Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería (Aug 2009)
Cuantificación del transporte de sedimentos mediante mediciones directas y el uso de modelos empíricos en una cuenca experimental de la Cordillera de Los Andes, Sur de Chile Quantification of sediment transport through direct measurements and the use of empirical models in an experimental catchment in the Andes Mountains, Southern Chile
Abstract
La cuantificación del transporte sólido es muy importante en estudios de ingeniería y en el diseño de diques o puentes y, al mismo tiempo, es una operación muy difícil de realizar. El costo de las mediciones del transporte sólido es alto, sobretodo en pequeñas cuencas de montaña, y requiere además un monitoreo prolongado en el tiempo dada su extrema variabilidad. Este trabajo resume la cuantificación de la carga de transporte de materiales y la validación de diferentes modelos de transporte en una cuenca de montaña de 5,93 km² en el sur de Chile. Entre octubre 1997 y mayo 2005 la producción sólida total fue 7,1 * 10³ toneladas (tasa media de 171 ton/año/km²) con el 55,7% de sedimentos en suspensión. La producción de sedimentos en suspensión varió entre 17 y 1084 ton/año mientras que el transporte sólido de fondo fue entre 14 y 677 ton/año. Las fórmulas de transporte sólido aplicadas a un rango de caudales inferiores a 2,14 m³/s tienden a sobrestimar la producción de sedimentos, a excepción de los modelos de Van Rijn y Bathurst. Se sugiere el uso del modelo de Bathurst para estimar el transporte de sedimentos en cuencas sin información cercanas a la zona de estudio.The quantification of sediment transport is very important in engineering studies and in the design of dams and bridges, but at the same time is one of the most difficult tasks to undertake. Sediment transport monitoring is expensive especially in small mountain catchments, and requires long records to account for its very high variability. This study summarizes the quantification of sediment transport and the validation of different sediment transport models in a 5.93 km² catchment located in the Andes Mountains in Southern Chile. From October 1997 to May 2005, total sediment transport was 7.1 * 10³ tons (mean sediment transport rate of 171 ton/year/km²) in which suspended sediment participated with the 55.7%. Suspended sediment transport varied between 17 and 1084 ton/year while bedload ranged from 14 to 677 ton/year. For a range of discharges lower than 2.14 m³/s the different transport models overestimated sediment transport, the exception being those proposed by Van Rijn and Bathurst. The Bathurst model is proposed for sediment transport estimation in ungauged mountain catchments near the study area.
