA DE CONFLUENCIAS Y DIFLUENCIAS, APLICACIÓN AL
RÍO LEÓN EN EL URABÁ ANTIOQUEÑO, COLOMBIA
Oscar Andrés Duque Marín y Lilian Posada García
Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín Dirección: Carrera 80 # 65-223, Medellín, Colombia, Teléfono: (057) 4309000
En el Tumaradó, el caudal líquido que se deriva corresponde al 82% antes de la difluencia
(82% líquido y 77% del sólido). Los sedimentos se distribuyen proporcionalmente con
respecto al canal principal, es decir, el 98% del material del fondo continúa por el Tumaradó
(¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. 2) y el 55% (promedio) del material
suspendido del canal principal continúa por el Tumaradó.
CONCLUSIONES
El modelo CCHE2D representa adecuadamente la división de caudales líquidos y sólidos
medidos en campo en las difluencias y confluencia analizadas; además, identifica las zonas de
agradación tal como se observan en las fotografías aéreas e imágenes de satélite.
Las afirmaciones de H. Bulle (1926) se corroboran en el río León:
• En una bifurcación los caudales sólidos y líquidos se distribuyen en proporciones
diferentes, para el caño el Sábalo las proporciones son 65% liquido y 30% sólido. Para el
caño Tumaradó las proporciones son 73% líquido y 63 % sólido.
• La proporción en la que se distribuyen los caudales sólidos en suspensión y de fondo
también es diferente: en el caño el Sábalo es derivado el 29% de la carga en suspensión,
mientras que la carga de fondo se incrementa apreciablemente debido a los procesos
erosivos antes mencionados. Para el caño Tumaradó la carga se distribuye entre el 98 %
para la carga de fondo y el 60% de la carga del León continua en suspensión por el
Tumaradó.
• En una bifurcación las capas inferiores del flujo con el sedimento de fondo se derivan en
casi su totalidad hacia el canal derivado, como se pudo apreciar en los resultados para el
caño Tumaradó.
• El ángulo de derivación es 27° para el caño el Sábalo y 52° para el caño Tumaradó. Este
ángulo tiene una influencia marcada en el caso de estudio ya que la distribución del
caudal líquido y del sedimento presentan proporciones inversas según el ángulo de
derivación (contrario a la afirmación de Bulle): mas sedimento de fondo para el ángulo de
derivación mayor (como es el caso del Tumaradó).
La gradación del sedimento no muestra diferencias apreciables en los casos de la difluencia o
confluencia analizadas en este estudio; sin embargo, las tasas de transporte sólido se
distribuyen en proporciones diferentes a las correspondientes para el caudal líquido, así:
• En la difluencia León-Sábalo (DS), el 65% del caudal líquido es derivado hacia el caño El
Sábalo y el 35 restante continúa por el río León. El 30% del caudal sólido total es
derivado hacia el Sábalo y el 70% restante continúa por el León. En cuanto al modo de
transporte, el 29% del sedimento en suspensión es derivado hacia el Sábalo mientras que
el 71% restante continua por el río León hacia aguas abajo y el 164 % del sedimento de
fondo es derivado hacia el Sábalo; indicando un aporte importante de sedimentos debido
a los procesos erosivos del canal en la entrada al caño el Sábalo por lo cual se prevé una
ampliación del caño para dar cabida probablemente a todo el flujo del río León.
• En la difluencia León-Tumaradó (DT), el caudal líquido que se deriva corresponde al
73% antes de la difluencia. Los sedimentos se distribuyen proporcionalmente con
respecto al canal principal, es decir, el 63% del caudal sólido total continúa por el
Tumaradó, el 98% del material del fondo continua por el Tumaradó y el 55% (promedio)
del material suspendido del canal principal continua por el Tumaradó hacía las ciénagas
de Tumaradó.
LISTA DE SÍMBOLOS
Qb: caudal líquido en el canal derivado
Qp: caudal líquido en el canal principal
Gb: carga de fondo en el canal derivado
Gp: la carga de fondo en el canal principal
Qt León: caudal sólido total en el río León antes de la difluencia del Sábalo
Qs León: caudal en suspensión en el el río León antes de la difluencia del Sábalo
Qf León: caudal de fondo en el río León antes de la difluencia del Sábalo
Qt Sábalo: caudal sólido total en el caño el Sábalo
Qs Sábalo: caudal en suspensión en el Sábalo
Qf Sábalo: caudal sólido de fondo en el caño el Sábalo
Qt Tum: caudal sólido total en el caño Tumaradó
Qs Tum: caudal en suspensión en el Tumaradó
Qf Tum: caudal sólido de fondo en el caño Tumaradó
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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