Sedimentología by rodrigo collantes palomino

CAPITULO 7 SEDIMENTOLOGIA

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

7. SEDIMENTOLOGIA Los sedimentos son materiales fragmentados que se forman básicamente por la desintegración física y química de las rocas de la corteza terrestre. En los cauces naturales puede encontrarse una gran variedad de tamaños, formas y composiciones de las partículas, las cuales presentan distintos comportamientos ante la acción de un flujo, si se encuentran solas o si se encuentran formando parte del sedimento. Los sedimentos que conforman los lechos de los ríos se dividen en cohesivos y no cohesivos (granulares), aunque existe un rango relativamente amplio de transición. Los lechos con materiales no cohesivos están compuestos por partículas sueltas de distintos tamaños, siendo el peso y el tamaño las propiedades más importantes para el estudio de su movimiento y transporte. En lechos con material no cohesivo con granos de tamaño medio, el transporte se hace por saltos mientras que en lechos con tamaños gruesos, el transporte se hace por acarreo, y dicho material resbala hacia aguas abajo. Los lechos con materiales cohesivos forman una masa en la que se dan interacciones electroquímicas entre las partículas generando fuerzas de cohesión que impiden la separación de las partículas. En estos lechos el peso y el tamaño de las partículas individuales pueden tener poca importancia. Los sedimentos cohesivos son transportados generalmente en suspensión por el agua. Las partículas se unen entre sí formando grupos o flóculos, cuyo peso es lógicamente superior al de las partículas individuales. El objetivo principal de este capítulo es caracterizar los sedimentos presentes en el cauce y el transporte de sedimentos del río Cauca en el tramo Salvajina–La Virginia y su relación con los diferentes parámetros hidráulicos, especialmente el caudal.

7.1 MATERIAL DE FONDO 7.1.1 Granulometría Al clasificar los sedimentos como gravas, arenas, limos y arcillas, normalmente se hace referencia al tamaño de las partículas. En los cauces naturales existe una gran cantidad de tamaños, que pueden variar desde pequeñas partículas coloidales hasta grandes bolos o rocas de varios metros de diámetro. El análisis de la distribución de los tamaños que conforman el material de fondo en un río se efectúa a través de su curva granulométrica, mediante el tamizado de las muestras. Este procedimiento consiste en determinar el peso de la fracción que pasa un tamiz y es retenido en el siguiente. La curva granulométrica se confecciona en escala semilogarítmica. En el eje de ordenadas, a escala normal, se representan los porcentajes en peso que atraviesan un determinado tamiz, y en el eje de abscisas, a escala logarítmica, se representa el diámetro del tamiz. . Universidad del Valle

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7. 1

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Para caracterizar una distribución granulométrica interesa definir unos diámetros medios representativos y una dispersión. Sea ρ i la fracción en porcentaje de cada clase de tamaño y d i el diámetro medio de clase, se define el diámetro medio, d m , como: dm =

∑ (d ρ ) ∑ρ i

El diámetro medio geométrico, d g , puede obtenerse por la siguiente expresión: log d g =

∑ ρ log d ∑ρ i

La medida de dispersión más importante es la desviación estándar o típica, σ e , que puede calcularse mediante la expresión:

∑ [ρ (d − d )] = ∑ρ

2 e

Cuando la distribución granulométrica es log–normal (caso que se da con frecuencia en lechos naturales con arenas y gravas), es decir, cuando el logaritmo de los tamaños, d , se distribuye normalmente, se puede calcular el diámetro medio geométrico y la desviación típica mediante las expresiones:

(d84 d16 ) 2 1

d gn

σ en

⎛d d ⎞ = 0.50 ⎜⎜ 50 + 84 ⎟⎟ ⎝ d 16 d 50 ⎠

Si σ en > 3 el material presenta una granulometría extendida, es decir, es bien gradado. En caso contrario, es decir, si σ g ≤ 3 , se dice que el material tiene una granulometría uniforme o que es

mal gradado. También se utiliza el coeficiente de uniformidad, CU , expresado como: CU

d 60 d10

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7. 2

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Si La muestra del material de sedimento es considerada uniforme cuando CU < 3 . CU = 1 el material es totalmente uniforme. Cuando CU > 3 el material no es uniforme, lo que indica que el material es bien gradado.

Para determinar la gradación del porcentaje de material que es grava y arena se utiliza el coeficiente de gradación, C g , calculado como: Cg

(d30 )2 d10 d 60

Si la fracción del material de sedimento considerado como grava, cumple con las condiciones de CU > 4 y 1 < C g < 3 se considera bien gradada y sino pobremente gradada. Si la arena cumple con CU > 6 gradada.

y 1 < C g < 3 se clasifica como bien gradada y en caso contrario pobremente

7.1.2 Granulometría del Material de Fondo del Río Cauca

Se realizó una recopilación de los análisis granulométricos efectuados al material de fondo del río Cauca clasificándolos por sectores o estaciones para los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina, es de anotar que la información disponible sobre la distribución de tamaños es considerablemente más reducida para el período Post-Salvajina, donde se obtuvo información granulométrica de los años 1985, 1987 y 1997. En las Figuras Nos. 7.1 a 7.21 se presentan las curvas granulométricas de las muestras de material de fondo tomadas en diferentes períodos en las estaciones hidrométricas del río Cauca. Las curvas granulométricas se presentan en grupos (máximo de seis curvas por gráfico) y finalmente se muestra la curva granulométrica promedio o típica para cada una de las estaciones. Con base en las curvas granulométricas promedias se determinaron los siguientes diámetros característicos medios: d10 , d15 , d 30 , d35 , d 50 , d 60 , d 65 , d85 y d90 . También se determinaron el diámetro medio, d m , el diámetro medio geométrico, d g , el coeficiente de uniformidad, CU , el coeficiente de gradación, C g , y la desviación estándar o típica, σ en . Los resultados obtenidos para los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina se presentan en los Cuadros Nos. 7.1 y 7.2 respectivamente. De acuerdo con los valores hallados de los coeficientes de uniformidad, gradación promedio y la desviación típica media se puede concluir que, en el período Pre-Salvajina el material de fondo del río Cauca en la zona de estudio presenta una gradación pobre, debido a la relativa uniformidad en el tamaño de los granos en cada una de las muestras a excepción de los resultados obtenidos en las estaciones de Hormiguero y La Virginia. Para el período Post-Salvajina los resultados obtenidos presentan un material de fondo con una buena gradación y una curva granulométrica más extendida, donde el rango de diámetros es mayor al del período de PreSalvajina. Las muestras que en este período no alcanzan a clasificar como bien gradadas corresponden a las de las estaciones Hormiguero, Guayabal y La Victoria. .

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7. 3

Cuadro No. 7.1 Diámetros Característicos Promedios del Material de Fondo Corriente: Río Cauca

Estación

Salvajina La Balsa Tablanca La Bolsa Hormiguero Navarro Paso De La Torre Mediacanoa Guayabal La Victoria San Francisco Anacaro La Virginia Río Cauca (Promedio)

Período Pre-Salvajina

Diámetros Promedios (mm) d35 d50 d 60

d10

d15

d30

0.16 1.09 0.34 0.25 0.33 0.30 0.19 0.25 0.22 0.22 0.19 0.22 0.33

0.19 1.31 0.37 0.27 0.36 0.31 0.21 0.26 0.23 0.24 0.23 0.24 0.39

0.25 1.99 0.48 0.33 0.54 0.45 0.29 0.34 0.28 0.29 0.26 0.30 0.69

0.27 2.33 0.52 0.35 0.62 0.46 0.33 0.37 0.29 0.31 0.30 0.32 0.85

0.30 2.89 0.61 0.41 1.11 0.57 0.44 0.43 0.34 0.35 0.32 0.37 1.21

0.31

0.35

0.50

0.56

0.72

Coeficientes Granulométricos Cg CU σ en

d 65

d85

d90

0.32 3.02 0.70 0.46 1.31 0.68 0.56 0.48 0.37 0.39 0.32 0.41 1.52

0.35 3.15 0.75 0.49 1.80 0.75 0.66 0.52 0.40 0.42 0.34 0.42 1.71

0.53 6.00 1.46 0.75 3.55 1.43 1.36 0.79 0.55 0.64 0.48 0.56 2.84

0.80 7.02 1.93 0.98 4.45 1.85 1.79 0.96 0.66 0.78 0.57 0.67 3.45

2.13 2.36 2.09 1.81 4.01 2.38 2.83 1.96 1.66 1.74 1.68 1.79 5.19

1.69 3.22 1.96 1.64 3.10 2.18 2.56 1.72 1.54 1.63 1.46 1.50 2.77

1.19 1.10 0.97 0.98 0.98 1.13 0.86 1.00 0.95 0.98 1.11 1.05 1.09

0.81

0.90

1.61

1.99

2.43

2.07

1.03

Cuadro 7.2 Diámetros Característicos Promedios del Material de Fondo Corriente: Río Cauca

Estación

La Balsa La Bolsa Hormiguero Juanchito Mediacanoa Guayabal La Victoria Anacaro Río Cauca (Promedio)

Período Post-Salvajina

Diámetros Promedios (mm) d35 d50 d 60

d10

d15

d30

0.17 0.39 0.21 0.19 0.42 0.23 0.38 0.24

0.23 0.49 0.24 0.31 0.58 0.26 0.44 0.27

0.93 0.79 0.34 0.82 1.20 0.34 0.64 0.39

1.44 0.88 0.36 1.04 1.40 0.35 0.69 0.42

2.83 1.39 0.46 1.93 2.40 0.41 0.88 0.57

0.27

0.35

0.65

0.78

1.27

Coeficientes Granulométricos Cg CU σ en

d 65

d85

d90

4.18 2.09 0.56 2.78 3.50 0.45 1.05 0.69

4.52 2.41 0.63 3.20 4.00 0.47 1.13 0.82

9.25 6.80 1.46 8.50 9.00 0.62 1.95 4.18

13.61 9.19 2.06 11.27 11.00 0.71 2.40 9.10

24.59 4.45 2.56 10.81 8.33 1.98 2.77 3.45

7.79 3.09 2.27 4.48 3.94 1.54 2.11 3.42

1.21 0.96 1.03 1.09 0.98 1.10 1.03 1.02

1.75

2.01

4.84

7.00

5.90

3.13

1.07

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Por medio de las curvas granulométricas promedio de cada estación se obtuvo igualmente la composición porcentual de los diferentes tipos de materiales. Los resultados obtenidos en cada una de las estaciones para los dos períodos se indican en los Cuadros Nos. 7.3 y 7.4. En el Cuadro No. 7.3 se observa que el sedimento de fondo del Río Cauca, en promedio a lo largo del tramo en estudio para el período Pre-Salvajina, corresponde en mayor fracción o porcentaje a arenas medias (53%), seguido por arenas gruesas (42%), gravas (4%) y arenas finas (1%). En cuanto a las arenas finas se observa un porcentaje muy bajo (1%). Posiblemente este porcentaje tan bajo se debe al lavado del material fino que ocurre durante el proceso de extracción y empaque de la muestra al extraerla, como se observa en la Foto No. 7.1. Se puede observar que las gravas se encuentran a lo largo del Río Cauca de manera no consistente y en porcentajes variables. El mayor porcentaje de gravas se localizó en la estación de la Virginia. Cuadro No. 7.3 Composición Porcentual Media de Granulometrías Típicas del Material de Fondo del Río Cauca Período Pre-Salvajina Estación

Salvajina La Balsa Tablanca La Bolsa Hormiguero Navarro Paso De La Torre Mediacanoa Guayabal La Victoria San Francisco Anacaro La Virginia Promedio

Composición Porcentual Media del Material del Fondo (%) Arena Fina Arena Media Arena Gruesa Grava 3 72 25 2 41 54 3 35 55 10 60 40 1 37 57 5 40 60 55 45 2 58 37 3 1 41 58 3 67 28 2 85 15 2 72 25 1 22 51 27 1 53 42 4

Cuadro No. 7.4 Composición Porcentual Media del Material de Fondo del Río Cauca Período Post-Salvajina Estación

La Balsa La Bolsa Hormiguero Juanchito Mediacanoa Guayabal La Victoria Anacaro Promedio

Composición Porcentual Media del Material del Fondo (%) Arena Fina Arena Media Arena Gruesa Grava 75 23 2 3 13 44 40 3 57 28 12 10 18 34 38 13 32 55 6 64 24 6 1 19 64 16 3 40 36 21 3 37 36 24 . Universidad del Valle

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7.6

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

FOTO No. 7.1 Lavado del sedimento fino en el proceso de recolección de la muestra del material de fondo. Equipo: Tubo de Boca Cónica

Mirando la composición promedio de cada una de las fracciones del material de fondo de las estaciones no se observa un comportamiento o tendencia de los diferentes porcentajes de arena fina, arena media, arena gruesa y grava a lo largo de la zona de estudio del río, pero si observa una buena relación entre los materiales encontrados en cuanto su tamaño y los caudales, a mayor caudal mayor tamaño de los sedimentos. En el cuadro No. 7.4 se aprecia que la composición del sedimento de fondo del río Cauca para el período Post-Salvajina corresponde en igual proporción a las fracciones de arena media (37%) y arena gruesa (36%), seguida de gravas (24%) y por ultimo la fracción de arenas finas (3%). Para el período Post-Salvajina tampoco se observa una tendencia de comportamiento de las diferentes fracciones del material de fondo a lo largo del río. Comparando globalmente los resultados de los dos períodos independientemente del número de muestras tomadas, se observan cambios sustanciales en su granulometría al pasar de un material pobremente gradado en el período Pre-Salvajina a un material bien gradado en el período PostSalvajina, presentando una disminución apreciable promedio (16%) en la fracción de arena media y un aumento en la fracción de grava del 20%.

7.1.3 Variación del Tamaño de los Sedimentos a lo Largo del Cauce

En la Figura No. 7.23 se presentan los resultados encontrados del d50 para todos los ensayos granulométricos recopilados a lo largo del río Cauca. Se pueden apreciar los mayores tamaños y gran variabilidad de los diámetros en la parte alta del río, principalmente en los primeros 50 Kms aguas abajo del embalse de Salvajina. Según los resultados encontrados del d50 el 90% de los valores caen en el rango entre 0.10 y 1.00 mm.

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7.7

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

La variación del rango de tamaños del material de fondo (diámetros d 15 y d 85 ) a lo largo del río Cauca se presenta la Figura No. 7.24. Se observa una mayor dispersión en los diámetros encontrados para el d85 . Las estaciones que presentan una mayor dispersión en el rango de tamaños son las estaciones de La Balsa, Hormiguero y La Virginia. Excluyendo estas tres estaciones se observa un comportamiento regular en sus diámetros variando su rango entre 0.10 y 2.00 mm. El tamaño de los sedimentos disminuye hacia aguas abajo en un río aluvial debido a los efectos de la abrasión, meteorización y fraccionamiento en su desplazamiento y a la clasificación hidráulica debido al transporte diferencial de las partículas de distintos tamaños. Shulits (1941) propuso la siguiente expresión para estimar la variación del tamaño de las partículas en dirección aguas abajo en un cauce aluvial: d 50 x

= d 50o

e − bx

siendo d 50 x el tamaño medio de los sedimentos a una distancia x de la sección de referencia, en la cual el tamaño medio es d 50o y b el coeficiente de reducción del tamaño de las partículas. Se efectuaron regresiones con base en ecuaciones de tipo exponencial, conforme a la expresión propuesta por Shulits, considerando el diámetro medio d 50 en cada una de las estaciones hidrométricas para los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina. Los resultados se ilustran en la Figura No. 7.25, incluyendo las ecuaciones de ajuste y los respectivos coeficientes de determinación. Se observa un ajuste aceptable para la información granulométrica del período Pre-Salvajina, debido muy posiblemente a la mayor representatividad de las muestras en este período, por cuanto la información disponible es más amplia. Por el contrario, para el período Post-Salvajina la correlación es bastante baja. Las ecuaciones de regresión según Shulits y los coeficientes de determinación encontrados son los siguientes: Período Pre-Salvajina: d 50 x

= 0.42 e −0.0005 x

= 0.59

)

= 2.17 e −0.0034 x

= 0.25

Período Post-Salvajina: d 50 x

)

Considerando que la información disponible sobre la composición granulométrica del material del fondo del río para el período Post-Salvajina no es muy amplia y con el propósito de disponer de información actualizada sobre las características del material del fondo y por recomendación de la Universidad del Valle, la CVC incluyó en sus programas de campo la toma y análisis de muestras del material del lecho en las estaciones hidrométricas del Río Cauca y sus tributarios. Las granulometrías obtenidas para el Río Cauca se presentan en la Figura No. 7.22.

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7.8

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

De las curvas granulométricas de las figuras mencionadas se puede apreciar que las muestras de material tomadas presentan una buena gradación al observarse que las curvas son tendidas abarcando todas las fracciones de tipo de suelo. El promedio de los resultados de las fracciones encontradas en el orden de magnitud es el siguiente: 46% arena media, 25% grava, 18% arena gruesa, 7% Arena fina y 4% limos Comparando estos resultados con la información de Post-Salvajina observamos que estas muestras también son bien gradadas. Las actuales muestras presentan una disminución del 50% en la fracción de la arena gruesa y un aumento considerable de los materiales finos como limos, arenas finas y arenas medias.

7.2 TRANSPORTE DE SEDIMENTOS 7.2.1 Características Generales

El caudal o carga sólida que puede transportar una corriente de agua está influenciado por las propiedades y disponibilidad de los sedimentos del cauce y su cuenca y la capacidad de transporte del río. El transporte o carga total de sedimentos en un río aluvial puede clasificarse según el origen de los sedimentos o de acuerdo con el mecanismo de transporte, como se ilustra en el esquema de la pagina siguiente, conforme a la Norma ISO 4363. De acuerdo con el origen de los sedimentos se distinguen dos tipos de transporte o carga: i) Carga de material de fondo, correspondiente al material del lecho o fondo del cauce que puede ser transportado sobre el fondo del río o en suspensión en toda la columna de agua; y ii) Carga de lavado, que corresponde al material más fino (generalmente arcillas y limos) con origen en la cuenca, o bien, proveniente en ocasiones de la erosión que el mismo río produce en sus márgenes y que es transportado en suspensión la mayor parte del tiempo, excepto en zonas de aguas tranquilas donde el material muy fino puede decantarse (por ejemplo en los embalses) y por lo cual, no se considera para efectos de los cálculos morfológicos de agradación y degradación del fondo del río. Según el mecanismo de transporte la carga total sólida se puede clasificar en: carga de fondo y carga total en suspensión. A mayor intensidad de la corriente mayor es el tamaño del material de fondo que es puesto en suspensión y transportado de esa manera. De acuerdo con la clasificación indicada en el esquema de la Norma ISO-4363 se tienen las siguientes relaciones: St

= Sb + Sl

Sb = Sbb + Sbs St = Sbb + Sbs + Sl Ss

= Sbs + Sl . Universidad del Valle

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7.9

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Capítulo 7, Sedimentología

= Sbb + Ss

donde: St

= Carga Total de Sedimentos.

= Carga de Material de Fondo.

= Carga de Lavado.

Sbb = Carga de Fondo. Sbs = Carga en Suspensión. Ss

= Carga Total en Suspensión.

CLASIFICACION DEL TRANSPORTE DE SEDIMENTOS EN UN RIO ALUVIAL SEGUN LA NORMA ISO 4363 Carga de Fondo

(Sbb) Carga Material de Fondo

(Sb) Carga en Suspensión

(Sbs)

CARGA TOTAL

(St)

(Origen)

(Transporte) Carga Total en Suspensión

(SS) Carga de Lavado

(Sl)

Cuantitativamente la carga de fondo representa un porcentaje bajo de la carga de material de fondo, comúnmente entre un 10 y un 20%. Sin embargo, la carga de fondo influye significativamente en la rugosidad, forma y estabilidad del lecho. . Universidad del Valle

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7.10

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Generalmente la carga de lavado puede representar un porcentaje importante de la carga total en suspensión dependiendo de las características de la cuenca. En cuencas altamente intervenidas la carga de lavado puede constituir hasta un 90% y más de la carga total en suspensión.

Movimiento de las Partículas de Sedimentos

En términos generales se pueden distinguir tres modos de movimiento de las partículas: rodamiento o deslizamiento, saltación y suspensión. Una vez superado el esfuerzo cortante crítico para el cual se inicia el movimiento, las partículas ruedan y se deslizan unas sobre otras, pero manteniendo un contacto continuo con el lecho. Incrementando el esfuerzo cortante, algunas partículas se mueven en saltos, más o menos regulares, formando una lámina de fluidosedimento próximo al lecho, caracterizada por una altura y una concentración; este modo de transporte se denomina saltación. Cuando la velocidad de corte del fondo excede la velocidad de caída de las partículas, estas pueden ser levantadas a un nivel en el cual las fuerzas turbulentas ascendentes son comparables o superiores al peso sumergido de las partículas, y como resultado las partículas se transportan en suspensión (Van Rijn, 1993). Una regla que da un orden de magnitud sobre la forma de transporte, relacionándola con la velocidad de sedimentación (w) y la velocidad de corte (U*), es la propuesta por Raudkivi: Transporte de fondo, por deslizamiento y rodamiento 6 > w/U* > 2 2 > w/U* > 0.7 Transporte de fondo por saltación Transporte en suspensión 0.7 > w/U* > 0 7.2.2 Determinación del Transporte de Sedimentos en un Río Aluvial

La estimación o predicción de la carga de sedimentos en un río aluvial puede llevarse acabo de 2 modos: i) Por medición directa; y ii) por medio de ecuaciones o formulaciones propuestas por diferentes investigadores. Es importante tener en cuenta que la carga de material de fondo puede ser transportada a capacidad, es decir, de acuerdo con la potencia disponible del flujo, por lo cual resulta ser una función biunívoca del caudal líquido. El cálculo del transporte de sedimentos o carga sólida mediante ecuaciones es un procedimiento utilizado con frecuencia, pero puede prestarse a confusiones si no se especifica el tipo de carga a calcular. En general existen tres tipos de ecuaciones: ecuaciones de transporte de carga de fondo, ecuaciones de transporte de carga en suspensión y ecuaciones de transporte de carga de material de fondo. Estas ecuaciones son de carácter analítico y empírico, y tratan de evaluar la capacidad de transporte de una corriente como función del caudal líquido. En el Cuadro No. 7.5 se presentan algunos de los métodos disponibles en la literatura para determinar las cargas de fondo, en suspensión y de material de fondo, y que fueron implementadas en el desarrollo del presente estudio.

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7.11

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Cuadro No. 7.5 Métodos de Cálculo del Transporte Sedimentos Aplicados en el Estudio Carga en Suspensión (Sbs) 1. Van Rijn 2. Einstein

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Carga de Fondo (Sbb) Meyer-Peter-Muller Van Rijn Einstein Einstein Modificado Meyer-Peter-Muller Modif. Schoklitsch

Carga de Material de Fondo (Sb) 1. Engelund-Hansen 2. Ackers-White 3. Bagnold 4. Laursen 5. Colby 6. Toffaleti 7. Inglish-Lacey 8. Van Rijn

7.2.2.1 Carga de Fondo

La experiencia de mediciones de la carga de fondo en ríos colombianos ha sido muy escasa, por la dificultad de maniobrabilidad de los equipos en las vecindades del fondo y por la falta de una infraestructura adecuada para su medición. El río Cauca en el Estudio Morfológico fue pionero en las mediciones de carga de fondo en Colombia. En el mundo este tipo de mediciones es poco usual por sus dificultades de operación y su precisión, razón por la cual es frecuente utilizar ecuaciones de transporte en la estimación de la carga de fondo. Para el cálculo de la carga de fondo existen diversas metodologías, como las de Du Boys (1879), Schoklitsch (1930 y 1950), Shields (1936), Kalinske (1942), Meyer-Peter-Muller (1948), Einstein (1942), Einstein Modificado, Meyer-Peter-Muller Modificado, Van Rijn (1984), etc., que han sido establecidas a partir de resultados de laboratorio y mediciones reales en ríos. Einstein en 1950 expuso una metodología que constituye el primer procedimiento para el cálculo del transporte de sedimentos apoyado en planteamientos matemáticos y estadísticos. A continuación se presentan algunas metodologías de cálculo implementadas en este estudio.

Método de Van Rijn (1984)

La carga de material de fondo de acuerdo con la metodología propuesta por Van Rijn puede efectuarse mediante la suma del transporte de las cargas de fondo y en suspensión. El método de Van Rijn presenta el cómputo de la carga de fondo como el producto de la altura de saltación, la velocidad de la partícula y la concentración del transporte de fondo. Asume que el movimiento de las partículas del fondo es dominado por las fuerzas de gravedad. Este método se comprobó contra datos de campo con las características siguientes: • • •

Velocidad del flujo Profundidad de flujo Diámetro medio del sedimento

= 0.31 – 1.29 m/s = 0.10 – 1.00 m = 0.32 – 1.50 mm

La carga de fondo es calculada mediante la expresión: . Universidad del Valle

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7.12

Caracterización del Río Cauca

= U b δ b cb

S bb •

Capítulo 7, Sedimentología

Velocidad de partícula U b

= 1.5T 0.6 [ (s −1) g d50 ] 0.5

Altura de saltación δ b :

•

δb •

= 0.3 D*0.7 T 0.5 d 50

Concentración de fondo cb : cb

= 018 c0

T D*

donde: T

(u ) ' *

−

(u )

*, cr

g 0.5 U C'

⎡ (s − 1) g ⎤ = ⎢ ⎥⎦ υ2 ⎣

' *

d50

Reemplazando en la ecuación de la carga de fondo resulta: Sbb

1.5 = 0.053 (s − 1) 0.5 g 0.5 d50 D*−0.3 T 2.1

donde: S bb Ub cb c0 T D*

= = = = = =

carga de fondo (m2/s) velocidad de la partícula (m/s) concentración de la carga de fondo (-) concentración volumétrica máxima = 0.65 parámetro adimensional de esfuerzo cortante del lecho en exceso parámetro adimensional relativo a la partícula

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7.13

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

u*' = velocidad de corte relativa a los granos (m/s) u*,cr = velocidad de corte crítica según Shields (m/s) C'

δb s d 50 g

= = = = =

coeficiente de Chézy relativo a los granos (m1/2/s) = 18 log (12h/3d90) altura de saltación (m) densidad relativa de los sedimentos (-) diámetro medio (m) gravedad (m/s2)

Método de Meyer–Peter–Muller (1948)

Por medio de esta formulación se puede calcular el transporte de la carga de fondo a partir del coeficiente de rugosidad total de Chezy ( C ) y el coeficiente de rugosidad debido al grano ( C ' ). La ecuación de Meyer–Peter–Muller es:

d m3 2

Sbb (g Δ ) 1 2

⎡ μ h So = 8 ⎢ ⎣ Δ d

⎤ − 0.047⎥ ⎦

donde:

S bb = transporte de carga de fondo por unidad de ancho (m3/s-m) g = gravedad (m/s2) d m = diámetro medio de las partículas (m)

μ C

⎛C = ⎜ ' ⎝C = 18

⎞ ⎟ = factor de rizo (-) ⎠ log(12 h / k s , c ) coeficiente total de Chezy (m1/2/s)

C ' = 18 log(12 h / d90 ) coeficiente de Chezy debido al grano (m1/2/s) k s ,c = rugosidad efectiva de fondo (m) h So

Δ d 65

= profundidad del flujo (m) = pendiente (-) ⎛ ρ − ρw ⎞ ⎟⎟ = densidad relativa de los sedimentos (-) = ⎜⎜ s ρ w ⎝ ⎠ = tamaño representativo de la partícula (m)

Método de Bagnold (1966)

Las fuerzas por unidad de área de las partículas de la carga de fondo son:

. Universidad del Valle

Departamento de Mecánica de Fluidos

7.14

Caracterización del Río Cauca

•

Esfuerzo cortante de fondo:

τb •

Capítulo 7, Sedimentología

Componente de la gravedad: ⎛ρ − = ⎜⎜ s ρs ⎝

τg

ρ⎞ ⎟⎟ ⎠

g m sen β

con:

= ρ s Vb masa de las partículas por unidad de área (kg/m2) = ángulo de la pendiente (º) = volumen sólido de las partículas de la carga de fondo por unidad de área (m) = densidad del sedimento (kg/m3)

β Vb

ρs

El movimiento de los granos ejerce un esfuerzo normal sobre el fondo:

σs •

(ρ s

−

ρ ) Vb

cos β

⎛ρ − = ⎜⎜ s ρs ⎝

ρ⎞ ⎟⎟ ⎠

m cos β

Esfuerzo tangencial de resistencia del fondo por movimiento de los granos de la carga de fondo:

τs

⎛ρ − = ⎜⎜ s ρs ⎝

ρ⎞ ⎟⎟ ⎠

m cos β

tanφ

con:

tanφ

coeficiente de fricción dinámica

El equilibrio de esfuerzos cortantes en el fondo esta representado en la expresión:

τ b,s

+ τg

= τs

τ b,s

(ρ s

−

ρ ) g Vb

sen β

τ b,s

(ρ s

−

ρ ) g Vb

cos β

(tanφ

(ρ s

−

ρ ) g Vb

cos β

tanφ

− tanβ )

El trabajo requerido ( Wr ) por el esfuerzo cortante del grano para colocar en movimiento las partículas de la carga de fondo es:

= τ b, s

(ρ s

− ρ ) g Vb

cos β

(tanφ

− tanβ

) . Universidad del Valle

Departamento de Mecánica de Fluidos

7.15

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Definiendo el transporte de carga de fondo por unidad de volumen (m3/s-m) como

S bb

= Vb

ub se tiene:

(ρ s

ρ) g

−

cos β

S bb

(tanφ

− tanβ )

El flujo de energía disponible por unidad de área y tiempo es:

= τb

Bagnold asumió que: Wr =

S bb

(ρ s

−

ρ)

= eb

Wa , obteniendo:

eb τ b u g cos β (tanφ

− tanβ )

donde:

S bb

τb

u So eb tanφ tanβ h g Vb

= 0.6 = Ib

= transporte de carga de fondo por unidad de ancho (m3/s-m) = esfuerzo cortante total de fondo (N/m2) = velocidad promedia en la profundidad (m/s) = pendiente (-) = factor de eficiencia (0.1 – 0.2) = coeficiente dinámico de fricción (-) = pendiente del fondo (-) = profundidad del agua (m) = aceleración de la gravedad (m/s2) = volumen de carga de fondo por unidad de área (m3/m2)

Es de tener en cuenta las siguientes notas: • •

El transporte de carga de fondo es independiente del diámetro de la partícula ( d ) La tasa de transporte esta relacionada con los esfuerzos cortantes totales de fondo (τ b

( )

)

y no

con los esfuerzos efectivos τ b' ; los efectos de las formas del fondo no son tenidos en cuenta.

Método de Schoklitsch (1950)

Schoklitsch propuso la siguiente ecuación para predecir la carga de fondo en kgf/s-m, basado en experimentos realizados en canales de laboratorio y en mediciones en ríos.

. Universidad del Valle

Departamento de Mecánica de Fluidos

7.16

Caracterización del Río Cauca

S bb

= 2500 So3 / 2 (q

−

Capítulo 7, Sedimentología

qc )

donde:

S bb So q qc

= = = =

Carga de fondo (kgf/s-m) Pendiente Hidráulica (-) Caudal unitario líquido del río (m3/s-m) Caudal unitario critico para el cual se inicia el movimiento de las partículas (m3/s-m)

El autor propone dos expresiones para obtener el d c , dependiendo del diámetro del material: la primera se aplica si d ≥ 0.006 m y la segunda si 0.0001 m ≤ d ≤ 0.003 m.

≥ 0.006 m

⇒

0.0001 m ≤ d

≤ 0.003 m ⇒

S bb S bb

(

= 2500 S o1/ 3 q S o7 / 6 = 2500 S

1/ 3 o

(qS

7/6 o

− 0.26 Δ5 / 3 d 3 / 2

)

−5

− 2.351 . 10 Δ5 / 3 d 7 /18

)

donde: d = diámetro representativo de la muestra (m) ⎛ ρ − ρw ⎞ ⎟⎟ = densidad relativa de los sedimentos (-) Δ = ⎜⎜ s ρw ⎝ ⎠ Cuando el tamaño de las partículas no es uniforme, Schoklitsch recomienda que se utilice como diámetro representativo de la mezcla d = d 40 .

7.2.2.2 Carga Total en Suspensión

La carga total en suspensión (carga en suspensión más carga de lavado) se define como el volumen de sólidos por unidad de tiempo que cruza una sección transversal del cauce y cuyo peso es soportado por las fuerzas que el fluido ejerce sobre él. La importancia de este modo de transporte radica en que, cuantitativamente, el volumen total transportado en suspensión generalmente es mucho mayor que la carga de fondo. Conceptualmente la carga total en suspensión se puede determinar mediante la siguiente expresión:

ss =

∫ U C dy a

donde:

ss U C

= = =

carga total en suspensión en volumen, por unidad de ancho velocidad media temporal en función de la profundidad concentración media temporal en función de la profundidad . Universidad del Valle

Departamento de Mecánica de Fluidos

7.17

Caracterización del Río Cauca

= =

a y0

Capítulo 7, Sedimentología

profundidad a partir se define la carga total en suspensión profundidad del flujo

7.2.2.3 Carga en Suspensión

Para estimar el transporte o carga en suspensión existen dos alternativas: i) Por medición directa de la concentración de sedimentos en el río y aplicando la ecuación anterior, descontando la carga de lavado; y ii) mediante el empleo de metodologías específicas, tales como, las propuestas por Einstein (1950), Van Rijn (1984), etc.

Método de Van Rijn (1984)

La carga en suspensión es calculada por el resultado del producto, integrado en la profundidad, de la concentración local y la velocidad de flujo. El método está basado en el cálculo de una concentración de referencia relativa al transporte de fondo. Este método se comprobó contra datos de campo y datos de laboratorio con las características siguientes:

• • •

Velocidad media = 0.4 – 2.4 m/s Profundidad de flujo = 0.1 – 17 m Diámetro medio = 0.1 – 0.4 mm

La carga en suspensión se calcula según la expresión:

S bs • F

F V h ca

Factor de forma F :

(a / h )z '

− a / h)

−

(a / h )1.2

(1.2

− Z'

)

•

Parámetro relativo a la suspensión Z

•

Parámetro modificado relativo a la suspensión Z '

Z' •

ws β κ u*

= Z +ψ

Concentración de referencia c a . Universidad del Valle

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7.18

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

0.015d 50 T 1.5 a D*0.3

•

Nivel de referencia a

= 0.5Δ

•

Tamaño representativo de la partícula de sedimento en suspensión d s

ds •

β •

+ 0.011

= ks

(σ s

− 1)

con

a min

= 0.01 h

− 25)] d 50

Factor β ⎛w = 1 + 2 ⎜⎜ s ⎝ u*

⎞ ⎟⎟ ⎠

Factor ψ ⎛w = 2.5 ⎜⎜ s ⎝ u*

⎞ ⎟⎟ ⎠

0.8

⎛ ca ⎜⎜ ⎝ c0

⎞ ⎟⎟ ⎠

0.4

donde: = = = = = = = = = β = ψ = κ = σs = d 50 = ds = F V u* ca h D* a Z Z'

factor de forma (-) velocidad media (m/s) velocidad de corte (m/s) concentración de referencia (-) profundidad de flujo (m) parámetro relativo al tamaño de la partícula (-) nivel de referencia (m) parámetro relativo a la suspensión (-) parámetro relativo a la suspensión (-) relación entre los coeficientes de mezcla de agua y sedimentos (-) corrección de la estratificación (-) constante de Von Karman (-) desviación geométrica estándar (-) diámetro medio (m) tamaño representativo de la partícula en suspensión (m)

. Universidad del Valle

Departamento de Mecánica de Fluidos

7.19

Caracterización del Río Cauca

ws = T = Δ = ks = u*,cr =

Capítulo 7, Sedimentología

velocidad de caída (m/s) parámetro adimensional de esfuerzo cortante del lecho en exceso (-) altura de la forma de lecho (m) rugosidad equivalente (m) velocidad de corte crítica según Shields (m/s)

Método de Bagnold (1966)

El método de Bagnold está basado en el concepto de balance de energía, relacionando la carga suspendida con el trabajo hecho por el fluido. La carga suspendida por unidad de área es soportada por los esfuerzos del fluido (σ ) normales al fondo σ = (ρ s − ρ ) g Vs cos β , donde Vs es el volumen sólido de la carga en suspensión por unidad de área (m3/m2). El trabajo requerido es: Wr

(ρ s

−

ρ ) g Vs

cos β

El volumen de carga en suspensión es definido como S bs Wr

(ρ s

− ρ) g

ws u

S bs

= Vs

u . Luego:

cos β

El trabajo efectuado por unidad de tiempo y ancho por la componente longitudinal de la fuerza gravitacional que mantiene el fluido en movimiento es τ b u . Parte de esta energía esta disponible para el transporte de la carga en suspensión, teniendo: Wa ,1

= es

− eb ) τ b

donde: u

= velocidad promedio en la profundidad (m/s) τ b = esfuerzo cortante de fondo (N/m2) e s = factor de eficiencia relativo a la carga en suspensión (0.01 a 0.02) eb = factor de eficiencia relativo a la carga de fondo (0.1 a 0.2) La carga en suspensión por unidad de tiempo y ancho es movida sobre la dirección longitudinal a una distancia igual a u . El trabajo efectuado por la componente gravitacional longitudinal durante el periodo de la unidad de tiempo es: Wa , 2

(ρ s

−

ρ ) Vs

u sen β

(ρ s

− ρ ) S bs

sen β . Universidad del Valle

Departamento de Mecánica de Fluidos

7.20

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Esta energía está completamente disponible para el transporte de la carga en suspensión. La tasa de transporte de carga suspendida ahora puede ser derivada del balance de energía: Wr

= Wa ,1

+ Wa , 2

Se obtiene finalmente la carga en suspensión: S bs

(ρ s

−

ρ) g

− eb ) τ b u cos β [(Ws / u ) − tanβ ]

donde: = transporte en volumen de la carga en suspensión por unidad de ancho (m3/s-m) = velocidad de caída del sedimento (m/s) = velocidad promedio en profundidad (m/s) τb = esfuerzo cortante total de fondo debido a la corriente (N/m2) tanβ = pendiente del fondo (-) ρs = densidad del sedimento (kg/m3) ρ = densidad del fluido (kg/m3) g = gravedad (m/s2) eb = factor de eficiencia de la carga de fondo (0.1 a 0.2) es = factor de eficiencia de la carga en suspensión (0.01 a 0.02) β = ángulo que forma el fondo con la horizontal (º) S bs ws u

Kachel y Sternberg (1971) hallaron que los factores de eficiencia ( e s y eb ) no son constantes y están fuertemente relacionados con los esfuerzos cortantes de fondo y el diámetro de la partícula.

7.2.2.4 Carga de Lavado

La carga de lavado se define como el material transportado en suspensión de tamaño más fino que la mayor parte del material de fondo. Se considera que esta carga se mantiene en suspensión sin intervenir en los procesos de agradación y degradación del río. Sólo en zonas de velocidades muy bajas este material puede decantarse, como por ejemplo, en los embalses. Generalmente la corriente de un río puede transportar volúmenes ilimitados de carga de lavado, ya que está compuesto por partículas muy finas, donde su velocidad de asentamiento es muy inferior a las fuerzas ascendentes turbulentas que permiten en condiciones normales de un cauce viajar en suspensión, aun para las condiciones mínimas de velocidad de un río. Por tal motivo el volumen transportado depende fundamentalmente de la tasa de abastecimiento o erosión de la cuenca y de las condiciones geológicas e hidroclimatológicas de la zona y no del caudal líquido. . Universidad del Valle

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7.21

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

El origen de la carga de lavado se encuentra principalmente en la erosión del suelo de la cuenca por la escorrentia de la lluvia y en ocasiones puede provenir de la erosión de las márgenes u orillas del río. Como la carga de lavado no depende de las características hidráulicas de la corriente, su determinación debe hacerse por medición directa en los ríos. En caso que no se conozca la granulometría de fondo algunos investigadores consideran como carga de lavado aquellas partículas transportadas en suspensión y menores de 0.062 mm. Otros autores consideran un diámetro máximo de 0.050 mm como material de carga de lavado.

7.2.2.5 Carga de Material de Fondo

Una vez estimadas la carga en suspensión y la carga de fondo mediante la suma de estos se puede obtener la carga de material de fondo. Existen sin embargo, metodologías que permiten estimar directamente la carga de material de fondo, tales como las propuestas por Colby (1964), Engelund–Hansen (1967), Ackers–White (1973), Van Rijn (1984), Bagnold (1966), Einstein– Brown (1950), Toffaleti (1969), Laursen (1958), Inglish-Lacey (1968), etc. A continuación se presentan algunas expresiones para estimar la carga de material de fondo para los diferentes métodos de calculo que se implementaron en el presente estudio, en adición a los ya presentados de Van Rijn y Bagnold.

Método de Ackers–White (1973)

Este método está basado en datos extraídos de experimentos en canales de laboratorio, con distribución uniforme en el tamaño de sedimento, lecho móvil incluyendo formas de lecho, profundidades de agua menores a 0.4 m y en el régimen de flujo más bajo (Fr < 0.8). El método de Ackers–White describe el transporte del sedimento en términos de tres parámetros: D* (parámetro relativo al tamaño del grano de sedimento), Fgr (parámetro de movilidad) y Ggr (parámetro de transporte). •

Parámetro relativo al tamaño de partícula D* el cual refleja la influencia de la gravedad, la densidad y la viscosidad:

⎡ (s − 1) g ⎤ D* = ⎢ d 35 ⎥⎦ υ2 ⎣ • El parámetro de movilidad Fgr que es descrito por la razón entre la fuerza cortante sobre la 13

unidad de área del lecho y el peso sumergido de una capa de partículas de sedimentos. •

La ecuación general para el rango de transición (1 ≤

≤ 60) es:

. Universidad del Valle

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7.22

Caracterización del Río Cauca

Fgr

u*n g

d 35

Capítulo 7, Sedimentología

− 1)

⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ 32 ⎣⎢

⎤ ⎥ V ⎥ ⎛ 10 h ⎞ ⎥ ⎟⎟ ⎥ log ⎜⎜ ⎝ d 35 ⎠ ⎦⎥

1− n

con: n = 1.00 − 0.56 log D*

•

Parámetro relativo al transporte G gr , basado en el concepto de la potencia de la corriente. La ecuación general para este parámetro es: ⎛ Fgr = c ⎜⎜ ⎝ A

G gr

⎞ − 1⎟⎟ ⎠

con: A =

0.23 D*

+ 0.14

m =

9.66 D*

+ 1.334

log c = 2.86 log D*

−

(log

D* )

− 3.53

La ecuación de Ackers–White para determinar la carga total de sedimentos se calcula por:

= G gr

s d 35

⎛V ⎞ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ u* ⎠

donde: D* s g d 35 h υ Fgr

= = = = = = =

parámetro relativo al tamaño del grano (-) densidad relativa de los sedimentos (-) gravedad (m/s2) diámetro representativo de la partícula (m) profundidad del flujo (m) viscosidad cinemática (m2/s) parámetro relativo a la movilidad (-)

= valor de Fgr al inicio del movimiento (-) . Universidad del Valle

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7.23

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

G gr = parámetro relativo al transporte (-) c

= coeficiente en el parámetro relativo al transporte G gr

= exponente en el parámetro relativo al transporte G gr

= exponente en el parámetro relativo a la movilidad Fgr

u* V Sb

= velocidad de corte (m/s) = velocidad media (m/s) = transporte de carga de material de fondo por unidad de ancho (m3/s-m)

Método de Engelund–Hansen (1967)

Este método está basado en una consideración energética, la cual establece una relación entre los parámetros de transporte y movilidad. El método de Engelund–Hansen para el cálculo del transporte de sedimentos es el siguiente:

• Φ

Parámetro relativo al transporte Φ

(s − 1)

d 503

•

Parámetro relativo a la movilidad θ

u*2 (s − 1) g

d 50

La relación entre estos parámetros se expresa por

0.1 θ 2.5 C 2 2 g

donde:

= C

y el transporte de carga de material de fondo se expresa por: 0.05 V 5 Sb = (s − 1)2 g 0.5 d 50 C 3 donde:

Φ V

= = = =

transporte de carga de material de fondo por unidad de ancho (m3/s-m) parámetro relativo a la movilidad (-) parámetro relativo al transporte (-) velocidad media (m/s) . Universidad del Valle

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7.24

Caracterización del Río Cauca

C s u* S0 h d 50 g

Capítulo 7, Sedimentología

= coeficiente de Chezy (m1/2/s) = densidad relativa de los sedimentos (-) = velocidad de corte (m/s) = pendiente (-) = profundidad del flujo (m) = diámetro medio (m) = gravedad (m/s2)

El método de Engelund–Hansen se comprobó contra datos de laboratorio caracterizados por sedimentos bien gradados ( σ s < 1.6 ) y diámetros de sedimentos ( d 50 ) iguales a 0.19 mm, 0.27 mm, 0.45 mm y 0.93 mm. Los autores no recomiendan su método para casos en los que el tamaño medio del sedimento es menor de 0.15 mm y la desviación normal geométrica es mayor que 2.0. 7.2.3 Carga Total en Suspensión Medida

La carga total en suspensión en el Río Cauca se determina a partir de las mediciones hidrométricas y sedimentológicas que realiza periódicamente CVC en sus programas de monitoreo. En general la información de campo disponible de este tipo de transporte tiene una mayor representatividad para el período Post-Salvajina, ya que existe un mayor numero de datos que para el período Pre-Salvajina. La información recopilada se organizó para su posterior análisis por estaciones y de acuerdo con el período (Pre-Salvajina y Post-Salvajina). Se realizaron tres análisis diferentes: i) La variación en el tiempo de la carga total en suspensión para cada una de las estaciones, lo cual incluye las curvas de duración y curvas de duración especificas, la variación anual y la variación media mensual multianual de las cargas totales en suspensión; ii) las curvas de masa (volúmenes de agua y sedimentos); y, iii) la relación entre los caudales líquidos y las cargas totales en suspensión. Con esta última relación se pretende lograr una caracterización del transporte de la carga total en suspensión en el río como una función del caudal. Es importante señalar que estas relaciones con los cuales se busca estimar el transporte de sedimentos en un río pueden presentar en muchos casos unas correlaciones bajas, lo cual se debe a la misma complejidad del fenómeno de transporte de sedimentos y a la dificultad para realizar con precisión la medición misma del transporte de sedimentos. 7.2.3.1 Relación entre el Caudal y la Carga Total en Suspensión

Con el fin de analizar los cambios morfológicos en un río es conveniente expresar el transporte de sedimentos en función de la velocidad del flujo en la forma s = m u n donde s es el transporte de sedimentos por unidad de ancho del cauce, o en función del caudal en la forma S = a Q b , siendo S el transporte total de sedimentos. Con base en la información de campo disponible en las diferentes estaciones sobre el Río Cauca se determinó mediante modelos de regresión la ecuación de mejor ajuste entre el caudal y la . Universidad del Valle

Departamento de Mecánica de Fluidos

7.25

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

carga total en suspensión para los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina. Los resultados obtenidos se presentan en las Figuras Nos. 7.26 a 7.33. En estas se indica la ecuación de mejor ajuste, la curva correspondiente y el coeficiente de determinación de la regresión. En la Figura No. 7.34 se presenta el compendio de las ecuaciones y curvas obtenidas para todas las estaciones en el período Pre-Salvajina; de igual manera la Figura No. 7.35 muestra el compendio general para el período Post-Salvajina. En general las regresiones halladas para los dos períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina presentan coeficientes de determinación bastante aceptables ( R 2 ≥ 0.66 ), exceptuando las estaciones de La Balsa y La Bolsa con valores de R 2 entre 0.46 y 0.52. Lo anterior confirma la dependencia del transporte de sedimentos con el caudal líquido, ver Cuadro No. 7.6. Cuadro No. 7.6 Relación Caudal vs Carga Total en Suspensión Medida

La Balsa

Regresiones y Coeficientes de Determinación Q vs S s Período Pre-Salvajina Período Post-Salvajina 1.829 2 = 0.158Q R = 0.53 S s = 0.430Q1.601 R 2 = 0.52

La Bolsa

= 0.145Q1.995

= 0.0025Q

Estación

Hormiguero Juanchito Mediacanoa Guayabal La Victoria Anacaro

2.737

= 0.47

= 0.82

= 0.020Q

= 0.160Q

= 0.097Q

2.020

= 0.022Q

2.259

2.263

1.901

= 0.0026Q

= 0.049Q

2.068

= 0.062Q

2.075

= 0.1354Q

= 0.87

= 0.69

= 0.93 S s

= 0.041Q

= 0.97

= 0.0061Q

R R

= 0.264Q1.745

R R

2.585

1.521

2.102 2.453

= 0.46

= 0.75

= 0.66

= 0.81

= 0.68

= 0.77

= 0.80

R R

La estación de Juanchito para el período Pre-Salvajina no posee información. También se aplicaron modelos de regresión con base en una ecuación de tipo potencial ( S = a Q b ) considerando todos los datos de campo de todas las estaciones. Los resultados se ilustran en las Figuras No. 7.36 y 7.37 para los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina, respectivamente. Las ecuaciones obtenidas son: Período Pre-Salvajina

= 0.037 Q 2.179

Período Post-Salvajina

= 0.065 Q 2.0215

= 0.76

)

= 0.72

)

donde:

S s = Carga total en suspensión (Ton/día)

= Caudal medio diario (m3/s) . Universidad del Valle

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7.26

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Los resultados obtenidos muestran diferencias poco significativas entre las cargas totales en suspensión de los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina. Las tendencias halladas indican que en promedio las cargas totales en suspensión a lo largo del Río Cauca para el período Post-Salvajina son ligeramente inferiores a las cargas del período Pre-Salvajina. Esto podría explicarse por el efecto de retención del embalse de Salvajina de los diferentes tamaños de sedimentos, en particular de los más finos, los cuales representan la carga de lavado (incluida en la carga total en suspensión). Debe tenerse en cuenta que las regresiones calculadas deberían emplearse solamente para el rango de caudales medios y bajos, pues la información de campo disponible corresponde con estos rangos de caudales. Se requiere efectuar mediciones para estados de niveles y caudales altos del río, para los cuales se transportan los mayores volúmenes de carga sólida en el río. La estimación de los valores de la carga total en suspensión por fuera del rango de caudales medidos presenta un mayor grado de incertidumbre. 7.2.3.2 Variación Anual de la Carga Total en Suspensión

Con base en la información sobre el resumen mensual multianual de la carga total en suspensión presentada en el Boletín Hidrológico de CVC del año 1996 se elaboraron las curvas de la variación anual de la carga total en suspensión para todas las estaciones hidrométricas y sedimentológicas ubicadas a lo largo del Río Cauca, las cuales se presentan en la Figura No. 7.38. Se puede apreciar la disminución en el transporte anual de sedimentos totales suspendidos después de la puesta en operación del embalse de Salvajina con las fluctuaciones características asociadas a la variación de los caudales medios anuales, como se indicó en el capítulo de hidrología. Esto esta asociado lógicamente al efecto regulador de caudales del embalse y al efecto de retención de sedimentos de la presa. Se calcularon igualmente las cargas totales en suspensión medias multianuales en todas las estaciones para los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina. Los resultados se consignan en el Cuadro No. 7.7. Cuadro No. 7.7 Carga Total En Suspensión Media Multianual Períodos Pre-Salvajina Y Post-Salvajina Carga Total En Suspensión Anual Promedio Estación

La Balsa La Bolsa Hormiguero Juanchito Mediacanoa Guayabal La Victoria Anacaro

Pre-Salvajina (1) (106 Ton) No. Años 2.86 13 0 0 3.06 19 5.35 2 5.85 12 5.31 16 6.75 16

Post-Salvajina (2) (106 Ton) No. años 0.70 12 1.12 12 2.48 12 2.21 12 3.59 12 3.76 12 3.36 12 4.58 12

Comparación Pre y PostSalvajina (1) – (2) (2) / (1) 6 (%) (10 Ton) 2.16 25 0.85 72 1.76 67 2.09 64 1.95 63 2.17 68 . Universidad del Valle

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7.27

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Según los resultados obtenidos en el cuadro, el mayor efecto de la presa de Salvajina se observa en el tramo aguas abajo más próximo a la presa. En la estación de la Balsa, localizada 27 Km aguas abajo de Salvajina, la carga total en suspensión se ha reducido en un 75% con relación a la carga media multianual transportada por el río en la misma estación antes de la puesta en operación de Salvajina. Después de la estación de Juanchito, localizada 132 Km aguas a bajo de la presa, la carga total en suspensión se ha reducido por efectos del embalse aproximadamente en un 30%. La disminución de la carga total en suspensión media multianual debido al embalse de Salvajina y otros factores puede variar desde 0.85 x 106 Ton en Juanchito hasta 2.17 x 106 Ton en Anacaro. También se observa, en términos generales, un incremento en la carga total media multianual en dirección aguas abajo en el río; durante el período Pre-Salvajina aumenta desde 2.86 x 106 Ton en La Balsa hasta 6.75 x 106 Ton en Anacaro, mientras que para el período Post-Salvajina se incrementa desde 0.70 x 106 Ton en La Balsa hasta 4.58 x 106 Ton en Anacaro.

7.2.3.3 Carga Total en Suspensión Media Mensual Multianual.

Con base en la información de carga total de sedimentos suspendidos del Boletín Hidrológico del año 1996 de CVC también se estimaron las cargas medias mensuales multianuales para los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina en todas las estaciones hidrométricas. Los resultados se presentan en la Figura No. 7.39, en la cual se aprecia una sensible disminución en las cargas totales en suspensión medias mensuales multianuales para el período Post-Salvajina a excepción de los meses de Julio, Agosto y Septiembre, período de caudales bajos o de verano, donde por el contrario se presenta un aumento en la carga total en suspensión. Los porcentajes de reducción varían de acuerdo con la estación y con el mes del año. Así en los meses más secos, con niveles de agua y caudales más bajos, la disminución relativa o porcentual de la carga total en suspensión mensual media multianual es menor que la disminución relativa estimada para los meses de caudales mayores, como se ilustra en el Cuadro No. 7.8. Los porcentajes negativos calculados indican un incremento en la carga total en suspensión para el período de Post-Salvajina. Cuadro No. 7.8 Porcentaje de Reducción de la Carga Total en Suspensión Media Mensual Multianual. Períodos Pre-Salvajina Y Post-Salvajina

⎡ S s , Pr e − Salvajina − S s , Post − Salvajina ⎤ ⎢ ⎥ * 100 S s , Pr e − Salvajina ⎣⎢ ⎦⎥

Estación La Balsa Juanchito Mediacanoa Guayabal La Victoria Anacaro Promedio

Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

Prom

66 17 25 35 34 34 35

66 32 14 31 31 31 34

63 27 -44 32 24 23 21

73 34 44 39 38 39 45

77 42 50 50 48 47 52

71 39 55 40 49 48 50

36 -4 -4 -5 11 13 8

-46 -76 -30 -85 -35 -33 -51

-20 -18 12 -3 6 9 -2

69 32 40 31 33 34 40

89 50 45 55 49 50 56

86 45 42 56 41 39 52

53 18 21 23 27 25 28

. Universidad del Valle

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7.28

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Las estaciones de La Bolsa y Hormiguero no poseen información para el período Pre-Salvajina, por tal motivo no aparecen relacionadas en el cuadro. La estación de Mediacanoa en el período Pre-Salvajina solo dispone información de dos años (1983 y 1984) considerados como secos. Del cuadro se observa en general que la reducción de la carga total en suspensión es significativa en todas las estaciones para los meses de Enero, Febrero, Marzo, Abril, Mayo, Junio, Octubre, Noviembre y Diciembre, presentando la estación de La Balsa la mayor reducción, en promedio para los meses mencionados del 73% y para todo el año del 53%. En promedio, durante el mes de Noviembre se presenta debido al embalse de Salvajina la mayor disminución con el 56% de la carga total a lo largo del Río Cauca en el tramo La Balsa – Anacaro analizado. Por el contrario, en el mes de Agosto se presenta, a causa del embalse de Salvajina, el mayor incremento en la carga total en suspensión en un porcentaje del 51%. En la estación de La Balsa, localizada más próxima a la presa de Salvajina, se aprecia de manera consistente la mayor reducción en porcentaje de la carga total en suspensión. En general el promedio de reducción de la carga total en suspensión por año a lo largo de la zona de estudio es del 28%, comparado con la información obtenida antes de la puesta en operación del embalse de Salvajina.

7.2.3.4 Curvas de Masas: Volúmenes Acumulados de Agua y Sedimentos Totales en Suspensión

Con base en los caudales medios anuales y las cargas totales en suspensión anuales (Boletín Hidrológico de CVC, 1996) se calcularon las curvas de masas o de volúmenes acumulados de agua y sedimentos totales en suspensión que pasan a través de las secciones transversales en cada una de las estaciones. Los resultados se muestran en la Figura No. 7.40. Se aprecia una muy ligera reducción en la pendiente de las dos curvas de masa (de agua y sedimentos) para el período Post-Salvajina, lo cual refleja la disminución en los caudales y el transporte total de sedimentos en suspensión, debido al efecto de regulación del embalse de Salvajina. Igualmente se puede observar que las dos curvas de masa (agua y sedimentos) presentan pendientes muy regulares, con excepción de algunos períodos cortos de tiempo (1987, 1991 y 1992) durante los cuales las pendientes de las dos curvas disminuyen. Esta reducción de la pendiente es más apreciable en la curva acumulada de los sedimentos totales en suspensión, comportamiento que se explica por la relación de tipo potencial entre los caudales y la carga de sedimentos, según se indicó en el numeral 7.2.3.1. La pendiente aproximadamente constante de las curvas de masa indica que los volúmenes anuales de agua y sedimentos totales en suspensión que transitan a través de la sección transversal en una determinada estación no presentan grandes variaciones. En las Figuras Nos. 7.41 y 7.42 se presentan las curvas de masa de la carga total de sedimentos acumulados para diferentes estaciones sobre el Río Cauca. Se aprecia en estas figuras un incremento moderado en la pendiente de las curvas para las estaciones localizadas más hacia aguas abajo, indicando lógicamente el tránsito de mayores volúmenes de sedimentos en la parte . Universidad del Valle

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7.29

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

baja del río. Se exceptúa de este patrón característico la estación de Juanchito, donde los volúmenes anuales de sedimentos totales en suspensión que transitan por su sección son inferiores a los volúmenes de sedimentos que se mueven a través de la sección transversal en Hormiguero, ubicada 26 Km aguas arriba de Juanchito. Esto podría estarse presentando a causa de la intensa extracción de materiales del fondo del río en el tramo Hormiguero-Juanchito, lo que origina un aumento de la sección hidráulica y una reducción de la velocidad del flujo, favoreciendo la sedimentación del material suspendido, y disminuyendo, por ende la concentración de los sólidos en suspensión. La descarga al Río Cauca del Río Palo, 17 Km aguas arriba de la estación Hormiguero, podría igualmente estar afectando los mayores volúmenes de sedimentos suspendidos en Hormiguero, ya que este afluente puede transportar importantes volúmenes de sedimentos especialmente en épocas de invierno.

7.2.3.5 Curva de Doble Masa: Volumen Acumulado de Agua vs Volumen Acumulado de Sedimentos Totales en Suspensión

Con base en los resultados de las curvas de masa de agua y sedimentos presentados anteriormente se calcularon las curvas de doble masa de volúmenes acumulados de agua y sedimentos para todas las estaciones, las cuales se presentan en la Figura No. 7.43. Las curvas de doble masa muestran pendientes muy regulares, con excepción de períodos cortos de uno o dos años durante los cuales la pendiente de las curvas disminuye. Esta disminución de la pendiente se explica, como se mencionó anteriormente, por la reducción de caudales durante algunos años, considerados como secos (años 1987, 1991 y 1992). También se aprecia una disminución de la pendiente de las curvas a partir del año de 1985, poniendo de manifiesto una vez más los efectos de regulación de caudales y de retención de sedimentos de la presa de Salvajina. En el Cuadro No. 7.9 se muestra la relación media multianual entre el volumen de agua y volumen total en suspensión para las diferentes estaciones sobre el Río Cauca durante los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina. Se presenta también en este cuadro la concentración media multianual. De acuerdo con los resultados se observa nuevamente el efecto del embalse de Salvajina en la disminución en los volúmenes de sedimentos totales suspendidos transportados con relación de los volúmenes de agua. Así para el período Pre-Salvajina la concentración de sedimentos totales suspendidos media multianual puede variar desde 318 mg/l o ppm en la estación Juanchito hasta 477 mg/l en Mediacanoa y Anacaro, mientras que en el período Post-Salvajina la concentración puede variar desde 132.50 mg/l en la estación La Balsa hasta 424 mg/l en Anacaro. La disminución más drástica en la concentración de sedimentos totales en suspensión del período Pre-Salvajina al período Post-Salvajina se presenta en La Balsa, donde la concentración media multianual se redujo de 450.50 mg/l a 132.50 mg/l, lo cual representa una disminución de la concentración del 71%. Desde Juanchito hasta Anacaro el porcentaje de disminución de la concentración de sedimentos totales suspendidos entre los períodos Pre-Salvajina y PostSalvajina es en promedio del 17%.

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7.30

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Cuadro No. 7.9 Relación Media Multianual entre Volúmenes de Agua y Carga Total en Suspensión. Períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina

Estación

La Balsa La Bolsa Hormiguero Juanchito Mediacanoa Guayabal La Victoria Anacaro

Relación Anual de Volumen Carga Total en Suspensión / Volumen de Agua Pre-Salvajina Post-Salvajina Concentración Concentración (1) (2) Media Media -5 -5 (mg/l) (x 10 ) (mg/l) (x 10 ) 17 450.50 5 132.50 7 185.50 12 318.00 12 318.00 10 265.00 18 477.00 15 397.50 16 424.00 13 344.50 15 397.50 12 318.00 18 477.00 16 424.00

7.2.3.6 Curvas de Duración de la Carga Total en Suspensión

Las curvas de duración de la carga total en suspensión se calcularon con base en las curvas de duración de caudales líquidos y en las ecuaciones de regresión de caudales líquidos vs carga total en suspensión (Q vs S s ) deducidas anteriormente (ítem 7.2.3.1), en las estaciones hidrométricas y sedimentológicas, en las cuales se tienen registros de aforos sólidos (sedimentos totales en suspensión). En la Figura No. 7.44 se presentan las curvas de duración de cargas totales en suspensión para las estaciones sobre el Río Cauca, indicando en cada figura las curvas características de los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina. Las curvas obtenidas para el período Pre-Salvajina sistemáticamente se hallan por encima de las curvas del período PostSalvajina, lo cual indica la disminución durante la mayor parte del tiempo de las cargas totales en suspensión debido al embalse de Salvajina, es decir, las cargas sólidas medias y altas tienen una mayor duración o frecuencia durante el período Pre-Salvajina. Para las cargas totales en suspensión más bajas, algunas estaciones (La Bolsa, Hormiguero, Guayabal y Anacaro), las curvas de duración del período Post-Salvajina se encuentran por encima de las curvas del período Pre-Salvajina, debido a los incrementos de los caudales mínimos en el período Post-Salvajina, por la regulación del embalse de Salvajina. En las Figuras Nos. 7.45 y 7.46 se muestran los compendios de las curvas de duración de la carga total en suspensión de todas las estaciones para los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina, respectivamente. En el período Pre-Salvajina se destaca principalmente el comportamiento de la curva de duración de la estación Hormiguero, la cual presenta una pendiente mucho mayor que las curvas de duración de las demás estaciones. Esto indica que las cargas totales en suspensión medias y altas en Hormiguero presentan una mayor frecuencia o permanencia durante el año que en otras estaciones localizadas más aguas abajo en el río, como Mediacanoa y Guayabal. Para cargas bajas las frecuencias en Hormiguero son algo similares a las frecuencias de estaciones localizadas aguas arriba, como La Balsa y La Bolsa. . Universidad del Valle

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7.31

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

En el período Post-Salvajina el comportamiento de las curvas de duración en las estaciones de Hormiguero y Guayabal difiere ligeramente del observado para las demás estaciones. Para las cargas totales en suspensión más bajas, las frecuencias en Hormiguero son inferiores a las frecuencias observadas en La Bolsa, estación localizada 37 Km aguas arriba del Hormiguero. En contraste con lo anterior las cargas totales suspendidas altas presentan en Hormiguero una permanencia similar o comparable a la observada en Juanchito, estación ubicada 17 Km aguas debajo de Hormiguero. En la estación Guayabal, durante el período Post-Salvajina, igualmente la curva de duración presenta un patrón de comportamiento diferente del mostrado por otras estaciones. Así las cargas totales en suspensión inferiores a 8000 Ton/día son excedidas en Guayabal aproximadamente el 50% del tiempo, mientras que en la Victoria, estación localizada 23 Km aguas abajo de Guayabal, la misma carga sólida es excedida sólo durante el 44% del tiempo. En el Cuadro No. 7.10 se presenta un análisis comparativo de las variaciones halladas en las cargas totales en suspensión entre los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina en todas las estaciones sobre el río Cauca para porcentajes de tiempo del 25%, 50% y 75%.

Cuadro No. 7.10 Comparación Curvas de Duración Carga Total en Suspensión Períodos Pre-Salvajina Y Post-Salvajina.

Estación

La Balsa La Bolsa Hormiguero Mediacanoa Guayabal La Victoria Anacaro

Carga Total en Suspensión (Ton/día) Porcentaje del Tiempo en que la Carga Total en Suspensión (Ss) es Igualada o Excedida Período Pre-Salvajina Período Post-Salvajina 25% 50% 75% 25% 50% 75% 4784 2476 1230 2408 1328 782 9848 4262 1782 3857 2541 1769 30701 8957 2563 6215 2905 1388 21248 7797 2617 12256 6013 3268 28763 12608 5379 14051 7813 4576 32149 12813 5042 15189 6819 3313 34717 12627 4065 20993 7895 3164

Debe finalmente resaltarse que las curvas de duración pueden presentar un menor grado de confiabilidad para las cargas sólidas altas, debido a que durante los estados altos del río la elaboración de aforos líquidos y sólidos presenta muchas dificultades y por consiguiente no se dispone de un buen numero de registros de los caudales líquidos y sólidos correspondientes. Esta situación obliga a realizar extrapolaciones en la curva de calibración de caudales con base en la medición de los niveles de agua y, posteriormente, los caudales sólidos son calculados con base en dichos caudales líquidos extrapolados. Lo anterior puede conducir, generalmente, a una subvaloración de la carga sólida para los caudales altos. También el numero de años de los períodos de registro puede afectar los valores de las cargas sólidas estimadas, generalmente subestimándolas

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7.32

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

7.2.3.7 Curvas de Duración de Carga Total en Suspensión Específica

Las curvas de duración de la carga total en suspensión específica se determinan al dividir la carga total en suspensión por el área de la cuenca tributaria de cada estación. Estas curvas normalizadas pueden utilizarse con buen criterio hidrológico y fluvial para estimar la curva de la carga total en suspensión en una sección de interés en el cual no se dispone de suficiente información. Para ello se relaciona o se gráfica la curva que resulta de la interpolación entre las curvas de duración de las estaciones localizadas inmediatamente aguas arriba y aguas abajo del sitio de interés. Los valores de la carga total de la curva de duración interpolada se multiplican por el área de la cuenca aferente del sitio de interés produciendo las cargas totales en suspensión para dicha sección. En la Figura No. 7.47 se presentan las curvas de duración de la carga total en suspensión específica, para cada una de las estaciones, indicando en cada figura las curvas para los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina. La forma de las curvas es muy similar a las curvas de duración de la carga total en suspensión referidas anteriormente. La Figura No. 7.48 ilustra las curvas de duración de carga total suspendida especifica de todas las estaciones para el período Pre-Salvajina. La Figura No. 7.49 muestra las curvas de duración para el período Post-Salvajina. En general para los dos períodos, las curvas se hallan mas agrupadas que lo observado para las curvas de duración de carga total en suspensión, lo cual indica un rendimiento de sedimentos suspendidos muy similar en las diferentes estaciones a lo largo del río. Se exceptúan las estaciones de Hormiguero y La Bolsa, en donde se presentan respectivamente las mayores y las menores cargas totales específicas durante la mayor parte del tiempo. En el Cuadro No. 7.11 se presenta un análisis comparativo de las variaciones halladas en las cargas totales en suspensión específicas entre los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina en todas las estaciones sobre el río Cauca para porcentajes de tiempo del 25%, 50% y 75%. Cuadro No. 7.11 Comparación Curvas de Duración Carga Total en Suspensión Especifica Períodos Pre-Salvajina Y Post-Salvajina

Estación

La Balsa La Bolsa Hormiguero Mediacanoa Guayabal La Victoria Anacaro

Carga Total en Suspensión (Ton/día/Km2) Porcentaje del Tiempo en que la Carga Total en Suspensión (Ss) es Igualada o Excedida Período Pre-Salvajina Período Post-Salvajina 25% 50% 75% 25% 50% 75% 0.878 0.454 0.226 0.442 0.244 0.144 1.529 0.662 0.277 0.599 0.395 0.275 3.611 1.053 0.301 0.731 0.342 0.163 1.658 0.609 0.204 0.957 0.469 0.255 1.719 0.753 0.321 0.840 0.467 0.273 1.879 0.749 0.295 0.888 0.398 0.194 1.929 0.702 0.226 1.167 0.439 0.176

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7.33

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

7.2.4 Carga de Lavado

Hasta el presente la única investigación disponible acerca de la magnitud de la carga de lavado transportada por el río Cauca es la realizada en desarrollo del Estudio Morfológico del río Cauca (CVC-Universidad del Valle.1986). Los resultados obtenidos en este estudio mostraron que la carga de lavado representa un porcentaje alto de la carga total en suspensión en el río Cauca, en promedio del orden del 75%. Durante los últimos años la Estación de Experimentación del CINARA instituto adscrito a la Universidad del Valle, ha venido realizando periódicamente análisis de distribución de tamaños de los sedimentos en suspensión, mediante el equipo de precisión Met One con un sensor de 2 a 400 μm. En el Cuadro No. 7.12 se presenta la caracterización del número y distribución de tamaños de partículas en la Bocatoma de Puerto Mallarino, Río Cauca, efectuada con base en el promedio de 4 muestras tomadas los días 22 y 29 de Enero y 5 y 12 de Febrero de 1996. Con base en los valores registrados en el Cuadro No. 7.12 se elaboró la composición granulométrica media de las 4 muestras recolectadas; los resultados se presentan en el Cuadro No. 7.13. Cuadro No. 7.12 Distribución Media de Tamaños de los Sólidos Suspendidos en Puerto Mallarino. Corriente : Río Cauca Período: Enero – Febrero 1996 Tamaño de partículas, Di (μm)

Número de Partículas por ml, Npi

Di3 . Npi (x 106 μ m3)

Porcentaje en Peso del Total de la Muestra Di3 Npi / ∑ ( Di3 Npi)

2-3 3-5 5-7 7-10 10-14 14-20 20-28 28-50 50-100 100-150 150-200 200-400 Total

736702 587817 467972 474392 225902 99688 26637 7086 332 10 2 0 2’626540

11.51 37.56 101.08 291.34 390.36 489.77 368.23 420.33 140.06 19.53 10.72 0 2280.49

0.50 1.65 4.43 12.77 17.11 21.49 16.14 18.43 6.14 0.86 0.47 0 100.00

Considerando un tamaño de 50 μm como diámetro máximo de carga de lavado se tiene que el 92.53% de los sólidos totales en suspensión corresponde a carga de lavado y por consiguiente, sólo el 7.47 % corresponde a carga en suspensión. Los análisis efectuados en la Estación de Experimentación de CINARA en Puerto Mallarino para las muestras tomadas en Enero y Febrero de 1996 arrojaron los valores de turbiedad y concentración de sólidos suspendidos que se indican en el Cuadro No. 7.14. . Universidad del Valle

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7.34

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Cuadro No. 7.13 Composición Granulométrica Media de los Sólidos Suspendidos en la Bocatoma de Puerto Mallarino Corriente: Río Cauca Período: Enero–Febrero De 1996 Tamaño, Di (μm) 200 150 100 50 28 20 14 10 7 5 3 2

Porcentaje de la Muestra Tamaño Menor o Igual que Di 100.00 99.53 98.67 92.53 74.10 57.96 36.47 19.36 6.59 2.16 0.50 0.00

Cuadro No. 7.14 Caracterización de la Turbiedad y Sólidos Suspendidos en la Bocatoma de Puerto Mallarino (Cali) Fecha De Muestreo

Turbiedad (unt) 88 58 178 71

22-01-96 29-01-96 05-02-96 12-02-96

Concentración Sólidos Suspendidos (mg/L) 313 256 358 350

Por otra parte, en la estación hidrométrica de Juanchito, localizada muy próxima y aguas abajo de la Bocatoma de Puerto Mallarino, se presentaron los caudales y las cargas de sólidos suspendidos que se indican en el Cuadro No. 7.15 (según información del Boletín Hidrológico de la CVC del año 1996). Cuadro No. 7.15 Caudales y Cargas Totales en Suspensión Corriente: Río Cauca Estación: Juanchito

Fecha

Caudal (m3/s)

22-01-96 29-01-96 05-02-96 12-02-96

423 421 532 603

Carga Total en Suspensión (Ton/día) 12546 12445 18494 22913

Concentración Sólidos Suspendidos (mg/L) 343.3 342.1 402.4 439.8

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7.35

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Es razonable asumir que la concentración y la distribución de tamaños de los sedimentos en suspensión determinados en la Bocatoma de Puerto Mallarino son representativas de la concentración y la distribución de tamaños de los sedimentos en suspensión en la franja superior de la sección transversal del río que se halla por encima del nivel de fondo de la Bocatoma. En la franja inferior de la sección del cauce la concentración tiende a aumentar con respecto a la concentración de la franja superior, ya que a mayor profundidad se tiene mayor concentración. Igualmente sobre la parte inferior de la sección transversal se pueden encontrar sedimentos de igual o mayor tamaño a los hallados en la Bocatoma de Puerto Mallarino. Bajo esta consideración, es posible estimar el porcentaje mínimo de carga de lavado transportado por el río en la estación de Juanchito, tal como se muestra en el Cuadro No. 7.16. Cuadro No. 7.16 Porcentaje Mínimo Estimado de Carga de Lavado en la Estación Juanchito

Fecha

22-01-96 29-01-96 05-02-96 12-02-96 Promedio

Concentración Sólidos Totales en Suspensión (mg/l) (1) (2) 313.0 343.2 256.0 342.1 358.0 402.4 350.0 439.8 319.3 381.9

Relación de Concentraciones (1) / (2) 0.91 0.75 0.89 0.80 0.84

Porcentaje Mínimo de Carga de Lavado en Juanchito (%) 84.2 69.4 82.4 74.0 77.5

Los resultados anteriores indican que en promedio la carga de lavado en el período muestreado (Enero–Febrero de 1996) en la estación hidrométrica de Juanchito representa como mínimo el 77.5% de la carga total en suspensión. Los resultados alcanzados considerando las mediciones y análisis efectuados por la Estación de Experimentación del CINARA ratifican en buena parte los resultados obtenidos en el Estudio Morfológico del Río Cauca. Sin embargo, como ya se indicó, se debe destacar que la carga de lavado puede estar presente en el Río Cauca en porcentajes incluso superiores a los hallados anteriormente. Por tal motivo, para efectos de los análisis en este capítulo de transporte de sedimentos se consideraron dos valores de carga de lavado diferentes: 75 y 90% de la carga total en suspensión. Se debe también señalar que la carga de lavado puede presentar variaciones a lo largo del Río Cauca, dependiendo de distintos factores, pero principalmente del grado de intervención de las cuencas y ríos tributarios del Río Cauca. Por lo anterior, se considera necesario investigar más sobre la carga de lavado, incluyendo su variación espacial y temporal. Para ello se deben realizar los análisis de la distribución de tamaños de los sedimentos en suspensión. 7.2.5

Carga en Suspensión

La carga en suspensión corresponde a la fracción de la carga total en suspensión, en la cual los sedimentos provienen del lecho del río o en otras palabras, corresponde a la fracción que se transporta en suspensión de la carga de material del fondo. . Universidad del Valle

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7.36

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

La carga en suspensión se obtiene al restar la carga de lavado de la carga total en suspensión. La alta intervención de la cuenca del Río Cauca y de sus tributarios al igual que la alta tasa de erosión de sus orillas sugieren que el contenido de la carga de lavado en el Río Cauca puede representar buena parte de la carga total en suspensión. Como se mencionó anteriormente para la determinación de la carga en suspensión en el presente estudio se considerarán dos porcentajes de carga de lavado diferentes del 90% y 75% de la carga total en suspensión medida en el río. A continuación se presentan los análisis de la relación entre el caudal y la carga en suspensión, las curvas de duración y las relaciones entre la carga medida y calculada de la carga en suspensión. 7.2.5.1 Relación entre el Caudal y la Carga en Suspensión

La relación entre el caudal y la carga en suspensión se efectuó con base en la carga en suspensión calculada considerando porcentajes del 10% y el 25% de la carga total en suspensión para cada una de las estaciones hidrométricas. Los resultados se muestran en las Figuras Nos. 7.50 a 7.57. En cada figura se presenta en la parte superior la relación Q vs S bs considerando la carga en suspensión como un 10% de la carga total en suspensión (es decir, una carga de lavado del 90%), para los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina. Se presentan las ecuaciones obtenidas del tipo potencial S bs = a Q b para cada uno de los períodos indicados al igual que el coeficiente de determinación obtenido, R 2 . En la parte inferior de la figura se presenta el análisis considerando la carga en suspensión como un 25% de la carga total en suspensión. Todas las figuras muestran comportamientos o tendencias idénticas a las alcanzadas para la relación entre el caudal líquido y la carga total en suspensión, como era de esperarse por cuanto se asumió la carga en suspensión como un porcentaje constante de la carga total en suspensión para todas las estaciones. Por consiguiente, las relaciones observadas Q vs S bs soportan los mismos análisis como los presentados anteriormente para las relaciones entre el caudal líquido y la carga total en suspensión. Se resalta una vez más, el efecto del embalse de Salvajina en la reducción de los caudales líquidos, y por ende, de las cargas en suspensión a lo largo del Río Cauca. Las Figuras Nos. 7.58 y 7.59 muestran los compendios de las curvas obtenidas de la relación Q vs S bs en todas las estaciones para los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina, respectivamente, considerando una carga de lavado del 90%. Igualmente, las Figuras Nos. 7.60 y 7.61 presentan los compendios de las relaciones Q vs S bs para los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina, cuando se considera la carga de lavado del 75%. Se observa en estas 4 figuras, que las diferentes curvas de las estaciones se hallan bastante agrupadas, lo cual indica un comportamiento muy similar de la carga en suspensión a lo largo del río Cauca para los rangos de caudales considerados en los análisis. Los resultados de las ecuaciones de regresión encontradas y sus coeficientes de regresión se presentan en los Cuadros Nos 7.17 y 7.18. . Universidad del Valle

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7.37

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Cuadro No. 7.17 Caudal Vs Carga en Suspensión Carga de Lavado Considerada Igual al 90% de la Carga Total en Suspensión

La Balsa

Regresiones y Coeficientes de Determinación Q vs S s Período Pre-Salvajina Período Post-Salvajina 1.829 2 = 0.0158Q R = 0.53 S s = 0.0430Q1.601 R 2 = 0.52

La Bolsa

= 0.0145Q1.995

Hormiguero

= 0.00025Q 2.737 R 2

Estación

Juanchito Mediacanoa Guayabal La Victoria Anacaro

= 0.47

= 0.82

= 0.0022Q 2.263

= 0.0160Q

= 0.0097Q

2.0197

= 0.0022Q

2.2585

1.901

= 0.87

= 0.69

= 0.93

= 0.97

= 0.0264Q1.749

= 0.46

= 0.00026Q 2.585 R 2

= 0.75

= 0.0049Q 2.068

= 0.66

= 0.0062Q 2.075

= 0.81

= 0.68

1.521

= 0.1354Q

= 0.0041Q

2.102

= 0.00061Q

2.453

= 0.77 2

= 0.80

Cuadro No. 7.18 Caudal Vs Carga en Suspensión Carga de Lavado Considerada Igual al 75% De La Carga Total En Suspensión

La Balsa

Regresiones y Coeficientes de Determinación Q vs S s Período Pre-Salvajina Período Post-Salvajina 1.829 2 = 0.0395Q R = 0.53 S s = 0.1075Q1.601 R 2 = 0.52

La Bolsa

= 0.0363Q1.995

= 0.47

= 0.0660Q1.745

= 0.46

Hormiguero

= 0.00063Q 2.737 R 2

= 0.82

= 0.00065Q 2.585 R 2

= 0.75

= 0.01225Q 2.068 R 2

= 0.66

Estación

Juanchito

Mediacanoa

= 0.0050Q 2.263

= 0.87

= 0.0155Q 2.075

= 0.81

Guayabal

= 0.0400Q1.901

= 0.69

= 0.338Q1.521

= 0.68

La Victoria

= 0.0243Q 2.020

= 0.93

= 0.01025Q 2.102 R 2

= 0.77

Anacaro

= 0.0055Q 2.259

= 0.97

= 0.00153Q 2.453 R 2

= 0.80

También se destaca el comportamiento o la tendencia de la carga en suspensión en la estación Hormiguero, localizada en la abscisa K 117 + 120, donde se observa para caudales medios y medios altos una carga superior a las cargas de otras estaciones. Las cargas sólidas aportadas por el Río Palo al Río Cauca un poco aguas arriba de Hormiguero durante los períodos de invierno podrían explicar este comportamiento. Dado el agrupamiento referido de las curvas Q vs S bs para todas las estaciones se optó por realizar una regresión única para cada una de las situaciones consideradas anteriormente, obteniéndose las siguientes expresiones, estas curvas son similares a las de carga total en suspensión afectadas solamente en el coeficiente afectado por el porcentaje adoptado como carga en suspensión, no cambia ni el exponente ni el coeficiente de determinación. . Universidad del Valle

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7.38

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

a) Carga en suspensión: 10% de la carga total en suspensión. Período Pre-Salvajina:

Sbs

= 0.0037 Q 2.179

Período Post-Salvajina:

Sbs

= 0.0065 Q 2.0215

= 0.76

)

= 0.72

)

b) Carga en suspensión: 25% de la carga total en suspensión. Período Pre-Salvajina:

Sbs

= 0.00925 Q 2.179

= 0.76

)

Período Post-Salvajina:

Sbs

= 0.01625 Q 2.0215

= 0.72

)

Las correlaciones se consideran bastante aceptables teniendo en cuenta las dificultades para realizar mediciones de gran precisión del transporte de sedimentos en un río, y por lo tanto, se podrían aplicar estas ecuaciones para estimar el transporte o carga en suspensión en el Río Cauca, a lo largo del tramo Salvajina–La Virginia. Lógicamente, en la medida en que se disponga de nuevos registros de campo las expresiones del período Post-Salvajina podrán actualizarse y muy posiblemente las correlaciones puedan mejorar. 7.2.5.2 Curvas de Duración de las Cargas en Suspensión

Las curvas de duración de los caudales líquidos y las relaciones caudal vs carga en suspensión obtenidas en el punto anterior permiten determinar las curvas de duración de las cargas en suspensión para cada una de las estaciones hidrométricas, para los mismos porcentajes del 10% y 25% de la carga total en suspensión ya referidos anteriormente. En las Figuras Nos. 7.62 a 7.69 se presentan las diferentes curvas obtenidas en cada estación para los períodos Pre-Salvajina y PostSalvajina. Igualmente estas curvas respaldan los mismos análisis realizados para las curvas de duración de las cargas totales en suspensión, por ser las mismas curvas afectadas por factores constantes iguales a 0.10 y 0.25. En las Figuras Nos. 7.70 y 7.71 se muestra el compendio de las curvas de duración de la carga en suspensión, considerando cargas de lavado del 90% y 75% de la carga total en suspensión respectivamente. 7.2.5.3 Calculo de la Carga en Suspensión

Existen diferentes formulaciones en la literatura técnica para estimar el transporte o carga en suspensión en un río aluvial a partir de datos de campo de parámetros hidráulicos y del sedimento. En desarrollo del presente estudio se empleó el programa de computador CRESS (Coastal and River Engineering Support System), desarrollado por el Instituto Internacional de Ingeniería Hidráulica, Infraestructura y Ambiental, de Holanda. Este programa permite el cálculo del transporte o carga de sedimentos (en suspensión, de fondo y de material de fondo). Para la carga en suspensión, el programa dispone del predictor o formulación de Van Rijn (1982). Por tal motivo se calculó la carga en suspensión empleando la metodología propuesta por Van Rijn, para los mismos períodos en los cuales se posee información de aforos líquidos y sólidos en el río. . Universidad del Valle

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7.39

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

En las Figuras Nos. 7.72 y 7.73 se presentan las relaciones entre las cargas en suspensión medida y calculada mediante el predictor de Van Rijn para todas las estaciones hidrométricas, considerando las cargas de lavado del 90% y 75% de la carga total en suspensión. Se puede observar de los gráficos que, en general, la carga en suspensión calculada es inferior a la carga en suspensión medida. A mayor porcentaje de carga de lavado los resultados de carga en suspensión medida se acercan más a los calculados. Esto podría estar sugiriendo que la carga de lavado en el Río Cauca puede representar un porcentaje más elevado (superior al 90%) de la carga total en suspensión. Las ecuaciones de regresión y los coeficientes de determinación encontrados entre las cargas en suspensión medida y calculada para los dos porcentajes de carga de lavado para el período PreSalvajina son las siguientes: a) Carga de lavado igual al 90% de la carga total en suspensión: Sbs , c

= 10.909 Sbs0.37 ,m

= 0.20

b) Carga de lavado igual al 75% de la carga total en suspensión: Sbs , c

= 15.317 Sbs0.37 ,m

= 0.20

Se observa unos coeficientes de determinación muy bajos de las regresiones, afectando posiblemente los resultados diferentes factores tales como, la asunción de un porcentaje de carga de lavado único o constante para todas las estaciones a lo largo del río y para los diferentes caudales, la imprecisión propia en la medición de las cargas sólidas, etc. Realmente la carga de lavado puede variar de manera no sistemática con los caudales del río y las descargas de los tributarios. 7.2.6 Carga de Fondo

Contrariamente a la relativa amplia información de campo disponible de la carga total en suspensión, los datos de campo existentes sobre la carga de fondo en el Río Cauca son bastante limitados o escasos. Solamente se cuenta con los datos obtenidos en el programa de campo del Estudio Morfológico del Río Cauca durante el año de 1981 en las estaciones de Tablanca (K 37 + 702), Navarro (K 133 + 084), Paso de la Torre (K 175 + 422) y San Francisco (Toro) (K 409 + 228), sitios en los cuales se disponía de barcas cautivas que facilitaban la operación del equipo muestreador de carga de fondo empleado, el BTMA (Bed Transport Meter Arnhem). 7.2.6.1 Relación entre la Carga de Fondo y el Caudal

Con base en los datos de campo disponibles de la carga de fondo, Sbb , se graficó el caudal líquido contra la carga de fondo, con el fin de determinar la posible relación entre estos dos parámetros. En la Figura No. 7.74 se ilustra la gran variación o dispersión de la carga de fondo en función del caudal, indicando todos los datos disponibles para las cuatro estaciones referidas anteriormente. La ecuación de regresión y el coeficiente de determinación obtenidos son los siguientes:

. Universidad del Valle

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7.40

Caracterización del Río Cauca

Sbb , m

Capítulo 7, Sedimentología

= 13.165Q 0.443

= 0.10

)

La regresión hallada indica una muy baja correlación entre el caudal y la carga de fondo. Lo anterior sugiere muy posiblemente, a pesar del reducido número de datos disponibles, que el transporte o carga de fondo en el Río Cauca puede estar siendo influenciado por las condiciones hidráulicas y sedimentológicas locales, así como por factores externos que afectan la capacidad de transporte del río en un determinado tramo, como es el caso de la extracción de materiales del lecho del río. Considerando el resultado anterior se graficó el caudal contra la carga de fondo para cada una de las 4 estaciones, procurando establecer las relaciones locales entre los dos parámetros. Los resultados obtenidos se ilustran en la Figura No. 7.75, en la cual se presentan las relaciones o ecuaciones halladas para cada una de las estaciones, con excepción de la estación de Navarro, en la cual la gran dispersión de los datos no permitió definir una tendencia aceptable. En el Cuadro No. 7.19 se presenta el resumen de las regresiones efectuadas. Cuadro No. 7.19 Regresiones Caudal (Q ) Vs Carga de Fondo (S bb ) Ecuación de Regresión

Coeficiente de Determinación R 2 0.94

Tablanca

Número de Datos 6

S bb

= 0.2800 Q

Navarro

Sbb

= 17.049Q 0.421

0.01

Paso de la Torre

S bb

= 0.0033 Q 1.836

0.84

San Francisco

Sbb

= 0.2950Q1.108

0.12

Estación

( )

1.288

Las ecuaciones obtenidas se pueden considerar bastante aceptables, especialmente para las estaciones de Tablanca y Paso de la Torre, a pesar del reducido número de datos disponibles. Los datos existentes en la estación de Navarro muestran una gran dispersión, pudiendo ser una de las causas el resultado de la fuerte intervención humana en el tramo Hormiguero–Juanchito a través de la explotación o extracción de materiales del fondo del río, que puede estar afectando el transporte de los sedimentos de fondo, impidiendo que el río arrastre el material a su capacidad real. Sin embargo, no debe dejar de mencionarse los problemas propios de la medición del transporte de sedimentos, especialmente la dificultad para realizar mediciones de precisión del transporte de fondo. 7.2.6.2 Cálculo de la Carga de Fondo

Con el propósito de establecer una formulación que permita estimar con cierto grado de confiabilidad el transporte o carga de fondo del río, se calculó la carga de fondo empleando diferentes metodologías. Por medio del programa CRESS se aplicaron las formulaciones de Van Rijn y Meyer-Peter-Muller; igualmente se empleó la ecuación de Schoklitsch. Del Estudio Morfológico del Río Cauca (1980) también se retomaron los resultados obtenidos a través de las formulaciones de Einstein, Einstein Modificado y Meyer-Peter-Muller Modificado. La metodología de estas últimas formulaciones se detalla en el informe del Estudio Morfológico del . Universidad del Valle

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7.41

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Río Cauca (1980), por la cual no se presenta aquí. La descripción de las metodologías restantes se presentó en el numeral 7.2.2.1. En la Figura No. 7.76 se presentan los valores de las cargas de fondo medidas y calculadas por medio de las distintas formulaciones señaladas previamente, para todas las 4 estaciones. Los datos correlacionando la carga medida y la carga calculada por cada formulación muestran una gran dispersión, (R2 < 0.20). Idealmente un predictor o formulación de transporte de sedimentos debe arrojar directamente la carga de fondo estimada en una sección de un cauce aluvial, a partir de los registros de los parámetros hidráulicos y del sedimento. Esto estaría representado por la línea de ajuste perfecto (carga de fondo medida = carga de fondo calculada) en el gráfico indicado. Sin embargo, los datos de los transportes medidos y calculados pueden mostrar una tendencia diferente, pero igualmente ajustarse a un cierto tipo de relación presentando un coeficiente de determinación aceptable. Bajo esta consideración, se realizó la Figura No. 7.77 que ilustra la relación entre las cargas de fondo medida y calculada para cada una de las estaciones, indicando las ecuaciones y sus respectivas curvas que arrojaron coeficientes de determinación aceptables. Cuando los coeficientes de determinación resultaron inferiores de 0.50 no se indican las ecuaciones en las figuras. Todas las regresiones y coeficientes de regresión obtenidos se presentan en el Cuadro No. 7.20. Para las estaciones Navarro y San Francisco las regresiones arrojaron coeficientes de determinación menores de 0.50, por lo cual los resultados no se presentan en este cuadro. Cuadro No. 7.20 Regresiones Carga de Fondo Calculada Vs Carga de Fondo Medida (Sbb , m vs Sbb, c ) Estación

Tablanca

Paso de la Torre

Ecuación de Regresión

Método

Coeficiente De Determinación R 2 0.93

( )

M.P.M. Mod

S bb,m

= 0.0108 S

M.P.M.

S bb,m

1.096 = 0.0567 S bb ,c

0.90

Einstein

S bb,m

0.518 = 5.1290 S bb ,c

0.81

Einstein Mod

S bb,m

0.3175 = 39.319 S bb ,c

0.71

0.4426 = 8.929 S bb ,c

0.71

1.593 = 0.008Sbb ,c

0.90

Van Rijn

S bb,m

Schoklitsch

Sbb , m

1.694 bb ,c

M.P.M.

S bb,m

1.359 = 0.0119 S bb ,c

0.91

Einstein Mod

S bb,m

0.965 = 0.3596 S bb ,c

0.88

Einstein

S bb,m

1.041 = 0.1310 S bb ,c

0.82

Van Rijn

S bb,m

1.135 = 0.0220 S bb ,c

0.80

M.P.M. Mod

S bb,m

1.159 = 0.1310 S bb ,c

0.62

Schoklitsch

Sbb , m

1.209 = 0.4350 Sbb ,c

0.89 . Universidad del Valle

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7.42

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

De acuerdo con los resultados obtenidos en las estaciones Tablanca y Paso de la Torre, todos los predictores o formulaciones presentan tendencias bastante aceptables, lo que sugiere que cualquiera de estos podría emplearse para estimar la carga de fondo en estas estaciones, pero afectando el resultado obtenido (mediante el predictor) según la ecuación de regresión presentada. Por el contrario, para las estaciones Navarro y San Francisco (Toro) no se obtuvieron regresiones con coeficientes de determinación aceptables (R2 < 0.20).

7.2.7 Carga de Material de Fondo

La carga de material de fondo corresponde a los sedimentos del fondo del río que pueden ser transportados en suspensión y/o sobre el lecho del mismo. Con base en las cargas de fondo medidas en el año 1981 durante el Estudio Morfológico del Río Cauca se determinaron las cargas de material de fondo mediante la suma de la carga en suspensión y la carga de fondo. Para estimar la carga en suspensión se consideraron cargas de lavado del 90% y 75% de la carga total en suspensión, considerando como se indicó anteriormente, que la carga de lavado puede significar porcentajes elevados de la carga total en suspensión. Al igual que para la carga de fondo, sólo se dispone de datos de campo en las estaciones Tablanca, Navarro, Paso de la Torre y San Francisco (Toro).

7.2.7.1 Relación entre el Caudal y la Carga de Material de Fondo

En la Figura No. 7.78 se presenta la relación entre el caudal y la carga de material de fondo para los porcentajes de carga de lavado estimados (90% y 75% de la carga total en suspensión), para los datos de todas las estaciones. La información que se posee corresponde al período PreSalvajina. Las ecuaciones de mejor ajuste deducidas empleando modelos de regresión fueron: a) La carga de lavado: 90% de la carga total en suspensión

= 0.093 Q1.6315

= 0.70

)

= 0.67

)

b) La carga de lavado: 75% de la carga total en suspensión

Sb con

= 0.062 Q1.8389

en Ton / día

en m3 / s.

Las ecuaciones halladas presentan correlaciones bastante aceptables, siendo ligeramente superior el coeficiente de determinación cuando se considera una carga de lavado del 90% de la carga total en suspensión.

. Universidad del Valle

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7.43

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

También se realizó un análisis idéntico al anterior pero considerando estación por estación. En la Figura No. 7.79 se presentan los resultados obtenidos en cada una de las estaciones para una carga de lavado del 90% de la carga total en suspensión. Las regresiones y coeficientes de determinación obtenidos se presentan en el Cuadro No. 7.21. Cuadro No. 7.21 Regresiones Caudal (Q ) vs Carga de Material de Fondo (Sb ) (Carga de Lavado Estimada 90% Ss) Ecuación de Regresión

Coeficiente de Determinación R 2 0.77

Tablanca

Número de Datos 6

Sb , m

= 0.0098Q

Navarro

Sb , m

= 0.017 Q1.80

0.62

Paso de la Torre

Sb , m

= 0.2700 Q1.44

0.95

San Francisco

Sb , m

= 414.15 Q 0.2529

0.03

Estación

( )

2.097

En la Figura No. 7.80 se presentan los resultados logrados al considerar una carga de lavado del 75% de la carga total en suspensión. De acuerdo con estos resultados, las regresiones para las estaciones Tablanca, Navarro y Paso de la Torre presentan ajustes muy aceptables. Se exceptúa la estación San Francisco (Toro), la cual muestra una dispersión alta, y por ende, un coeficiente de determinación muy bajo. Las regresiones y coeficientes de determinación obtenidos se presentan en el Cuadro No. 7.22. Cuadro No. 7.22 Regresiones Caudal (Q ) vs Carga de Material de Fondo (Sb ) (Carga de Lavado Estimada 75% Ss) Ecuación de Regresión

Coeficiente de Determinación R 2 0.69

Tablanca

Número de Datos 6

S b ,m

= 0.0025 Q

Navarro

S b ,m

= 0.2240 Q1.555

0.49

Paso de la Torre

S b ,m

= 0.5090 Q1.471

0.92

San Francisco

Sb , m

= 1398.3 Q 0.189

0.01

Estación

( )

2.477

Al comparar para una misma estación las dos regresiones halladas se observa sistemáticamente un coeficiente de determinación ligeramente superior para el caso en que se considera una carga de lavado igual al 90% de la carga total en suspensión. En síntesis, los resultados alcanzados demuestran una alta dependencia de la carga de material de fondo con relación al caudal líquido en el Río Cauca, donde las regresiones halladas presentan ajustes ligeramente superiores cuando se considera una carga de lavado mayor (90% de la carga

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7.44

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

total en suspensión), lo cual sugiere nuevamente que la carga de lavado puede representar la mayor parte de la carga total en suspensión.

7.2.7.2 Cálculo de la Carga de Material de Fondo

Se estimó la carga de material de fondo por medio de algunos de los predictores o metodologías más empleadas en ingeniería de ríos en la actualidad. Se aplicaron las metodologías de Engelund-Hansen, Ackers-White, Bagnold y Van Rijn utilizando el programa CRESS. También se emplearon los resultados del Estudio Morfológico (1986) obtenidos mediante las formulaciones de Einstein-Brown, Laursen, Colby, Toffaleti, Inglis-Lacey y Kalinske. En las Figuras Nos. 7.81 y 7.82 se presentan todos los valores de la carga de material del fondo calculada por medio de las distintas formulaciones contra los valores de la carga de material de fondo medida considerando cargas de lavado del 90% y 75%, respectivamente. Se aprecia en las dos figuras las diferencias importantes entre los valores de la carga de material del fondo calculada según las distintas formulaciones aplicadas. En general, los puntos correspondientes a una misma metodología no se aglutinan alrededor de la línea de ajuste perfecto (Sb , m = Sb , c ) , aunque sí presentan una tendencia o patrón característico. Cabe señalar que los predictores de la carga de material del fondo permiten estimar la capacidad de transporte de la corriente. Por esto se decidió efectuar regresiones correlacionando las cargas medida y calculada. Inicialmente se realizaron regresiones considerando los datos de todas las estaciones. En las Figuras Nos. 7.83 y 7.84 se muestran las curvas y ecuaciones de regresión para las formulaciones que presentaron los mejores ajustes (con coeficientes de determinación del orden de 0.50 y superiores) para las cargas de lavado del 90% y 75%, respectivamente. Para una carga de lavado estimada del 90% las formulaciones de Toffaleti, Ackers-White, Colby e Inglish-Lacey presentaron en su orden las mejores tendencias, tal como se indica en el Cuadro No. 7.23.

Cuadro No. 7.23 Carga de Material de Fondo Calculada Vs Carga de Material de Fondo Medida (Carga de Lavado Estimada 90% Ss) Estaciones: Tablanca, Navarro, Paso De La Torre y San Francisco Método

Ecuación de Regresión

Coeficiente de Determinación R 2 0.60

( )

Toffaleti

Sb , m

= 1.88 S

Ackers-White

Sb , m

= 0.20 Sb1,.08 c

0.58

Colby

Sb , m

= 1.51Sb0,.c74

0.56

Inglish-Lacey

Sb , m

= 2.43Sb0,.c69

0.55

0.91 b,c

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7.45

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Para una carga de lavado estimada del 75%, los predictores de Inglis-Lacey, Ackers-White, Colby y Toffaleti en su orden arrojaron los mayores coeficientes de determinación (ver Cuadro No. 7.24). Cuadro No. 7.24 Carga de Material de Fondo Calculada Vs Carga de Material de Fondo Medida (Carga de Lavado Estimada 75% Ss) Estaciones: Tablanca, Navarro, Paso De La Torre y San Francisco Ecuación de Regresión

Método

Coeficiente de Determinación R 2 0.68

( )

Inglish-Lacey

Sb , m

= 0.255 S

Ackers-White

Sb , m

= 0.076 Sb1,.308 c

0.64

Colby

Sb , m

= 0.88Sb0,.c897

0.62

Toffaleti

Sb , m

= 1.555Sb1,.040 c

0.59

1.060 b,c

Puesto que las condiciones y características hidráulicas, sedimentológicas y morfológicas varían a lo largo de un cauce, el transporte de sedimentos también varía. Por esto se efectuaron regresiones entre las cargas medida y calculada para cada una de las estaciones, de manera independiente. En las Figuras Nos. 7.85 y 7.86 se ilustran respectivamente los resultados alcanzados para las dos situaciones consideradas de cargas lavado del 90% y 75% de la carga total en suspensión. Para las dos condiciones, las estaciones Tablanca, Navarro y Paso de la Torre presentan correlaciones muy aceptables. Por el contrario, en la estación San Francisco se obtuvieron correlaciones muy bajas para las cargas de lavado estimadas del 90% y 75% de la carga total en suspensión. En los Cuadros Nos. 7.25 y 7.26 se presentan los compendios de las relaciones halladas entre las cargas de material de fondo medida y calculada en cada una de las estaciones, para las cargas de fondo calculadas y estimando cargas de lavado del 90% y 75% de la carga total en suspensión, para todas las formulaciones implementadas. Las mejores regresiones se obtuvieron mediante funciones potenciales de la forma Y = a Xb. Se observa en las figuras que la mayoría de valores de la carga calculada por medio de las diferentes formulaciones son superiores a la carga medida. A pesar del reducido número de datos de campo disponibles y de los problemas propios en la medición de transporte de sedimentos, lo anterior sugiere que el río podría estar transportando material sólido por debajo de su capacidad de transporte, posiblemente debido a la intensa extracción de materiales del lecho a lo largo de todo su cauce. La mayoría de las regresiones para los diferentes predictores del transporte sólido presentaron correlaciones bastante aceptables, excepto como ya se mencionó, en la estación San Francisco. En promedio, la formulación de Ackers-White arrojó sistemáticamente las mejores correlaciones para las estaciones Tablanca, Navarro y Paso de la Torre.

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7.46

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Cuadro No. 7.25 Relaciones Entre las Cargas de Material de Fondo Medida y Calculada. (Carga de Lavado Estimada 90% Ss ) Estación

Toffaleti Engelund-Hansen Laursen Tablanca

Paso De La Torre

Navarro

Ecuación de Regresión

Método

Kalinske

Sb , m

Sb , m Sb , m

Sb, m

= 4.02 S

Coeficiente de Determinación R 2 0.77

( )

0.75 b,c

= 0.0018 Sb1,.38 c

0.74

= 0.013 Sb1,.23 c

0.70

= 7 * 10−26 Sb7,.c70

0.69

Inglish-Lacey

Sb , m

= 0.48 Sb0,.c90

0.68

Ackers-White

Sb , m

= 0.23 Sb1,.05 c

0.67

Colby

Sb , m

= 2.42 Sb0,.c66

0.66

Engelund-Hansen

Sb , m

= 1.16 Sb0,.c88

0.94

Ackers-White

Sb , m

= 2.97 Sb0,.c74

0.86

Colby

S b ,m

= 4.82 Sb0,.c62

0.84

Toffaleti

Sb , m

= 2.11 Sb0,.c89

0.82

Inglish-Lacey

Sb , m

= 0.25 Sb0,.c998

0.75

Einstein-Brown

Sb , m

= 70.57 S

0.33 b,c

0.69

Laursen

Sb , m

= 0.14 Sb1,.04 c

0.67

Van Rijn

Sb , m

= 8.52 Sb0,.c58

0.59

Ackers-White

Sb , m

= 4 *10−6 Sb2,.c44

0.76

Kalinske

Sb , m

= 2 * 10−11 Sb4,.c21

0.66

−9

Laursen

Sb , m

= 2 * 10 S

Van Rijn

Sb , m

= 0.0006 Sb1,.73 c

0.64

Einstein-Brown

Sb , m

= 0.0049 Sb1,.42 c

0.57

Colby

Sb , m

= 4 * 10 −5 Sb1,.91 c

0.57

2.58 b,c

0.65

Las formulaciones o predictores del transporte de sedimentos tiene una precisión restringida. Se dice que una fórmula de transporte es suficientemente precisa si la carga medida puede ser estimada dentro de un factor de dos (De Vries, 1993). En los Cuadros Nos. 7.27 y 7.28 se indican los valores de la relación entre la carga de material de fondo calculada y la carga de material de fondo medida para cargas de lavado estimadas del 90% y 75% de la carga total en suspensión, respectivamente. Con base en el valor de dicha relación es posible calcular el porcentaje de datos (para cada estación, inicialmente, y para todas las estaciones, posteriormente) que se encuentra en el rango 0.50 ≤ γ s ≤ 2.00 , donde γ s = carga de material de fondo calculada / carga de material de fondo medida. En los Cuadros Nos. 7.29 y 7.30 se presenta el porcentaje de registros que se hallan dentro del rango indicado, para las cargas de lavado estimadas del 90% y 75% de la carga total en suspensión, respectivamente. . Universidad del Valle

Departamento de Mecánica de Fluidos

7.47

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Cuadro No. 7.26 Relaciones entre las Cargas de Material de Fondo Medida y Calculada. (Carga de Lavado Estimada 75% Ss ). Estación

Tablanca

Paso De La Torre

Navarro

Ecuación de Regresión

Método

Coeficiente de Determinación R 2 0.70

( )

Toffaleti

S b ,m

= 2.995 S

Engelund-Hansen

Sb , m

= 0.0004 Sb1,.606 c

0.64

Laursen

Sb , m

= 0.0042 Sb1,.478 c

0.60

Kalinske

Sb , m

= 7 * 10−30 Sb8,.c85

0.59

0.891 b ,c

Inglish-Lacey

Sb , m

= 0.29 Sb1,.048 c

0.59

Ackers-White

Sb , m

= 0.124 Sb1,.211 c

0.58

Colby

S b ,m

= 1.879 Sb0,.c77

0.57

Engelund-Hansen

Sb , m

= 2.331 Sb0,.c893

0.90

Ackers-White

S b ,m

= 6.069 Sb0,.c754

0.83

Colby

Sb , m

= 9.836 Sb0,.c629

0.82

Toffaleti

S b ,m

= 4.305 Sb0,.c906

0.78

Einstein-Brown

S b ,m

= 132.99 Sb0,.c352

0.75

Inglish-Lacey

Sb , m

= 0.393 Sb1,.044 c

0.74

Laursen

S b ,m

= 0.2435 Sb1,.c083

0.65

Van Rijn

Sb , m

= 16.059 Sb0,.c601

0.59

Ackers-White

Sb , m

= 4 * 10−6 Sb2,.c55

0.75

Kalinske

Sb , m

= 7 * 10−13 Sb4,.c73

0.74

Laursen

Sb , m

= 2 * 10−10 Sb2,.c89

0.74

Einstein-Brown

S b ,m

= 0.0025 Sb1,.c59

0.74

Van Rijn

S b ,m

= 0.0022 Sb1,.c65

0.60

Colby

Sb , m

= 3 * 10 −5 Sb2,.c06

0.60

Según los anteriores resultados las formulaciones de Toffaleti, Van Rijn y Engelund-Hansen, en su orden, presentan los mayores porcentajes de datos en el rango indicado cuando se estima una carga de lavado del 90% de la carga total en suspensión, mientras que las fórmulas de AckersWhite, Toffaleti y Engelund-Hansen presentan los mayores porcentajes cuando se considera una carga de lavado del 75%. Cuando se considera una carga de lavado del 90% de la carga total en suspensión en la estación de Tablanca ninguno de los predictores, con excepción de Toffaleti y Van Rijn, arrojaron resultados en el rango 0.50 ≤ γ s ≤ 2.00 . Todos los transportes calculados mediante la formulación de Toffaleti se hallan en dicho rango. . Universidad del Valle

Departamento de Mecánica de Fluidos

7.48

Cuadro No. 7.27 Relación Carga de Material de Fondo Calculada / Carga de Material de Fondo Medida Carga de Lavado Estimada Igual al 90% de la Carga Total en Suspensión ESTACION

Engelund–Hansen

Colby

Kalinske

Laursen

Toffaleti

Einstein-Brown

Van-Rijn

Tablanca

30.86 31.12 21.14 19.81 15.97 16.77

4.99 6.62 2.29 3.64 3.42 4.76

25.70 24.32 22.17 15.88 11.75 7.83

13.17 14.51 8.74 8.75 7.13 7.39

Inglis–Lacey Ackers–White 5.09 6.20 2.99 3.54 3.02 3.80

4.42 4.90 2.69 2.71 2.44 2.76

1.00 1.48 0.66 0.78 0.84 1.15

478.80 428.48 367.28 291.72 228.67 20.44

3.58 3.72 1.49 2.24 3.77 0.86

Navarro

3.07 27.60 3.74 2.43 4.76 5.16 4.12 5.37 3.08 8.25 6.43 1.64

5.92 6.24 9.16 5.50 9.91 14.16 9.96 13.80 7.13 22.08 15.17 5.22

1.96 1.85 2.95 2.24 4.37 4.26 3.47 0.38 2.34 5.62 4.99 1.33

29.44 30.70 46.90 29.89 54.54 72.50 52.21 52.74 32.30 106.57 77.74 24.38

4.51 5.27 8.28 4.78 8.21 13.79 8.98 7.86 6.21 20.79 13.37 4.32

2.50 2.57 3.80 2.34 4.27 5.79 4.16 4.55 2.97 8.88 6.32 2.10

1.10 1.19 1.81 0.80 1.30 2.94 1.98 1.99 1.38 4.45 2.97 0.99

6.25 4.81 6.03 4.26 9.04 7.43 6.73 12.28 5.23 12.15 10.75 3.96

3.50 4.09 5.64 3.44 6.36 8.12 5.86 9.87 4.69 8.96 5.74 2.82

Paso de la Torre

2.12 0.80 1.88 2.10 2.34 1.99 2.81

3.45 1.92 3.84 5.01 5.39 4.98 9.51

2.47 0.86 2.44 1.22 1.33 0.95 1.02

5.82 2.65 6.28 4.96 5.34 4.73 31.17

4.42 2.45 5.39 4.29 4.50 4.46 13.43

2.00 0.09 2.05 2.21 2.40 2.29 3.96

0.95 0.43 1.01 0.86 0.93 0.82 1.53

0.34 1.05 2.59 3.37 3.88 2.96 2.98

1.99 1.18 4.06 2.51 3.72 2.56 6.63

San Francisco

1.08 1.06 1.28 1.38 1.35 2.51 1.98

2.78 2.86 3.30 3.50 3.14 5.52 4.32

0.27 0.27 0.34 0.44 0.30 0.48 0.46

6.52 1.93 2.26 2.43 2.14 3.76 3.01

26.50 2.58 2.85 2.84 2.59 4.54 3.39

0.96 1.03 0.12 1.22 1.21 2.22 1.69

0.43 0.44 0.51 0.54 0.50 0.87 0.69

1.48 1.32 1.68 1.94 0.19 3.62 3.02

0.53 0.65 0.87 0.68 0.68 0.99 0.98

Cuadro No. 7.28 Relación Carga de Material de Fondo Calculada / Carga de Material de Fondo Medida Carga de Lavado Estimada Igual al 75% de la Carga Total en Suspensión ESTACION

Tablanca

Navarro

Paso de la Torre

San Francisco

Engelund–Hansen

Colby

Kalinske

Laursen

23.7 22.1 13.2 12.4 8.6 9.1 1.4 14.0 2.1 1.7 2.3 2.5 1.9 2.5 2.4 1.7 3.1 0.7 1.0 0.3 0.8 0.9 1.0 0.8 1.3 0.5 0.4 0.5 0.6 0.6 1.1 0.9

3.8 4.7 1.4 2.3 1.8 2.6 2.8 3.2 5.2 3.8 4.8 6.9 4.6 6.5 5.5 4.4 7.4 2.2 1.6 0.8 1.6 2.2 2.3 2.1 4.3 1.2 1.2 1.4 1.5 1.3 2.4 2.0

19.8 17.3 13.9 9.9 6.3 4.2 0.9 0.9 1.7 1.5 2.1 2.1 1.6 0.2 1.8 1.1 2.4 0.6 1.2 0.4 1.0 0.5 0.6 0.4 0.5 0.1 0.1 0.1 0.2 0.1 0.2 0.2

10.1 10.3 5.5 5.5 3.8 4.0 13.7 15.6 26.7 20.5 26.4 35.1 24.3 24.9 24.9 21.4 37.8 10.4 2.8 1.1 2.6 2.2 2.3 2.0 14.2 2.9 0.8 0.9 1.0 0.9 1.7 1.4

Inglis–Lacey Ackers–White

3.9 4.4 1.9 2.2 1.6 2.1 2.1 2.7 4.7 3.3 4.0 6.7 4.2 3.7 4.8 4.2 6.5 1.8 2.1 1.0 2.3 1.9 1.9 1.9 6.1 11.7 1.1 1.2 1.2 1.1 2.0 1.6

3.4 3.5 1.7 1.7 1.3 1.5 1.2 1.3 2.2 1.6 2.1 2.8 1.9 2.2 2.3 1.8 3.1 0.9 1.0 0.04 0.9 1.0 1.0 1.0 1.8 0.4 0.4 0.0 0.5 0.5 1.0 0.8

Toffaleti

Einstein-Brown

Van-Rijn

0.8 1.1 0.4 0.5 0.5 0.6 0.5 0.6 1.0 0.6 0.6 1.4 0.9 0.9 1.1 0.9 1.4 0.4 0.4 0.2 0.4 0.4 0.4 0.3 0.7 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.4 0.3

368.1 303.9 229.6 182.1 122.5 11.1 2.9 2.4 3.4 2.9 4.4 3.6 3.1 5.8 4.0 2.4 5.2 1.7 0.2 0.4 1.1 1.5 1.7 1.2 1.4 0.7 0.6 0.7 0.8 0.1 1.6 1.4

2.8 2.6 0.9 1.4 2.0 0.5 1.6 2.1 3.2 2.4 3.1 3.9 2.7 4.7 3.6 1.8 2.8 1.2 0.9 0.5 1.7 1.1 1.6 1.1 3.0 0.2 0.3 0.4 0.3 0.3 0.4 0.5

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Cuadro No. 7.29 Porcentaje de Datos en el Rango 0.50 ≤ γ s ≤ 2.00 Carga de Lavado Estimada Igual al 90% de la Carga Total en Suspensión

Estación

Tablanca Navarro Paso de Torre San Francisco Todas las Estaciones

No. Datos

6 12 7 7

E-H 0 8.3 42.9 85.7

31.3

Porcentaje de Datos en el Rango 0.50 ≤ γ s ≤ 2.00 Predictor Colby Kalin Laur I-L A-W Toffal E-B 0 0 0 0 0 100.0 0 0 25 0 0 0 75.0 0 14.3 71.4 0 0 14.3 85.7 14.3 0 0 14.3 0 71.4 71.4 57.10

3.10

25.0

3.1

18.8

81.3

15.60

V-R 33.3 0 28.6 100

34.40

Cuadro No. 7.30 Porcentaje de Datos en el Rango 0.50 ≤ γ s ≤ 2.00 Carga de Lavado Estimada Igual al 75% de la Carga Total en Suspensión

Estación

Tablanca Navarro Paso de Torre San Francisco Todas las Estaciones

No. Datos

6 12 7 7

E-H 0 41.6 85.7 85.7

53.1

Porcentaje de datos en el Rango 0.50 ≤ γ s ≤ 2.00 Predictor Colby Kalin Laur I-L A-W Toffal E-B 33.3 0 0 33.3 66.7 83.3 0 0 66.7 0 8.3 50.0 91.7 8.3 42.9 71.4 14.3 57.1 85.7 14.3 71.4 85.7 0 85.7 85.7 57.1 0 85.7

34.4

40.6

25.0

40.6

62.5

53.1

37.5

V-R 66.7 25.0 85.7 14.3

43.8

7.2.7.3 Relación entre la Carga de Material del Fondo y los Parámetros Hidráulicos y del Sedimento

De acuerdo con el análisis del Balance de Lane, la carga de material de fondo en un río aluvial puede ser expresada en función de los parámetros del flujo y de los sedimentos, como se indica a continuación:

•

En función del radio hidráulico:

Sb •

= m

Qn R n B n −1 d50p

En función de la pendiente hidráulica: Sb

= K

Q n / 3 S on / 3 B

n −3 3

d 50p

donde:

. Universidad del Valle

Departamento de Mecánica de Fluidos

7. 51

Caracterización del Río Cauca

Sb Q R B So d50 K m, n

Capítulo 7, Sedimentología

= = = = = = = =

Carga de material del fondo Caudal Radio Hidráulico Ancho del cauce Gradiente Hidráulico Diámetro medio del material del lecho Constante característica en una sección de un río Coeficiente y exponente en la relación Sb = mun, donde Sb es el transporte o carga de material del lecho por unidad de ancho y u es la velocidad media del flujo = Exponente del diámetro medio del material del lecho.

De acuerdo con las características hidráulicas y las propiedades de los sedimentos en una sección de un cauce, el exponente n presenta un valor característico que se puede asumir constante localmente. Para cada uno de los diferentes predictores o formulaciones del transporte de sedimentos es posible deducir el valor del exponente n . Por ejemplo para la formulación de Engelund-Hansen puede fácilmente demostrarse que n = 5 . Para la ecuación de Meyer-PeterMuller se puede deducir la siguiente expresión para n :

n =

3 1 − 0.047 θ −1

donde:

μ h So ΔD

Factor de flujo (-)

1.50

⎛C⎞ ' ⎟ ⎝C ⎠

μ = ⎜ C

Factor de forma del fondo o factor de eficiencia (-) Rugosidad (total) de Chezy (m1/2/s)

⎛ 12 h ⎞ ⎟⎟ Rugosidad de Chezy debida al grano (m1/2/s) = 18 log ⎜⎜ d ⎝ 90 ⎠ ⎛ρ − ρ⎞ ⎟⎟ Densidad relativa (-) Δ = ⎜⎜ s ρ ⎝ ⎠

También es posible demostrar que el exponente p (del diámetro medio del material del lecho) es igual a 1.0 en la formulación de Engelund-Hansen. En la formulación de Meyer-Peter-Muller se obtiene: p =

3⎛ ⎜ 2 ⎜⎝ θ

⎞ 0.047 ⎟ − 0.047 ⎟⎠

. Universidad del Valle

Departamento de Mecánica de Fluidos

7. 52

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Con base en la información de los registros de campo disponible (hidráulicos, del sedimento y del transporte de sedimentos) se desarrollaron dos modelos de regresión simple o lineal considerando las siguientes variables: Modelo No. 1

• •

Variable dependiente:

= Carga de material del lecho (Ton/día)

Variable independiente: X 1 =

Qn R n B n −1 d50p

Modelo No. 2

•

Variable dependiente:

•

Variable independiente: X 2

Sb = Carga de material del lecho (Ton/día) =

Q n / 3 Son / 3 B

n −3 3

d 50p

donde:

Q R B So d50 n p

Caudal (m3/s) Radio Hidráulico (m) Ancho del cauce (m) Pendiente hidráulica (-) Diámetro medio del material del lecho (m) Exponente en la relación sb = mun, donde sb es el transporte o carga de material del lecho por unidad de ancho y u es la velocidad media del flujo (-) = Exponente del diámetro medio del material del lecho (-)

= = = = = =

Con base en la variable dependiente, es decir, el transporte de sedimentos, y cada una de las variables independientes se construyeron los respectivos modelos de regresión, procurando obtener el mejor modelo para estimar el transporte o carga de material del lecho en las distintas estaciones. Las variables independientes se calculan con base en los parámetros hidráulicos y del sedimento considerados en cada una de las variables independientes X 1 y X 2 . Los análisis se efectuaron para los porcentajes de carga de lavado estimados del 75% y 90% de la carga total en suspensión. Puesto que no se dispone de información precisa sobre los exponentes n y p más apropiados al igual que de los coeficientes en las relaciones del Balance de Lane, se siguió un método de aproximación que se puede sintetizar en las siguientes cuatro etapas: a) Desarrollo de Modelos de Regresión para exponentes asumidos n = 3

n = 5 ; p = 1.

b) Determinación de los exponentes más apropiados para cada una de las estaciones y para todo el tramo en estudio. . Universidad del Valle

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7. 53

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

c) Desarrollo de Modelos de Regresión con base en los exponentes hallados en (b). d) Análisis de los resultados. A continuación se detalla cada una de las cuatro etapas desarrolladas para la utilización de estos modelos expuestos: a) Regresiones para n = 3 y n = 5

p =1

Puesto que el valor del exponente n es desconocido para los diferentes tramos o sectores del Río Cauca, inicialmente se desarrollaron dos modelos de regresión para valores asumidos de n iguales a 3 y 5, respectivamente. Esto considerando que los exponentes de algunos de los predictores o formulaciones más empleados en la hidráulica fluvial se hallan en este rango. Los resultados de los coeficientes de determinación para las diferentes alternativas analizadas se presentan en el Cuadro No. 7.31. Los resultados más destacados, a pesar del reducido número de datos disponible, son los siguientes: Cuadro No. 7.31 Relación Entre la Carga del Material de Fondo y los Parámetros Hidráulicos y del Sedimento. Modelo De Regresión Lineal para n = 3 y n = 5

Estación

Tablanca Navarro Paso de la Torre San Francisco Todas las estaciones

Coeficiente de Determinación (R2) Carga de Lavado Considerada (WL) WL = 90% Ss WL = 75% Ss n=5 n=3 n=5 n=3 X1 X2 X1 X2 X1 X2 X1 X2 0.85 0.82 0.85 0.57 0.89 0.76 0.80 0.53 0.07 0.24 0.01 0.14 0.26 0.34 0.13 0.20 0.05 0.51 0.27 0.53 0.24 0.51 0.13 0.52 0.69 0.17 0.60 0.27 0.65 0.14 0.54 0.22 0.55 0.21 0.59 0.26 0.57 0.15 0.54 0.32

Estación Tablanca: los coeficientes de determinación son buenos, siendo ligeramente mayores cuando se aplica el modelo de regresión No. 1, es decir, cuando se considera el radio hidráulico en la variable independiente X1. El coeficiente de determinación máximo (R2 = 0.89) se obtuvo al considerar el exponente n = 5 y una carga de lavado del 75% de la carga total en suspensión. Estación Navarro: los coeficientes de determinación hallados para las diferentes alternativas evaluadas resultaron muy bajos (R2 < 0.40). Los datos presentan una gran dispersión. Estación Paso de la Torre: Los coeficientes de determinación son algo aceptables (R2 > 0.50) cuando se considera el modelo de regresión No. 2, es decir, expresando la carga de material del fondo en función de la pendiente hidráulica y no del radio hidráulico. Para el modelo de regresión No. 1 que incluye el radio hidráulico las correlaciones halladas son bastante pobres. Los coeficientes de determinación son aproximadamente iguales para las diferentes opciones

. Universidad del Valle

Departamento de Mecánica de Fluidos

7. 54

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

analizadas de carga de lavado y exponentes n cuando se incluye la pendiente hidráulica en la variable independiente X. Estación San Francisco: Los coeficientes de determinación obtenidos mediante el modelo de regresión No. 1 son aceptables (R2 > 0.54) cuando se incluye el radio hidráulico en la variable independiente. Por el contrario, cuando se considera la pendiente hidráulica (modelo de regresión No. 2) los coeficientes de determinación resultan ser muy bajos (R2< 0.30). El máximo coeficiente de determinación (R2 = 0.69) se obtuvo para el exponente n = 5 y una carga de lavado del 90% de la carga total en suspensión. Todas las Estaciones: se ensayaron regresiones considerando todos los datos de las 4 estaciones de Tablanca, Navarro, Paso de la Torre y San Francisco. Los coeficientes de determinación obtenidos son aceptables, muy similares para las distintas alternativas analizadas (en promedio R2 = 0.56) mediante el modelo de regresión No. 1, es decir, incluyendo el radio hidráulico dentro de la variable independiente X1.

b) Determinación del Exponente n en las expresiones de Lane

Con el objeto de determinar el valor del exponente n en las expresiones de Lane para los diferentes sectores del río Cauca se siguió el procedimiento que se describe a continuación. Las ecuaciones del Balance de Lane pueden re-escribirse de la siguiente manera:

•

Considerando el Radio Hidráulico dentro de la expresión:

⎛ Q ⎞ S b B −1d 50 = m⎜ ⎟ ⎝ BR ⎠ •

Considerando la pendiente hidráulica dentro de la expresión:

⎛ QS ⎞ S b B −1d 50 = K1 ⎜ o ⎟ ⎝ B ⎠

n/3

Las dos expresiones anteriores son de tipo potencial (Y = aXb), donde la variable dependiente equivalente es Y = Sb B-1 d50 y las variables independientes son: X1 = Q/BR para la primera ecuación y X2 = Q So/B para la segunda ecuación. El exponente b en la ecuación de regresión indica el valor del exponente n cuando se incluye el Radio Hidráulico. Cuando se considera la pendiente hidráulica en la expresión, el exponente b hallado por medio de regresión representa el valor de n/3, por lo cual el exponente n será igual a n = 3b. Los resultados obtenidos del valor del exponente n y el coeficiente de determinación respectivo para cada caso estudiado se presentan en el Cuadro No. 7.32. Resultados más importantes logrados en cada una de las estaciones son los siguientes:

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7. 55

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Cuadro No. 7.32 Determinación del Exponente n en las expresiones de Lane Carga de Lavado Considerada 90% 75%

Estación

Tablanca Navarro Paso de la Torre San Francisco Todas las Estaciones

X1 =

n R2 n R2 n R2 n R2 n R2

Q RB

X2 =

4.16 0.79 4.20 0.11 2.14 0.36 4.60 0.66 4.19 0.57

QS o B

7.89 0.80 4.90 0.17 3.22 0.69 3.37 0.42 3.27 0.35

X1 =

Q RB

4.95 0.77 5.82 0.21 3.14 0.57 5.28 0.72 5.36 0.56

X2 =

QS o B

9.43 0.79 6.15 0.26 3.35 0.70 4.21 0.36 3.02 0.30

Estación Tablanca: se obtienen buenas correlaciones (R2 ≅ 0.79, en promedio) para todas las alternativas analizadas, tanto cuando se incluye el radio hidráulico, como cuando se incluye la pendiente hidráulica en la variable independiente; sin embargo, el valor medio del exponente n es bien diferente para cada uno de los modelos de regresión: n = 4.55 para el modelo que incluye el radio hidráulico y n = 8.66 para el modelo que involucra a la pendiente hidráulica. Estación Navarro: no se obtuvieron correlaciones aceptables para estimar el valor del exponente n en la Estación Navarro, para los diferentes modelos y alternativas estudiadas. Los datos muestran una gran dispersión. Estación Paso de la Torre: sólo se obtienen correlaciones aceptables cuando se considera la pendiente hidráulica en la variable independiente (R2 ≅ 0.70). El exponente n promedio en este modelo es aproximadamente igual a 3.29. Cuando se considera el radio hidráulico las correlaciones son muy pobres. Estación San Francisco: únicamente se obtienen correlaciones aceptables cuando se incluye el radio hidráulico en la variable independiente (R2: 0.66 – 0.72). El exponente n es igual a 4.60 y 5.28 para cargas de lavado del 90 y 75% de la carga total en suspensión, respectivamente. Todas las Estaciones: se obtienen correlaciones aceptables (R2 > 0.50) solamente cuando se incluye el radio hidráulico en la variable independiente, es decir, cuando se expresa la carga del material del lecho en función del caudal, el ancho, el radio hidráulico y el diámetro medio del material del lecho. Cuando se expresa la carga del material del fondo en función del caudal, el diámetro del material del lecho, el ancho y la pendiente hidráulica las correlaciones son muy pobres; se observa, además, que los datos de la estación Tablanca, muestran una tendencia totalmente diferente a las tendencias presentadas por los datos de las otras tres estaciones.

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7. 56

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

c) Modelos de Regresión con Base en los Exponentes Hallados

Con base en los exponentes calculados anteriormente, se efectuaron regresiones adoptando como variable dependiente la carga de material de fondo, Sb y como variable independiente una de las siguientes expresiones:

•

Considerando el radio hidráulico:

X1 = •

Qn R n B n−1d 50

Considerando la pendiente hidráulica: n/3

Q n / 3So X 2 = ( n −3 ) / 3 B d 50 Se ensayaron dos clases de regresiones: (i) lineal, de la forma Y=KX; y, (ii) potencial, por medio de la ecuación de la forma Y = aXb. En el Cuadro No. 7.33 se presentan las ecuaciones obtenidas para las diferentes estaciones, para las cargas de lavado consideradas del 75 % y 90 % de la carga total en suspensión, expresando el transporte de sedimentos tanto en función de Q, B, R y d50 como en función de Q, So, B y d50. En las Figuras Nos. 7.87 a 7.90 se presentan las regresiones que arrojaron las mejores tendencias para cada una de estas estaciones (Tablanca, Navarro, Paso de la Torre y San Francisco), para las cargas de lavado consideradas del 90 y 75% de la carga total en suspensión. La Figura No. 7.91 presenta las relaciones de mejor ajuste para cargas de lavado del 90 y 75% al considerar los datos de todas las estaciones.

d) Análisis de Resultados

Los resultados logrados al relacionar la carga del material de fondo y los parámetros hidráulicos y del sedimento se pueden considerar bastante aceptables, considerando las dificultades para elaborar mediciones de precisión del transporte de sedimentos en un río, especialmente de la carga de fondo. Las ecuaciones obtenidas por medio de los modelos de regresión presentan los mejores ajustes para cada una de estas estaciones cuando se calcula el transporte del material del fondo en función del radio hidráulico, el caudal, el ancho del cauce y diámetro medio del material del lecho. Esto muy posiblemente se debe a que la determinación en campo de la pendiente hidráulica puede presentar porcentajes de error mayores a los de la profundidad del flujo. Se exceptúan las ecuaciones deducidas para las estaciones Navarro y Paso de la Torre, en las cuales el mejor ajuste se obtiene cuando la carga del material del lecho es expresada en función de la pendiente hidráulica, el caudal, el ancho del cauce y el diámetro medio del material del lecho.

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7. 57

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Cuadro No. 7.33 Ecuaciones para estimar la Carga de Material de Fondo en función de los Parámetros Hidráulicos y de los Sedimentos

75% de Carga de Lavado Tipo de Ecuación Regresión

Estación

S b = 0.005

S b = 10 6

S b = 0.006

Tablanca

Q 4.95

Navarro So

Paso de la Torre

San Francisco

Todas las Estaciones

Potencial

0.88

Lineal

0.51

Lineal

0.59

Q1.88 B1.28 R1.88

Potencial

0.47

Q 0.81 S o0.81 d 500.72 B 0.08

Potencial

0.64

Q 5.28 B 4.28 R 5.28

Lineal

0.65

Q 1.40 S o1.40 d 50 B 0.40

Lineal

0.41

Potencial

0.66

Potencial

0.19

0.98 50

S b = 141.36

S b = 0.02

S b = 962.25 S b = 0.001

0.60 50

d 50

Sb = 99.67

2.10

Q 2.05 So2.05 d 50 B1.05

Sb = 40647

4.95

Q 5.82 B 4.82 R 5.82

d 50

S b = 1.15

0.89

3.95

Q 3.08 S o3.08

Lineal

d 50 B

R²

1.15 50

Q 6.16 B 6.00 R 6.16

Q 0.70 So0.70 d 500.69 B 0.007

90% de Carga de Lavado Tipo de Ecuación Regresión S b = 0.003

d 50

S b = 30121 S b = 0.004

Q 4.20 B 3.20 R 4.20

Q 1.63 S o1..63 d 50 B 0.63 Q 1.79 B 1.19 R 1.79

Q 0.77 S o0.77 d 500.71 B 0.05

d 50

Sb = 5.04 S b = 0.002

d 50 B 1.63

0.60 50

S b = 49.77 S b = 0.007

Q 2.63 S o2.63

d 50

S b = 921.32 S b = 0.53

Q 4.16 B 3.16 R 4.16

Q 4.41 B 3.41 R 4.41

Q1.78 So1.78 1.59 d 50 B 0.19 1.08 50

S b = 119.74

Q 4.53 B 3.45 R 4.53

Q 0.61 S 0.61 d 500.56 B 0.05

R²

Lineal

0.91

Lineal

0.90

Lineal

0.32

Lineal

0.51

Potencial

0.48

Potencial

0.65

Lineal

0.69

Potencial

0.52

Potencial

0.66

Potencial

0.15

El exponente n representa en cierta forma la capacidad de un determinado cauce para transportar una mayor o menor carga de sedimentos. A mayor valor del exponente n mayor es la capacidad para transportar sedimentos. De acuerdo con los resultados obtenidos, el exponente n en las ecuaciones del transporte o carga del material del fondo presenta un valor medio aproximado de 4.5, lo cual pone de manifiesto la capacidad significativa de transporte de sedimentos del Río Cauca, en el tramo Salvajina-La Virginia. Los datos de la estación Navarro presentaron para los distintos modelos de regresión evaluados la mayor dispersión. Esto podría explicarlo, muy posiblemente, la fuerte intervención a que es sometido el río, debido a la extracción de materiales del lecho en el tramo Hormiguero-Juanchito. La intensa explotación de material del fondo del río en este tramo origina un incremento en la sección hidráulica, disminuyendo la velocidad de la corriente y por lo tanto, se produce una sedimentación de alguna fracción del material transportado. Posteriormente el río trata de restablecer su condición de equilibrio erosionando el fondo del cauce.

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7. 58

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

7.2.7.4 Selección de una Ecuación de Transporte de Carga de Material del Fondo para el Río Cauca.

Considerando que la mayoría de las ecuaciones obtenidas para todas las estaciones (en conjunto) y para algunas de ellas (en particular) presentan en la variable independiente valores similares del exponente n, finalmente se optó por evaluar modelos de regresión lineales adoptando un exponente n único. Con ello se pretende establecer una ecuación que describa el transporte o carga de material de fondo en el río Cauca, con un exponente constante n para todo el tramo en estudio. De acuerdo con los resultados alcanzados anteriormente, se seleccionó un exponente n = 5.5, que corresponde al valor medio aproximado de los exponentes hallados para todas las estaciones considerando cargas de lavado del 75% y 90% de la carga total en suspensión. Para el modelo de regresión lineal Y=KX las variables son:

•

Variable dependiente (Y):

Y = Sb = Carga de material del fondo, en Ton/día. •

Variable independiente (X):

Q 5.5 R 5.5 B 4.5 d 50

Las correlaciones halladas presentan coeficientes de determinación muy similares a los obtenidos anteriormente al emplear el exponente n característico de cada estación. La ecuación que permite, entonces, estimar la carga de material del fondo en el río Cauca, es la siguiente:

Sb = K

Q 5.5 R 5.5 B 4.5 d 50

donde K es un coeficiente característico de cada estación. El valor del coeficiente K y del coeficiente de determinación R2 para cada una de las alternativas analizadas se presenta en el Cuadro No. 7.34. De igual manera, las Figuras Nos. 7.92 a 7.95 presentan la relación entre la carga de material del lecho y la variable independiente X = Qn / RnBn-1d50, con n = 5.5, para las estaciones Tablanca, Navarro, Paso de la Torre y San Francisco, respectivamente. La Figura No. 7.96 presenta la relación entre Sb y X para todas las estaciones. Una vez más, todas las estaciones, excepto la estación Navarro, presentan correlaciones aceptables. Como se indicó anteriormente, la intensa explotación de materiales en el tramo La Bolsa-Juanchito, sector en el cual se halla la estación Navarro, se constituye muy posiblemente en uno de los principales factores que afectan los parámetros del flujo y el transporte de sedimentos en el río.

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7. 59

Caracterización del Río Cauca

Capítulo 7, Sedimentología

Cuadro No. 7.34 Valores del Coeficiente (K) y del Coeficiente de Determinación (R2) en los Modelos de Regresión considerando un exponente único n=5.5 para el Río Cauca. Carga de Lavado Considerada 90% Ss 75% Ss

Estación

Tablanca Navarro Paso de la Torre San Francisco Todas las Estaciones

R2 0.79 0.36 0.61 0.67 0.63

K 0.003 0.003 0.004 0.006 0.005

K 0.005 0.006 0.010 0.015 0.011

R2 0.86 0.41 0.66 0.65 0.63

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7. 60

Figura No. 7.1

CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO

CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: SALVAJINA

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 50 40 I-25-77 30 VI-20-77 20 10 0 0,01

0,10 1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

10,00

80 70 60 50 40 VI-20-77 30 X-13-77 20 10 0 0,01

100,00

0,10

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

100

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

Curva Típica

70 60 50 40 VIII-4-80 30 IX-8-80 20 10 0 0,01

0,10 1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

10,00

100,00

COMPOSICION PORCENTUAL DE UNA GRANULOMETRIA TIPICA (20-IV-77)

Arena

50 Arena

Arena

30 20 10 0 0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

PERIODO: PRE-SALVAJINA

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

Figura No. 7.2 CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO ESTACION: LA BALSA

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 XI-19-76 50 III-15-77 40

IV-25-77 III-27-78

30 20 10 0 0,01

0,10

1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

10,00

80 70 60 50 IV-16-80 40 VII-16-80 30 VIII-13-80 20 10 0 0,01

100,00

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

70 60 50 IX-23-80 40 X-9-80 30 XI-21-80 20 10 0 0,01

0,10

LIMO

A. FINA

1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

10,00

GRAVA

100,00

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

PERIODO: PRE-SALVAJINA

0,10

1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

10,00

100,00

80 Curva Típica

COMPOSICION PORCENTUAL DE UNA GRANULOMETRIA TIPICA (IV-25-77)

70 60

Grava

Arena Fina

50 40 Arena

30 Arena

20 10 0 0,01

0,10 1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

10,00

GRAVA

100,00

PIEDRA

CORRIENTE: RIO CAUCA

CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO ESTACION: TABLANCA

100

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

CORRIENTE: RIO CAUCA

80 70 60 50

26-I-81 26-I-81

27-I-81 30

27-I-81

28-I-81 28-I-81

10 0 0,01

0,10

1,00

10,00

80 70 60 50

29-I-81 29-I-81

30-I-81 23-II-81

23-II-81 20

30-I-81 17-IV-80

10 0 0,01

100,00

PERIODO: PRE-SALVAJINA

0,10

100

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 50

14-VII-80 14-VIII-80

15-IX-80 30

14-X-80 3-XI-80

26-XI-80 22-I-81

10 0 0,01

0,10

1,00

10,00

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

10,00

100,00

80 70 Curva Promedio

COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA PROMEDIO

60 50

Arena

Grava

40 30 20

Arena

100,00

0 0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

GRAVA

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) LIMO

1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

PIEDRA

Figura No. 7.3

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

Figura No. 7.4 CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: LA BOLSA 90

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

90 80 70 60 50

XI-16-76

I-26-77

III-11-77 IV-21-77

VI-14-77 10 0 0,01

0,10

1,00

10,00

80 70 60 50

VIII-10-77 X-14-77

XII-2-77 30

II-2-78

III-28-78 IV-17-78

10 0 0,01

100,00

0,10

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

90 80 70 60 50

VIII-18-80 IX-16-80

X-16-80 30

X-31-80

XI-27-80 I-23-80

0,10

1,00

10,00

100,00

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

10,00

100,00

80 Curva Típica 70 COMPOSICION PORCENTUAL DE UNA GRANULOMETRIA TIPICA (IV-21-7)

60 50

Arena

40 Arena

30 20 10 0 0,01

0,10

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

0 0,01

1,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

PERIODO: PRE-SALVAJINA

Figura No. 7.5 CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO ESTACION: HORMIGUERO 100

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

80 70 60 50 40

XI-17-76 I-27-77 III-16-77 IV-26-77 VI-21-77 VIII-11-77

30 20 10 0 0,010

0,100

1,000

10,000

80 70 60 50 40

X-17-77 XI-29-77

III-28-78 20

IV-20-78 IV-29-80

10 0 0,010

100,000

PERIODO: PRE-SALVAJINA

0,100

100

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 50 40

VII-18-80 VIII-19-80

IX-17-80 20

X-14-80 XII-1-80

10 0 0,010

0,100

1,000

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

10,000

100,000

10,000

100,000

80 70

COMPOSICION PORCENTUAL DE UNA GRANULOMETRIA TIPICA (IV-26-77)

Curva Típica

60 Arena Fina 1%

Grava 5%

50 40

Arena Media 37%

Arena Gruesa 57%

30 20 10 0 0,010

0,100

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

LIMO

1,000 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

1,000

10,000

100,000

GRAVA

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

CORRIENTE: RIO CAUCA 100

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

Figura No. 7.6 CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO 100

100

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

80 70 60 50

3-II-81 26-II-81

4-II-81 30

27-II-81

5-II-81 2-III-81

70 60 50

6-II-81 3-III-81

26-II-81 30

4-III-81

27-II-81 5-III-81

10 0

0 0,01

0,1

1 10 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

0,01

100

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 50

9-III-81 6-III-81

2-III-81 30

5-II-81 27-III-81

0,1

100

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

3-II-81 10

80 70 60 50

3-III-81 4-II-81

4-III-81 30

25-III-81

5-III-81 23-III-81

10 0

0 0,01

0,1

100

0,01

0,1

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

100

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

CORRIENTE: RIO CAUCA ESTACION: NAVARRO PERIODO: PRE-SALVAJINA

Figura No.7.6. CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO (CONT.) 100

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

80 70 60 50

26-V-80 27-V-80

28-V-80 30

29-V-80 6-III-81

24-III-81

70 60 50 21-VII-80 40

26-III-81 26-III-81

20-VIII-80 20

25-III-81 27-III-81

0 0,010

0,100 1,000 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

10,000

0,010

100,000

0,100

1,000

10,000

100,000

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) 100

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 50

18-IX-80 24-III-81

16-X-80 30

23-III-81

7-XI-80 28-XI-80

80 70 Curva Promedio 60 50

COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA PROMEDIO

40 Arena

30 20

Arena

0,010

0,100

1,000

10,000

100,000

0,010

0,100

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

LIMO

A. FINA

1,000 10,000 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

100,000

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

CORRIENTE: RIO CAUCA ESTACION: NAVARRO PERIODO: PRE-SALVAJINA 100

Figura No. 7.7 CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO ESTACION: PASO DE LA TORRE 100

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

80 70 60 50 40 13-III-81 30

10-II-81 12-III-81

11-II-81

80 70 60 50 40 11-III-81 30

12-II-81

10-III-81 13-II-81

10 0

0 0,01

0,10 1,00 10,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

0,01

100,00

100

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 50 40 9-II-81 30

18-II-81

10-II-81 9-III-81

0,10

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

80 70 60 50 40 11-II-81 30

11-III-81

12-II-81 12-III-81

10 0

0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

0,01

0,10

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

PERIODO: PRE-SALVAJINA

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

CORRIENTE: RIO CAUCA 100

Figura No. 7.7 CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO (Continuaci贸n) ESTACION: PASO DE LA TORRE

100

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

80 70 60 50 40

9-III-81

13-III-81

9-II-81 10-III-81

80 70 60 50 40

2-VI-80 3-VI-80

4-VI-80 20

6-VI-80 8-V-80

10 0

0 0,01

0,10

1,00 10,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

0,01

100,00

100

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 50 40

23-VII-80 25-VIII-80

17-X-80 20

10-XI-80 2-XII-80

0,10

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

Curva Promedio

80 70 60

COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA PROMEDIO

50 Arena

40 30 20

Arena

10 0

0 0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

0,01

0,10

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

PERIODO: PRE-SALVAJINA

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

CORRIENTE: RIO CAUCA

Figura No. 7.8 CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO ESTACION: MEDIACANOA

100

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

CORRIENTE: RIO CAUCA

80 70 60 50 40

22-XI-76 7-II-77

17-III-77 20

24-IV-77 23-VI-77

PERIODO: PRE-SALVAJINA

80 70 60 50 40

22-VIII-77 19-X-77

5-XII-77 20

9-II-78 14-III-78

10 0

0 0,01

0,10

1,00 10,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

0,01

100,00

0,10

1,00

10,00

100,00

100

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 50 40

24-VII-80 1-IX-80

29-IX-80 20

27-X-80

17-XI-80

80 COMPOSICION PORCENTUAL DE UNA GRANULOMETRIA TIPICA (IV-27-77)

Curva Típica

70 60

Arena Fina 1.5%

Grava 3%

50 40

Arena Gruesa 37%

Arena Media 58.5%

20 10 0

0,01 0,10

1,00

10,00

0,10

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

LIMO

1,00

100,00

GRAVA

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

PIEDRA

0,01

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

Figura No. 7.9 CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO ESTACION: GUAYABAL 100 100

9090 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

80 70 60 50 40

31-II-77 22-III-77 28-IV-77 27-VI-77 23-VIII-77 20-X-77

30 20 10 0

PERIODO: PRE-SALVAJINA

8080 7070 6060 5050 4040

31-II-77 16-XII-77 22-III-77 15-II-78 28-IV-77 7-III-78 27-VI-77 17-VI-80 23-VIII-77

3030 2020

28-VII-80 20-X-77

1010 00

0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

0,010 0,01

0,100 0,10

1,000 1,00

10,000 10,00

100,000 100,00

DIAMETRO DIAMETRODEL DELSEDIMENTO, SEDIMENTO,DD(mm) (mm) 100

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 50 40

26-VIII-80 30-IX-80

21-X-80 20

18-XI-80 9-XII-80

10 0

Curva Típica 80 COMPOSICION PORCENTUAL DE UNA GRANULOMETRIA TIPICA (15II-78)

70 60

Arena Fina 1%

50 40 30

Arena Media 41%

Arena Gruesa 58%

20 10 0

0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

0,01

0,10

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

1,00

10,00

100,00

GRAVA

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

CORRIENTE: RIO CAUCA 100

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

Figura No. 7.10 CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO ESTACION: LA VICTORIA 100

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

80 70 60 50 40

26-XI-76 1-II-77

22-III-77 20

2-V-77 28-VI-77

10 0 0,01

0,10

1,00

10,00

PERIODO: PRE-SALVAJINA

80 70 60 50 40

23-VIII-77 25-X-77

6-XII-77 20

13-II-78 15-III-78

10 0 0,01

100,00

0,10

100

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 50 40

27-VIII-80 1-X-80

22-X-80 20

12-XI-80 3-XII-80

10 0 0,01

0,10

1,00

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

10,00

100,00

10,00

100,00

Curva Típica 80 COMPOSICION PORCENTUAL DE UNA GRANULOMETRIA TIPICA (2-V77)

70 60

Grava

Arena

50 Arena

Arena

30 20 10 0 0,01

0,10

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

LIMO

1,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

CORRIENTE: RIO CAUCA 100

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 50 16-II-81 16-II-81 17-II-81 17-II-81 18-II-81 18-II-81

40 30 20 10 0 0,01

0,10

1,00 10,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

70 60 50

30 20 10

80 70 60 50 19-II-81 19-II-81 20-II-81 20-II-81 16-III-81 16-III-81

20 10 0 0,01

0,10

LIMO

A. FINA

1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

0,10

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) 100

17-III-81 17-III-81 18-III-81 18-III-81 20-III-81 20-III-81

100

PERIODO: PRE-SALVAJINA

0 0,01

100,00

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

ESTACION: SAN FRANCISCO (TORO)

100

10,00

100,00

Curva Promedio

80 70 COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA PROMEDIO

60 50 40

Arena

30 20 10 0 0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

CORRIENTE: RIO CAUCA

CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

PIEDRA

Figura No. 7.11

Figura No. 7.12

CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO 100

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

80 70 60 50 2-II-77 23-III-77 3-V-77 24-VII-77 26-X-77

40 30 20

70 60 50 40 7-XII-77 14-II-78

15-III-78 20

18-VI-80 31-VII-80

0,01

0,10

1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

10,00

100,00

0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) 100

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 50 40

29-VII-80 2-X-80

23-X-80 20

13-XI-80 3-XII-80

80 COMPOSICION PORCENTUAL DE UNA GRANULOMETRIA TIPICA (19-II-78)

Curva Típica

Arena

60 50

Grava

40 Arena

Arena

20 10 0

0 0,01

0,10 1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

10,00

100,00

0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) GRAVA

PIEDR A

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

PIED RA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

CORRIENTE: RIO CAUCA ESTACION: ANACARO PERIODO: PRE-SALVAJINA 100

Figura No. 7.13

CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO ESTACION: LA VIRGINIA 100

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

80 70 60 50 40

24-XI-76 3-II-77

24-III-77 20

4-V-77 30-VI-77

0,01

0,10

1,00

10,00

80 70 60 50 25-VIII-77

27-X-77

30-VII-80 20

28-VIII-80

10 0 0,01

0 100,00

PERIODO: PRE-SALVAJINA

0,10

100

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 50 40 30

2-X-80 23-X-80

12-XI-80 10

10,00

100,00

Curva Típica 80 70 60

COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA TIPICA (4-V 77)

Arena

40 Grava

30 Arena

Arena

3-XII-80 0 0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

0 0,01

0,10

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

CORRIENTE: RIO CAUCA 100

Figura No. 7.14 CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO ESTACION: LA BALSA PERIODO: POST-SALVAJINA

100

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 50 40 30 V-28-85 20

V-28-85 V-18-87

10 0

80 70 V-28-85

COMPOSICION PORCENTUAL DE UNA GRANULOMETRIA (V-28-85)

50 40

Grava 2%

30 Arena Gruesa 23%

Arena Media 75%

10 0

0,10

1,00

10,00

100,00

0,01

0,10

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

GRAVA

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

PIEDRA

0,01

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

CORRIENTE: RIO CAUCA

Figura No.7.15

CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO ESTACION: LA BOLSA PERIODO: POST-SALVAJINA

100

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 II-10-97

II-10-97 40

II-10-97 V-14-87

V-14-87

COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA PROMEDIO

Arena Fina

Arena Media

70 60

Grava Arena

Curva Promedio

40 30 20 10

0,10

LIMO

1,00 10,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

A. FINA

ARENA MEDIA

ARE NA GRU

GRAVA

100,00

0 0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

PIEDRA

0 0,01

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

CORRIENTE: RIO CAUCA

CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO

CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: HORMIGUERO PERIODO: POST-SALVAJINA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

90 80 70 60 50 V-15-87 40

V-15-87

V-15-87 VI-5-85

20 10 0 0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

100 90 80

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARE NA GRU

GRAVA

COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA PROMEDIO

70 Curva Promedio

60 50

Arena

Grava

40 Arena

Arena

30 20 10 0 0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

PIEDR A

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

PIEDR A

Figura No.7.16

CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO ESTACION: JUANCHITO PERIODO: POST-SALVAJINA

100

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 50 40

III-11-91 IV-30-91

30 20 10 0 0,01

0,10

LIMO

A. FINA

1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

10,00

100,00

COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA PROMEDIO

80 Arena Fina 10%

Arena Media 18%

60 50

Grava 38%

Arena Gruesa 34%

40 30 20

Curva Promedio 10 0 0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

CORRIENTE: RIO CAUCA

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

PIEDRA

Figura No. 7.17

Figura No. 7.18

CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO

CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: MEDIACANOA

PERIODO: POST-SALVAJINA

90 80 70 II-10-97 60 50 40 30 20 10 0 0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

Figura No. 7.19

CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO ESTACION: GUAYABAL

100

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 V-19-87

V-19-87 40 30 20 10

PERIODO: POST-SALVAJINA

80 70

COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA PROMEDIO

Curva Promedio

60 50

Grava

Arena Fina

40 Arena

Arena

20 10

0,10

LIMO

A. FINA

1,00 10,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

100,00

0 0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

PIEDRA

0 0,01

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

CORRIENTE: RIO CAUCA

CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO

100

90 PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 50

V-27-87

VI-12-85 VI-12-85

VI-12-85

20 10 0 0,01

0,10 1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

10,00

100,00

80 70 COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA PROMEDIO

Curva Promedio

60 50

Arena Fina Grava

Arena Media

30 Arena

20 10 0 0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

GRAVA

PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

ESTACION: LA VICTORIA PERIODO: POST-SALVAJINA

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

PIEDRA

Figura No.7.20

CORRIENTE: RIO CAUCA

CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO ESTACION: ANACARO

100

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

100

80 70 60 50 40

VI-13-85

III-12-97

0 0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

PERIODO: POST-SALVAJINA

80 Curva Promedio 70

COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA PROMEDIO Arena Fina 3% Grava

60 50 40

21% 30 20

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

GRAVA

Arena Media 40%

Arena Gruesa 36%

10 0 0,01

0,10

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

1,00

10,00

100,00

GRAVA

DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) PIEDRA

PORCENTAJE MENOR O IGUAL QUE D (%)

CORRIENTE: RIO CAUCA

PIEDRA

Figura No. 7.21

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

Figura No. 7. 22 CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO CORRIENTE: RIO CAUCA

PERIODO: 1999

ESTACION: SUAREZ

ESTACION: LA BALSA 100

100

IX - 20 - 99 PORC. MENOR O IGUAL QUE D (%)

80 70 COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA

60 50

Grava 2%

Arena Media 38%

40 30

Limos y Arcilla 38%

20 Arena Fina 22%

Promedio Arena Fina 2%

70 60 Grava 93.5%

ArenaMedia 3%

Arena Gruesa 1.5%

30 20

0,01

0,10

1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

10,00

0,01

100,00

0,10

100,00

100

PORC. MENOR O IGUAL QUE D (%)

COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA

80 Arena Media 35%

Arena Gruesa 19%

Grava 46%

50 40 30 20 10

IX - 22 - 99

IX - 22 - 99 Promedio

70 60

COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA PROMEDIO

50 Arena Fina 4%

Grava 20%

40 30 Arena Gruesa 18%

Arena Media 58%

IX - 21 - 99

0 0,01

0,10

LIMO

A. FINA

1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

10,00

GRAVA

100,00

PIEDRA

PORC. MENOR O IGUAL QUE D (%)

10,00

ESTACION: LA BOLSA

ESTACION: TABLANCA

1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

100

IX - 21 - 99

COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA PROMEDIO

0,01

0,10

LIMO

A. FINA

1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

10,00

100,00

GRAVA

PIEDRA

PORC. MENOR O IGUAL QUE D (%)

Figura No. 7. 22 CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO (Continuaci贸n) CORRIENTE: RIO CAUCA

PERIODO: 1999

ESTACION: HORMIGUERO

ESTACION: JUANCHITO

100

100 IX - 23 - 99

COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA

PORC. MENOR O IGUAL QUE D (%)

Promedio

70 60 50 COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA PROMEDIO

40 30

Arena Fina 4%

Arena Media 56%

Arena Gruesa 13%

80 70 60

Arena Gruesa 23%

Arena Media 22% Arena Fina 13%

Grava 42%

50 40 30

IX - 24 - 99

20 10

Grava 27%

0 0,01

0,10

1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

10,00

0,01

100,00

0,10

ESTACION: MEDIACANOA

10,00

100,00

ESTACION: GUAYABAL 100

100 IX - 27 - 99

IX - 29 - 99

PORC. MENOR O IGUAL QUE D (%)

IX - 27 - 99 Promedio

70 COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA PROMEDIO

60 50

Arena Gruesa 27%

Grava 11% Arena Fina 7%

30 Arena Media 55%

20 10

IX - 29 - 99

Promedio 70 60 COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA PROMEDIO

50 40

Grava 15%

Arena Fina 18%

Arena Gruesa 18%

Arena Media 49%

0,01

0,10

LIMO

A. FINA

1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

10,00

100,00

GRAVA

PIEDRA

PORC. MENOR O IGUAL QUE D (%)

1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

0,01

0,10

LIMO

A. FINA

1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

10,00

GRAVA

100,00

PIEDRA

PORC. MENOR O IGUAL QUE D (%)

IX - 23 - 99 80

Figura No. 7. 22 CURVA GRANULOMETRICA MATERIAL DE FONDO (Continuaci贸n) CORRIENTE: RIO CAUCA

PERIODO: 1999

ESTACION: LA VICTORIA

100

ESTACION: ANACARO 100

IX - 30 - 99 IX - 30 - 99 Promedio

90 PORC. MENOR O IGUAL QUE D (%)

PORC. MENOR O IGUAL QUE D (%)

80 70 COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA PROMEDIO

60 50 40 30 20

80 70

COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA PROMEDIO

60 50 40 30 20 10

0,01

0 0,01 DIAMETRO DEL 1,00 SEDIMENTO, D (mm)

10,00

0,10

100,00

1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

10,00

100,00

GRAVA

PIEDRA

IX - 29 - 99 IX - 29 - 99 Promedio 0,10

ESTACION: LA VIRGINIA

100 90

PORC. MENOR O IGUAL QUE D (%)

80 70 60 50

COMPOSICION PORCENTUAL DE LA GRANULOMETRIA PROMEDIO

X - 1 - 99 X - 1 - 99

Promedio

30 20 10 0 0,10

LIMO

A. FINA

1,00 DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm) ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

10,00

GRAVA

100,00 PIEDRA

0,01

LIMO

A. FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

d50

Figura No.7.23 VARIACION DEL DIAMETRO D 50 DEL MATERIAL DEL 1976 FONDO A LARGO DEL CAUCE

0,01 0

100

150

200

250

300

ESTACIÓN SALVAJINA DISTANCIA (Km) 1 0,00 2 I-25-77 0,00

350

400

La Virginia

1997

Anacaro

San Francisco

1991

La Victoria

Guayabal

Mediacanoa

La Bolsa

La Balsa Tablanca

0,1

Paso de la Torre

Salvajina

DIAMETRO D50(mm)

Navarro Juanchito

100

Hormiguero

CORRIENTE: RIO CAUCA TODAS LAS ESTACIONES 18/05/87 27,38 28/05/1985 27,38 28/05/1985 27,38 27,38 LA BALSA 28/05/1985 AÑO 1976 1977 1978 1980 1981 1985 1987 10/02/1997 80,89 10/02/1997 80,89 10/02/1997 80,89 14/05/1987 80,89 80,89 LA BOLSA 14/05/1987 15/05/1987 117,12 15/05/1987 117,12 15/05/1987 117,12 05/06/1985 117,12 HORMIGUERO 19/05/1987 357,26 357,26 GUAYABAL 19/05/1987 27/05/1987 380,25 12/06/1985 380,25 12/06/1985 380,25 12/06/1985 380,25 LA VICTORIA 13/06/1985 427,95 13/06/1985 427,95 427,95 ANACARO 13/06/1985

450

500

Figura No. 7.24 VARIACION DE LOS DIAMETROS D 15 Y D85 DEL MATERIAL DE FONDO A LO LARGO DEL CAUCE CORRIENTE: RIO CAUCA

TODAS LAS ESTACIONES

100,00

D15 D85

1,00

La Virginia

Anacaro

San Francisco

La Victoria

Guayabal

Mediacanoa

Paso de la Torre

Navarro Juanchito

Hormiguero

La Bolsa

La Balsa Tablanca

0,10

Salvajina

DIAMETRO (mm)

10,00

K 0+000 K 27+385 K 37+702 K 80+892 K 117+121 K 133+084 K 175+422 K 226+033 K 357+262 K 380+251 K 409+228 K 427+954 K 456+966

0,01 0

100

150

200

250

DISTANCIA (Km)

300

350

400

450

Figura No.7.25 VARIACION DEL DIAMETRO MEDIO D 50 A LO LARGO DEL CAUCE CORRIENTE: RIO CAUCA PERIODO: PRE-SALVAJINA 10,00

dx = 0.42e-0.0005x

100

150

200

250

ABSCISA (Km)

300

350

400

Anacaro

San Francisco

La Victoria

Guayabal

Mediacanoa

Paso de la Torre

La Bolsa

Tablanca

0,10

La Balsa

1,00

Salvajina

dx (mm)

R2 = 0.60

450

Figura No.7.25 VARIACION DEL DIAMETRO MEDIO D 50 A LO LARGO DEL CAUCE (Continuaci贸n) CORRIENTE: RIO CAUCA PERIODO: POST-SALVAJINA

100

150

200

250

DISTANCIA (Km)

300

350

Anacaro

La Victoria

Guayabal

Mediacanoa

Juanchito

La Bolsa

0,10

Hormiguero

1,00

La Balsa

dx (mm)

10,00

400

450

Figura No. 7. 26 CAUDAL vs CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA CORIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: LA BALSA

CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA Ss (Ton/día)

CAUDAL LIQUIDO VS CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA CAUDAL LIQUIDO VS CARGA EN SUSPENSION 100000 A.S. 190,6 1,5725 1572,5 PRE SALVAJINA 190,6 393,125 137,1 2,46675 2466,75 137,1 616,6875 69 0,22909 229,09 69 57,2725 Datos de campo Período Pre - Salvajina 132 1,31362 1313,62 132 328,405 Datos de campo Período Post - Salvajina 166,9 1,24472 1244,72 166,9 311,18 119,7 1,46224 1462,24 119,7 365,56 Período Pre - Salvajina Período Post - salvajina 267,3 10,25445 10254,45 267,3 2563,6125 1.829 10000 227,3 Ss = 0.158Q Ss = 0.430Q1.601 3,46915 3469,15 227,3 867,2875 2 2 135 1415,28 R = 0.52 135 353,82 R =1,41528 0.53 113 0,87692 876,92 113 219,23 147,44 1,747 1747 147,44 436,75 136,48 0,2193 219,3 136,48 54,825 75,53 0,3805 380,5 75,53 95,125 74,47 0,9916 991,6 74,47 247,9 1000 166,61 5,1448 5144,8 166,61 1286,2 92,44 0,6893 689,3 92,44 172,325 228,11 2,6665 2666,5 228,11 666,625 184,28 0,7961 796,1 184,28 199,025 179,56 238,5275 D.S. 179,56 0,95 954,11 POST SALVAJINA 64,57 2,36 2359,85 64,57 589,9625 198,21 5,20 5201 198,21 1300,25 100 279,6 7,07 7068,5 279,6 1767,125 241,15 7,84 7836,2 241,15 1959,05 466,5 13,46 13462,1 466,5 3365,525 259,78 2,29 2289,4 259,78 572,35 276,22 6,64 6644,2 276,22 1661,05 344,92 6,22 6222,5 344,92 1555,625 168,62 4,08 4079,9 168,62 1019,975 10 212,31 1,77 1768 212,31 442 380,19 28,36 28355,3 380,19 7088,825 10 100 1000 313,57 2,98 2979,3 313,57 744,825 232,93 2,59 2585,1 (m³/seg) 232,93 646,275 CAUDAL 119,51 3,38 3380,1 119,51 845,025

Figura No. 7. 27 CAUDAL vs CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA CORIENTE: RIO CAUCA 100000

CAUDAL LIQUIDO VS CARGA EN SUSPENSION Datos de campo Período Pre - Salvajina 279,4 8,01729 8017,29 PRE SALVAJINA 279,4 2004,3225 98,2 1,57884 1578,84 98,2 394,71 Datos de campo Período Post - Salvajina 54 0,42506 425,06 54 106,265 85 1,16422 85 291,055 Período Post - Salvajina 1164,22Período Pre - Salvajina 1.749 202,7 Ss = 0.264Q 14,88309 14883,09 Ss = 0.145Q 1.995 202,7 3720,7725 115,5 R2 =3,03048 3030,48 115,5 757,62 10000 0.46 R2 = 0.47 302,4 16,76804 16768,04 302,4 4192,01 199 17,09774 17097,74 199 4274,435 132 3,6256 3625,6 132 906,4 207,8 11,70834 11708,34 207,8 2927,085 363 64,39604 64396,04 363 16099,01 121,28 2,081 2081 121,28 520,25 1000 283,8 1,3928 1392,8 283,8 348,2 162 0,1991 199,1 162 49,775 120,20 5,32 5.317,26 POST SALVAJINA 120,20 1329,315 110,88 2,62 2.615,42 110,88 653,855 209,99 6,28 6.277,50 209,99 1569,375 354,29 8,83 8.834,20 354,29 2208,55 350,67 5,41 5.405,10 350,67 1351,275 100 428,13 7,14 7.142,90 428,13 1785,725 182,64 4,97 4.969,20 182,64 1242,3 226,43 8,52 8.518,00 226,43 2129,5 183,97 1,39 1.386,00 183,97 346,5 306,14 3,99 3.990,50 306,14 997,625 248,30 15,08 ########## 248,30 3770,35 263,85 1,76 1.761,00 263,85 440,25 10 142,34 28,36 ########## 142,34 7088,825 10 100 1000 140,59 0,82 818,30 140,59 204,575 212,27 3,27 3.266,30 212,27 816,575 CAUDAL (m³/seg) 237,97 3,38 3.380,10 237,97 845,025 168,69 2,10 2.097,50 168,69 524,375

CAUDAL LIQUIDO VS CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA

CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA Ss (Ton/día)

A.S.

D.S.

ESTACION: LA BOLSA

Figura No. 7.TOTAL 28 CAUDAL vs CARGA SUSPENSION CAUDAL LIQUIDO VS CARGA EN SUSPENSION MEDIDATOTAL CAUDALEN LIQUIDO VS CARGA ENMEDIDA SUSPENSION CORIENTE: RIO CAUCA

D.S.

ESTACION: HORMIGUERO

301,1 12,40116 12401,16 PRE SALVAJINA 144,5 2,78859 2788,59 100000 79 0,54704 547,04 152,7 3,06048 3060,48 Datos de campo Período Pre - Salvajina 187,3 22,67234 22672,34 Datos de campo Período Post - Salvajina 131,7 1,07866 1078,66 291,9 6,42247 6422,47 265,1 7587,91 Período Pre -7,58791 Salvajina Período Post - Salvajina 2.737 214,9 15,30386 15303,86S = 0.0006Q2.585 Ss = 0.0006Q 10000 s 622,92 108,974727 108974,727 2 R2 = 0.82 R = 0.75 80,31 0,1722 172,2 154,77 0,9975 997,5 334,53 13,521 13521 237,72 11,1137 11113,7 314,32 12,77728 12777,28 POST SALVAJINA 146,096 0,9719 971,9 1000 238,83 6,0852 6085,2 457,52 15,1794 15179,4 247,39 5,0358 5035,8 225,01 3,0995 3099,5 428,32 16,4446 16444,6 324,81 11,3386 11338,6 100 288,31 5,3988 5398,8 120,85 0,9942 994,2 229,15 11,1824 11182,4 159,24 2,5042 2504,2 248,12 3,5171 3517,1 235,55 5,4543 5454,3 296,86 7,7639 7763,9 10 232 3,5438 3543,8 1,058 1058 100 10 123,31 190,42 0,6564 656,4 280,59 3,7326 3732,6 CAUDAL (m³/seg) 224,55 1,2009 1200,9

CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA Ss (Ton/día)

A.S.

301,1 144,5 79 152,7 187,3 131,7 291,9 265,1 214,9 622,92 80,31 154,77 334,53 237,72 314,32 146,096 238,83 457,52 247,39 225,01 428,32 324,81 288,31 120,85 229,15 159,24 248,12 235,55 296,86 232 123,31 190,42 280,59 224,55

3100,29 697,1475 136,76 765,12 5668,085 269,665 1605,6175 1896,9775 3825,965 27243,6818 43,05 249,375 3380,25 2778,425 3194,32 242,975 1521,3 3794,85 1258,95 774,875 4111,15 2834,65 1349,7 248,55 2795,6 626,05 879,275 1363,575 1940,975 885,95 264,5 1000 164,1 933,15 300,225

Figura No. 7. 29 CAUDAL vs CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA CAUDAL LIQUIDO VS CARGA EN SUSPENSIO

CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA Ss (Ton/día)

CAUDAL LIQUIDO VS CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA CORIENTE: RIO CAUCA ESTACION: D.S. 136,31 4,39289 4392,89 372,72 7,3446 7344,6 100000 500,05 11,2806 11280,6 455,45 26,6091 26609,1 231,95 5,1885 5188,5 Datos de campo Período Post - Salvajina 473,79 32,1684 32168,4 295,05 4,318 4318 257,62 12,7176 12717,6 Período Post - Salvajina 187,28 2,1704 2170,4 10000 S = 0.049Q 2.068 118,82 1,5664 s 2 1566,4 151,82 3,2102 R = 0.66 3210,2 165,68 3,8745 3874,5 248,42 7,3137 7313,7 236 1,4232 1423,2 247,26 9,1392 9139,2 1000 155,52 2,2453 2245,3 261,86 5,8734 5873,4 215,16 3,11 3110 189,69 2,6813 2681,3 250,07 8,2535 8253,5 193,166 1,3418 1341,8 295,76 3,7155 3715,5 100 194,4 3,3615 3361,5 171,04 3,7816 3781,6 86,78 0,3314 331,4 156,22 0,8962 896,2 209,02 4,2836 4283,6 366,9 7,3322 7332,2 10 158,05 0,6648 664,8 10 147,38 100 1,17353 1173,53 158,4 0,99924 999,24 (m³/seg) CAUDAL 205,14 5,16426 5164,26 NOTA N di d d t d l 6790,18 í d P S l ji 306,34 6,79018 496,26 17,01182 17011,82

JUANCHITO POST SALVAJINA

136,31 372,72 500,05 455,45 231,95 473,79 295,05 257,62 187,28 118,82 151,82 165,68 248,42 236 247,26 155,52 261,86 215,16 189,69 250,07 193,166 295,76 194,4 171,04 86,78 156,22 209,02 366,9 158,05 147,38 158,4 205,14 306,34 496,26

1098,2225 1836,15 2820,15 6652,275 1297,125 8042,1 1079,5 3179,4 542,6 391,6 802,55 968,625 1828,425 355,8 2284,8 561,325 1468,35 777,5 670,325 2063,375 335,45 928,875 840,375 945,4 82,85 224,05 1070,9 1833,05 166,2 1000 293,3825 249,81 1291,065 1697,545 4252,955

Figura No. 7.30 CAUDAL vs CARGA TOTAL ENLIQUIDO SUSPENSION CAUDAL LIQUIDO VS CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA CAUDAL VS CARGAMEDIDA EN SUSPENSION CORIENTE: RIO CAUCA ESTACION: MEDIACANOA

CARGA EN TOTAL SUSPENSION MEDIDA Ss (Ton/día)

A.S.

D.S.

267,1 7,47112 7471,12 PRE SALVAJINA 100000 106,1 0,79364 793,64 67 0,15994 159,94 169,9 4,10516 Datos de campo 4105,16 Período Pre - Salvajina 197,4 1,97758 1977,58 Datos de campo Período Post - Salvajina 128 1,34065 1340,65 317,5 9,31079 9310,79 224,8 5,20566 5205,66Período Post - Salvajina Período Pre - Salvajina 10000 113,2 S = 0.020Q 1,1537 1153,7 2.263 s Ss = 0.062Q 2.075 115,3 0,96057 960,57 2 0.87 R2 = 0.81 622,6 R =35,7249 35724,9 296 16,3284 16328,4 146,8 0,491 491 109 2,3526 2352,6 62,4 0,2507 250,7 177,5 1,5014 1501,4 1000 244,1 4,4344 4434,4 306,9 6,6446 6644,6 163,128 1,3996 1399,6 POST SALVAJINA 155,156 1,3633 1363,3 157,675 1,7628 1762,8 389,091 13,7563 13756,3 8,8441 8844,1 100 400,793 520,81 41,7851 41785,1 522,89 40,7367 40736,7 727,827 32,1213 32121,3 335,428 20,0809 20080,9 604,745 26,9192 26919,2 243,119 10,9733 10973,3 339,361 10,9924 10992,4 10 264 10,1047 10104,7 10 358,32 32,101 32101 100 328,59 13,897 13897 CAUDAL (m³/seg) 477,02 19,548 19548

267,1 106,1 67 169,9 197,4 128 317,5 224,8 113,2 115,3 622,6 296 146,8 109 62,4 177,5 244,1 306,9 163,128 155,156 157,675 389,091 400,793 520,81 522,89 727,827 335,428 604,745 243,119 339,361 264 358,32 328,59 477,02

1867,78 198,41 39,985 1026,29 494,395 335,1625 2327,6975 1301,415 288,425 240,1425 8931,225 4082,1 122,75 588,15 62,675 375,35 1108,6 1661,15 349,9 340,825 440,7 3439,075 2211,025 10446,275 10184,175 8030,325 5020,225 6729,8 2743,325 2748,1 2526,175 1000 8025,25 3474,25 4887

Figura No. 7.31 CAUDAL vs CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA CORIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: GUAYABAL

CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA Ss (Ton/día)

CAUDAL LIQUIDO VS CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA CAUDAL VS CARGA EN SUSPENSION A.S. 100000 136,4 2,6513 2651,3 PRE SALVAJINA 136,4 662,825 104,7 0,88137 881,37 104,7 220,3425 200,3 4,0297 4029,7 200,3 1007,425 188,1 1,94265 1942,65 188,1 485,6625 154,3 4,71538 4715,38 154,3 1178,845 394,9 30,66247 30662,47 394,9 7665,6175 279,5 8,38286 8382,86 279,5 2095,715 143,6 2,17676 2176,76 143,6 544,19 10000 128,6 2,41004 2410,04 128,6 602,51 745,4 94,50497 94504,97 745,4 23626,2425 77,4 0,5089 508,9 77,4 127,225 363,7 1,0904 1090,4 363,7 272,6 353,69 7,9453 7945,3 353,69 1986,325 347,19 16,3892 16389,2 347,19 4097,3 D.S. 189,29 3,6455 3645,5 POST SALVAJINA 189,29 1000 187,92 2,8771 2877,1 187,92 514,315 25,5645 25564,5 514,315 513,589 26,8774 26877,4 513,589 670,232 29,5852 29585,2 670,232 821,799 44,2919 44291,9 821,799 Datos de campo 48,8927 Período Pre - Salvajina 777,318 48892,7 777,318 Datos de campo Período 921,08 18,065Post - Salvajina 18065 921,08 100 1249,241 55,8453 55845,3 1249,241 1224,128 37,007 37007 1224,128 Período Pre - Salvajina Post - Salvajina 1132,389 29,6059 Período29605,9 1132,389 Ss = 0.16Q 1.901 423,034 16,199 Ss = 1.354Q 161991.521 423,034 2 366,53 14,1874 14187,4 366,53 R2 = 0.69 R = 0.68 405,92 23,4593 23459,3 405,92 896,31 38,465 38465 896,31 10 956,66 55,2138 55213,8 956,66 10 971,17 26,9012 26901,2 100 971,17 542,07 9,7463 9746,3 542,07 CAUDAL (m³/seg) 661,04 24,0392 24039,2 661,04

911,375 719,275 6391,125 6719,35 7396,3 11072,975 12223,175 4516,25 13961,325 9251,75 7401,475 4049,75 3546,85 5864,825 9616,25 13803,45 6725,31000 2436,575 6009,8

CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA Ss (Ton/día)

Figura No. CAUDAL vs CARGA TOTAL ENVSSUSPENSION MEDIDA CAUDAL LIQUIDO VS CARGA TOTAL EN 7.32 SUSPENSION MEDIDA CAUDAL CARGA EN SUSPENSION A.S. 265,1 8,87054 8870,54 PRE SALVAJINA 265,1 2217,635 CORIENTE: RIO CAUCA ESTACION: LA VICTORIA 124,6 2,81335 2813,35 124,6 703,3375 100000 93 0,65942 659,42 93 164,855 426 27,0451 27045,1 426 6761,275 Datos de campo Período Pre - Salvajina 194,4 1,86832 1868,32 194,4 467,08 147,3 2,55284 2552,84 147,3 638,21 Datos de campo Período Post - Salvajina 320 16,31253 16312,53 320 4078,1325 272,2 272,2 2678,4575 Período Pre - Salvajina Período 10,71383 Post - Salvajina10713,83 2.02 2.102 136,3 S = 0.041Q 2,63311 2633,11 136,3 658,2775 Ss = 0.0966Q s 10000 148,1 2,46568 2465,68 148,1 616,42 2 R = 0.93 R2 39,6551 = 0.77 726,9 39655,1 726,9 9913,775 385,52 18,8097 18809,7 385,52 4702,425 142,4 2,3636 2363,6 142,4 590,9 88,75 0,4721 472,1 88,75 118,025 81,6 0,841 841 81,6 210,25 382,23 12,2212 12221,2 382,23 3055,3 1000 324,56 10,0317 10031,7 324,56 2507,925 355,8 12,4099 12409,9 355,8 3102,475 D.S. 418,925 22,3432 22343,2 POST SALVAJIN 418,925 459,52 44,5859 44585,9 459,52 938,5 25,9963 25996,3 938,5 990,44 45,6452 45645,2 990,44 459,376 21,6827 21682,7 459,376 100 636,61 35,939 35939 636,61 307,5 6,5182 6518,2 307,5 342,13 27,7864 27786,4 342,13 310,08 20,7978 20797,8 310,08 594,83 31,4716 31471,6 594,83 427,19 25,6755 25675,5 427,19 155,15 0,9408 940,8 155,15 10 447,22 18,0106 18010,6 447,22 9,4608 9460,8 312,664 10312,664 100 299,686 5,0374 5037,4 299,686 228,02 2,8671 2867,1CAUDAL (m³/seg) 228,02 183,68 1,5711 1571,1 183,68

5585,8 11146,475 6499,075 11411,3 5420,675 8984,75 1629,55 6946,6 5199,45 7867,9 6418,875 235,2 4502,65 2365,21000 1259,35 716,775 392,775

Figura No. 7.33 CAUDAL vs CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA CORIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: ANACARO

CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA Ss (Ton/día)

CAUDAL100000 LIQUIDO VS CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA CAUDAL LIQUIDO VS CARGA EN SUSPENSION A.S. 292,2 8,12373 8123,73 PRE SALVAJINA 292,2 2030,9325 Datos de campo Período Pre - Salvajina 128,5 1,42937 1429,37 128,5 357,3425 105,8 0,81413 814,13 105,8 203,5325 Datos de campo Período Post - Salvajina 439,5 24,29408 24294,08 439,5 6073,52 195,5 2,82858 2828,58 195,5 707,145 Período Pre - Salvajina 1365,31 Período Post - Salvajina 154,6 1,36531 154,6 341,3275 10000 327,8 Ss = 11,36928 11369,28 327,8 2842,32 0.022Q 2.258 Ss = 0.006Q 2.453 2 295,9 8610,89 295,9 2152,7225 2 R 8,61089 = 0.97 R = 0.80 166,5 1,86965 1869,65 166,5 467,4125 156,1 2,47801 2478,01 156,1 619,5025 761,3 41,93042 41930,42 761,3 10482,605 89,45 0,4886 488,6 89,45 122,15 315,74 8,753 8753 315,74 2188,25 1000 298,84 9,5559 9555,9 298,84 2388,975 398,23 26,9036 26903,6 398,23 6725,9 D.S. 418,31 27,9378 27937,8 POST SALVAJINA 418,31 6984,45 388,7 24,6504 24650,4 388,7 6162,6 526,009 28,4408 28440,8 526,009 7110,2 312,09 6,8059 6805,9 312,09 1701,475 382,52 12,5126 12512,6 382,52 3128,15 100 322,18 27,5357 27535,7 322,18 6883,925 422,64 25,4688 25468,8 422,64 6367,2 153,87 2,0549 2054,9 153,87 513,725 193,35 4,3412 4341,2 193,35 1085,3 460,35 12,0198 12019,8 460,35 3004,95 300,581 4,026 4026 300,581 1006,5 216,265 2,458 2458 216,265 614,5 171,59 1,8354 1835,4 171,59 458,85 10 218,08 10,0014 10001,4 218,08 2500,35 10 307,52 100 1000 11,0849 11084,9 307,52 2771,225 225,65 1,2711 1271,1 225,65 317,775 CAUDAL (m³/seg) 188,162 2,115 2115 188,162 528,75

Figura No. 7. 34 CURVAS DE COMPARACION DE CAUDAL vs CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA CORRIENTE: RIO CAUCA

PERIODO: PRE - SALVAJINA

100000

CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA Ss (Ton/día)

ESTACIONES

10000

La Balsa Ss=0.158Q^1.829 La Bolsa Ss=0.145Q^1.995 Hormiguero Ss=0.0025Q^2.737

R²=0.53 R²=0.47 R²=0.82

Mediacanoa Guayabal La Victoria Anacaro

R²=0.87 R²=0.69 R²=0.93 R²=0.97

Ss=0.020Q^2.263 Ss=0.16Q^1.901 Ss=0.097Q^2.02 Ss=0.022Q^2.259

1000

100

10 10

100 CAUDAL (m 3/s)

1000

Figura No. 7. 35 CURVAS DE COMPARACION DE CAUDAL vs CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA CORRIENTE: RIO CAUCA

PERIODO: POST - SALVAJINA

100000

CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA Ss (Ton/día)

ESTACIONES La Balsa Ss=0.43Q^1.601 La Bolsa Ss=0.264Q^1.745 Hormiguero Ss=0.0026Q^2.585 Juanchito Ss=0.049Q^2.068 Mediacanoa Ss=0.062Q^2.075 Guayabal Ss=1.354Q^1.521 La Victoria Ss=0.041Q^2.102 Anacaro Ss=0.0061Q^2.453

10000

R²=0.52 R²=0.46 R²=0.75 R²=0.66 R²=0.81 R²=0.68 R²=0.77 R²=0.80

1000

100

10 10

100 3 CAUDAL (m /s)

1000

Figura No. 7. 36 CAUDAL vs CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA CORRIENTE: RIO CAUCA

PERIODO: PRE - SALVAJINA

100000 La Balsa

CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA Ss (Ton/día)

La Bolsa Hormiguero Mediacanoa Guayabal

10000

Ss = 0.037Q2.179 2

La Victoria

R = 0.76

Anacaro

1000

100

10 10

100 CAUDAL (m 3/s)

1000

Figura No. 7. 37 CAUDAL vs CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA CORRIENTE: RIO CAUCA

PERIODO: POST - SALVAJINA

100000 La Balsa

CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIDA Ss (Ton/día)

La Bolsa Hormiguero Juanchito

10000

Mediacanoa

Ss=0.065Q2.022 R²=0.72

Guayabal La Victoria Anacaro

1000

100

10 10

100 3 CAUDAL (m /s)

1000

Figura No. 7. 38

VARIACION ANUAL DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA ESTACION: LA BOLSA

ESTACION: LA BALSA 8

7 Período Pre-Salvajina

Período Post-Salvajina

CARGA TOTAL ANUAL EN SUSPENSION Ss (106 Ton)

7 6 5 4

Periodo sin información

SS = 0.70*10 Ton/año

SS = 2.86*10 Ton/año

6 Período Post -Salvajina

5 4

Periodo sin información

3 6

SS = 1.12*10 Ton/año 2 1

1962

1966

1970

1974

1978

1982

1986

1990

1994

1998

1962

1966

1970

1974

TIEMPO (Años)

1986

1990

1994

1998

ESTACION: JUANCHITO 8

CARGA TOTAL ANUAL EN SUSPENSION SS (106 Ton)

Período Post-Salvajina

7 CARGA TOTAL ANUAL EN SUSPENSION SS (106 Ton)

1982

TIEMPO (Años)

ESTACION: HORMIGUERO

Período sin información

5 4 3

SS = 2.48*10 Ton/año

Período Pre - Salvajina

Período Post - Salvajina

5 4

SS = 2.21*106 Ton/año

3 2

SS = 3.06*106 Ton/año

0 1962

1978

1966

1970

1974

1978

1982

TIEMPO (Años)

1986

1990

1994

1998

1962

1966

1970

1974

1978

1982

TIEMPO (Años)

1986

1990

1994

1998

Figura No. 7. 38 VARIACION ANUAL DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION (Continuación) CORRIENTE: RIO CAUCA ESTACION: MEDIACANOA

ESTACION: GUAYABAL

Periodo Pre - Salvajina

CARGA TOTAL ANUAL EN SUSPENSION SS (106 Ton)

Periodo Post - Salvajina

SS = 3.59*10 Ton/año

SS = 5.35*106 Ton/año

0 1973

1977

1981 1985 TIEMPO (Años)

1989

1993

1969

1997

1973

ESTACION: LA VICTORIA

1977

1981 1985 TIEMPO (Años)

1989

1993

1997

ESTACION: ANACARO 12

Periodo Pre - Salvajina

Periodo Post - Salvajina

Periodo Pre - Salvajina

Periodo Post - Salvajina

CARGA TOTAL ANUAL EN SUSPENSION SS (106 Ton)

SS = 3.36*10 Ton/año

SS = 4.58*106 Ton/año

SS = 5.31*10 Ton/año

0 1969

SS =5.85*106 Ton/año

SS = 3.76*106 Ton/año

1969

Periodo Post - Salvajina

10 CARGA TOTAL ANUAL EN SUSPENSION SS (106 Ton)

Periodo Pre - Salvajina

SS = 6.75*106 Ton/año

0 1973

1977

1981 1985 TIEMPO (Años)

1989

1993

1997

1969

1973

1977

1981 1985 TIEMPO (Años)

1989

1993

1997

Figura No. 7. 39 CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIA MENSUAL MULTIANUAL CORRIENTE: RIO CAUCA ESTACION: LA BOLSA

ESTACION: LA BALSA 120

120

Período Post-Salvajina

CARGA TOTAL EN SUSPENSION Ss (104 Ton/mes)

Período Pre-Salvajina Período Post-Salvajina

100

100 80 60 40 20

80 60 40

20 0

0 Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun MES

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov

Ene

Dic

Feb

Mar

ESTACION: HORMIGUERO

May

Jun Jul MES

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

Sep

Oct

Nov

Dic

ESTACION: JUANCHITO

120

120 Período Post-Salvajina

CARGA TOTAL EN SUSPENSION Ss (104 Ton/mes)

CARGA TOTAL ENSUSPENSION Ss (104 Ton/mes)

Abr

100 80 60 40 20

Período Pre-Salvajina Período Post-Salvajina

100 80 60 40 20 0

0 Ene

Feb

Mar

Abr

May Jun MES

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

Ene

Feb

Mar

Abr

May Jun MES

Jul

Ago

Figura No. 7. 39 CARGA TOTAL EN SUSPENSION MEDIA MENSUAL MULTIANUAL (Continuación) CORRIENTE: RIO CAUCA ESTACION: MEDIACANOA

ESTACION: GUAYABAL 120

Período Pre-Salvajina Período Post-Salvajina

CARGA TOTAL EN SUSPENSION Ss (104 Ton/mes)

120 100

100

80 60 40 20

0 Ene

Feb

Abr

May

Jun Jul MES

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun Jul MES

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

Sep

Oct

Nov

Dic

ESTACION: ANACARO

ESTACION: LA VICTORIA

120

Período Pre-Salvajina Período Post-Salvajina

CARGA TOTAL EN SUSPENSION Ss (104 Ton/mes)

Mar

100

Período Pre-Salvajina Período Post-Salvajina

100

80 60 40 20

80 60 40 20 0

0 Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun Jul MES

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun Jul MES

Ago

Figura No. 7.40 CURVAS DE MASA: VOLUMENES ACUMULADOS DE AGUA Y SEDIMENTOS TOTALES EN SUSPENSION vs TIEMPO CORRIENTE: RIO CAUCA

4 PerÍodo Post-Salvajina

1 Volumen Acumulado de Agua

Período Post-

Volumen Acumulado de Agua Volumen Acumulado de Sedimentos Totales en Suspensión

Volumen Acumulado de Sedimentos Totales en Suspensión

0 1985

1987

1989

1991

1993

1995

0 1983

1997

1985

1987

1989

1991

ESTACION: HORMIGUERO 300

48 Período Post-Salvajina

Período Post-Salvajina

4 Volumen Acumulado de Agua Volumen Acumulado de Sedimentos Totales en Suspensión

1987

1989

1991

TIEMPO (Años)

1993

1995

2 0 1997

VOLUMEN ACUMULADO DE AGUA (109 m³)

TOTALES EN SUSPENSION (106 m³).

VOLUMEN ACUMULADO DE SEDIMENTOS

VOLUMEN ACUMULADO DE AGUA (109 m3).

Período Pre-Salvajina

1985

0 1997

ESTACION: JUANCHITO

100

0 1983

1995

TIEMPO (Años)

1993

VOLUMEN ACUMULADO DE SEDIMENTOS 6 TOTALES EN SUSPENSION (10 m³)

0 1983

VOLUMEN ACUMULADO DE SEDIMENTOS 6 TOTALES EN SUSPENSION (10 m³).

VOLUMEN ACUMULADO DE AGUA (109 m3).

ESTACION: LA BOLSA 7 VOLUMEN ACUMULADO DE SEDIMENTOS 6 TOTALES EN SUSPENSION (10 m³).

VOLUMEN ACUMULADO DE AGUA (109 m3)

ESTACION: LA BALSA 70

250

200

150

100

8 Volumen Acumulado de Agua Volumen Acumulado de Sedimentos Totales en Suspensión

0 1962

1967

1972

1977

1982

TIEMPO (años)

1987

1992

0 1997

Figura No. 7.40 CURVAS DE MASA: VOLUMENES ACUMULADOS DE AGUA Y SEDIMENTOS TOTALES EN SUSPENSION vs TIEMPO (Cont.) CORRIENTE: RIO CAUCA ESTACION GUAYABAL

Período Post - Salvajina

6 Volumen Acumulado de Agua

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995

180

150

120

12 Volumen Acumulado de Agua

Volumen Acumulado de Sedimentos Totales en Suspensión

0 1981

210

0 1997

0 1967

Volumen Acumulado de Sedimentos Totales en Suspensión

1972

1977

TIEMPO (Años)

ESTACION LA VICTORIA

200

150

100

20 10

Volumen Acumulado de Agua Volumen Acumulado de Sedimentos Totales en Suspensión

1972

1977

1982 TIEMPO (Años)

1987

1992

VOLUMEN ACUMULADO DE AGUA (109 m³)

250

TOTALES EN SUSPENSION (106 m³)

400 VOLUMEN ACUMULADO DE SEDIMENTOS

VOLUMEN ACUMULADO DE AGUA (109 m³)

Período Post - Salvajina

300

0 1967

1992

0 1997

ESTACION ANACARO 70

1987

TIEMPO (Años)

350 Período Pre - Salvajina

1982

80 Período Pre -Salvajina

350

Período Post - Salvajina

300

250

200

150

100

20 Volumen Acumulado de Agua

Volumen Acumulado de Sedimentos Totales en Suspensión

0 1997

0 1967

1972

1977

1982 1987 TIEMPO (Años)

1992

0 1997

TOTALES EN SUSPENSION (10 m³)

S l ji

240

VOLUMEN ACUMULADO DE SEDIMENTOS

P í d P

S l ji

TOTALES EN SUSPENSION (10 m³)

105

P í d P

S l ji

VOLUMEN ACUMULADO DE SEDIMENTOS

120

60 P í d P

270 VOLUMEN ACUMULADO DE AGUA (109 m³)

135

300

TOTALES EN SUSPENSION (10 m³)

30 VOLUMEN ACUMULADO DE SEDIMENTOS

VOLUMEN ACUMULADO DE AGUA (109 m3).

ESTACION MEDIACANOA 150

Figura No. 7. 41 CURVAS DE MASA: PESO ACUMULADO DE SEDIMENTOS SUSPENDIDOS vs TIEMPO CORRIENTE: RIO CAUCA

PERIODO: 1973 - 1996

140

PESO ACUMULADO DE SEDIMENTOS SUSPENDIDOS (106 Ton)

Juanchito 120

Guayabal La Victoria Anacaro

100

Período Pre - Salvajina

Período Post - Salvajina

0 1973

1978

1983 TIEMPO (Años)

1988

1993

1998

Figura No. 7. 42 CURVAS DE MASA: PESO ACUMULADO DE SEDIMENTOS SUSPENDIDOS vs TIEMPO CORRIENTE: RIO CAUCA

PERIODO: 1985 - 1996

PESO ACUMULADO DE SEDIMENTOS SUSPENDIDOS (106 Ton))

60 La Balsa La Bolsa Hormiguero Juanchito Mediacanoa Guayabal La Victoria Anacaro

Período: Post - Salvajina

0 1984

1986

1988

1990 TIEMPO (años)

1992

1994

1996

Figura No. 7.43 CURVAS DE DOBLE MASA: VOLUMEN ACUMULADO DE AGUA vs VOLUMEN ACUMULADO DE SEDIMENTOS TOTALES EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA ESTACION: LA BOLSA

ESTACION: LA BALSA 6 VOLUMEN ACUMULADO DE SEDIMENTOS 6 TOTALES EN SUSPENSION (10 m³)

VOLUMEN ACUMULADO DE SEDIMENTOS 6 TOTALES EN SUSPENSION (10 m³)

Período Post - Salvajina

1995

1990 1

1985

Período Post - Salvajina

1995 4

1990 2

1985 0

20 30 40 50 60 VOLUMEN ACUMULADO DE AGUA (109 m3)

VOLUMEN ACUMULADO DE AGUA (109 m3)

ESTACION: HORMIGUERO

VOLUMEN ACUMULADO DE SEDIMENTOS 6 TOTALES EN SUSPENSION (10 m³)

1995 Período Post - Salvajina

1990

1985

0 0

30 40 50 60 70 80 9 3 VOLUMEN ACUMULADO DE AGUA (10 m )

100

Período Post - Salvajina

1995

1990 25

1985 20

1980 15

1975

1970

1965

0 20

ESTACION: JUANCHITO

Período Pre - Salvajina

100 150 200 VOLUMEN ACUMULADO DE AGUA (109 m3)

250

300

Figura No. 7.43 CURVAS DE DOBLE MASA: VOLUMEN ACUMULADO DE AGUA vs VOLUMEN ACUMULADO DE SEDIMENTOS TOTALES EN SUSPENSION (Continuación) CORRIENTE: RIO CAUCA ESTACION: MEDIACANOA

ESTACION: GUAYABAL

40 VOLUMEN ACUMULADO DE SEDIMENTOS 6 TOTALES EN SUSPENSION (10 m³)

VOLUMEN ACUMULADO DE SEDIMENTOS 6 TOTALES EN SUSPENSION (10 m³)

í d

20 Período Pre - Salvajina

1995 Período Post - Salvajina

1990

1985

S l ji

í d

S l ji

1995

30 25

1990

1985

15 10

1980

5 0

60 80 100 120 VOLUMEN ACUMULADO DE AGUA (109 m3)

140

160

50 100 150 VOLUMEN ACUMULADO DE AGUA (109 m3)

Período Post - Salvajina

VOLUMEN ACUMULADO DE SEDIMENTOS TOTALES EN SUSPENSION 6 (10 m³)

VOLUMEN ACUMULADO DE SEDIMENTOS 6 TOTALES EN SUSPENSION (10 m³)

Período Pre - Salvajina

1995

1990

1985

250

ESTACION: ANACARO

ESTACION: LA VICTORIA 60 Período Pre - Salvajina

200

1985

1980

1975

1970 0

1970

0 100 150 200 250 300 VOLUMEN ACUMULADO DE AGUA (109 m3)

350

400

100

150

200

250

VOLUMEN ACUMULADO DE AGUA (109 m3)

300

350

Figura No. 7. 44 CURVAS DE DURACION DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA ESTACION: LA BALSA

ESTACION: LA BOLSA 1000000

CARGA TOTAL EN SUSPENSION SS (Ton/día)

1000000

100000

10000

1000

10000

1000

Período Pre - Salvajina Período Pre - Salvajina

Período Post - Salvajina

100 100

0 0

100

PORCENTAJE DE TIEMPO EN QUE SS ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

ESTACION: HORMIGUERO

ESTACION: JUANCHITO

1000000

CARGA TOTAL EN SUSPENSION SS (Ton/día)

100

100000

10000

1000

Período Pre - Salvajina

10000

1000

Período Post - Salvajina

100

PORCENTAJE DE TIEMPO EN QUE SS ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

PORCENTAJE DE TIEMPO EN QUE SS ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

Figura No. 7. 44 CURVAS DE DURACION DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION (Continuación) CORRIENTE: RIO CAUCA ESTACION: MEDIACANOA

ESTACION: GUAYABAL 1000000

CARGA TOTAL EN SUSPENSION SS (Ton/día)

1000000

100000

10000

1000 Período Pre-Salvajina

100000

10000

1000

Período Pre - Salvajina

Período Post-Salvajina

Período Post - Salvajina

100

PORCENTAJE DE TIEMPO EN QUE SS ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

ESTACION: LA VICTORIA

100

ESTACION: ANACARO 1000000

CARGA TOTAL EN SUSPENSION SS (Ton/día)

1000000

CARGA TOTAL EN SUSPENSION SS (Ton/día)

PORCENTAJE DE TIEMPO EN QUE SS ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100000

10000

1000

Período Pre - Salvajina

100000

10000

1000

Período Pre - Salvajina

Período Post - Salvajina

100

PORCENTAJE DE TIEMPO EN QUE SS ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

PORCENTAJE DE TIEMPO EN QUE SS ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

Figura No. 7. 45 CURVAS DE DURACION DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA PERIODO: PRE - SALVAJINA TODAS LAS ESTACIONES

CARGA TOTAL EN SUSPENSION Ss (Ton/día)

1000000

100000

10000

La Balsa

1000

La Bolsa Hormiguero Mediacanoa Guayabal La Victoria Anacaro

100 0

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE S S ES IGUALADO O EXCEDIDO (%)

100

Figura No. 7. 46 CURVAS DE DURACION DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA PERIODO: POST SALVAJINA TODAS LAS ESTACIONES 100000

La Balsa

1 2 3 4 5

CARGA TOTAL EN SUSPENSION Ss (Ton/día)

10 15 20 25

10000

30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85

1000

90 95 96 97 98

La Bolsa

99 1 2

8602,668943 6734,986957 5969,041911 5635,811302 5216,586978 3860,462808 3157,339337 2726,956011 2413,513852 2139,201294 1881,057632 1675,294405 1498,341053 1331,037409 1188,737364 1068,846198 969,0482991 874,0285917 783,7989635 710,2813124 617,7610608 521,2180782 La Balsa 395,9309125 La Bolsa 369,4055788 Hormiguero 335,4359801 Juanchito 303,0669532 Mediacanoa 257,5231107 Guayabal

10376,58024 8161,874797 3 7519,754635 4 7178,24888 5 6892,831339 10 5809,484304 100 15 5014,875156 0 20 40 60 80 100 20 4367,433545 PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE S S ES IGUALADA O EXCEDIDA (%) 25 3898,941051 La Victoria Anacaro

Figura No. 7. 47 CURVAS DE DURACION DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION ESPECIFICA CORRIENTE: RIO CAUCA ESTACION: LA BOLSA

ESTACION: LA BALSA 100

CARGA TOTAL EN SUSPENSION ESPECIFICA Sbse (Ton/día/Km²)

CARGA TOTAL EN SUSPENSION ESPECIFICA Sbse(Ton/día/Km²)

100

0,1

0,1 Período Pre - Salvajina Período Post - Salvajina

Período Pre - Salvajina Período Post - Salvajina

0,01 0

100

100 PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbse ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbse ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

ESTACION: JUANCHITO

ESTACION: HORMIGUERO

100

CARGA TOTAL EN SUSPENSION ESPECIFICA Sbse (Ton/día/Km²)

100

0,1

Período Pre - Salvajina

Período Post - Salvajina

0,01

0,01 0

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbse ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

PORCENTAJE DE TIEMPO EN QUE Sbse ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

Figura No. 7. 47 CURVAS DE DURACION DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION ESPECIFICA (Cont.) CORRIENTE: RIO CAUCA ESTACION: MEDIACANOA

ESTACION: GUAYABAL 100

CARGA TOTAL EN SUSPENSION ESPECIFICA Sbse (Ton/día/Km²)

100

0,1

Período Pre - Salvajina

Período Post - Salvajina Período Post - Salvajina

0,01

0,01 0

100

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbse ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

ESTACION: LA VICTORIA

100

ESTACION: ANACARO

100

CARGA TOTAL EN SUSPENSION ESPECIFICA Sbse (Ton/día/Km²)

CARGA TOTAL EN SUSPENSION ESPECIFICA Sbse ( Ton/día/Km²)

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbse ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

0,1

0,1 Período Pre - Salvajina Período Pre - Salvajina Período Post - Salvajina Período Post - Salvajina

0,01

0,01 0

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbse ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbse ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

Figura No. 7. 48 CURVAS DE DURACION DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION ESPECIFICA CORRIENTE: RIO CAUCA PERIODO: PRE - SALVAJINA TODAS LAS ESTACIONES

CARGA TOTAL EN SUSPENSION ESPECIFICA Sbse (Ton/día/Km²)

100

La Balsa La Bolsa Hormiguero 0,1

Mediacanoa Guayabal La Victoria Anacaro

0,01 0

100

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE S bse ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

Figura No. 7. 49 CURVAS DE DURACION DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION ESPECIFICA CORRIENTE: RIO CAUCA PERIODO: POST - SALVAJINA TODAS LAS ESTACIONES

CARGA TOTAL EN SUSPENSION ESPECIFICA Sbse (Ton/día/Km²)

0,1

La Balsa La Bolsa Hormiguero Juanchito Mediacanoa Guayabal La Victoria Anacaro

0,01 0

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE S bse ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

Figura No. 7.50 CAUDAL vs CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: LA BALSA

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION 100000

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

Datos de campo Período Pre - Salvajina Datos de campo Período Post - Salvajina

10000

Período Pre - Salvajina Sbs = 0.040Q1.829

Período Post - Salvajina Sbs = 0.108Q1.601

R2 = 0.53

R2 = 0.52

1000

100

10 10

100

1000

CAUDAL (m³/seg)

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

100000

10000

Perído Pre - Salvajina Sbs = 0,02Q1,829

Período Post - Salvajina Sbs = 0,04Q1,601

R2 = 0,53

R2 = 0,52

Datos de campo Período Pre - Salvajina Datos de campo Período Post - Salvajina

1000

100

10 10

100

CAUDAL (m³/seg)

1000

Figura No. 7.51 CAUDAL vs CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: LA BOLSA

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

100000 Datos de campo Período Pre - Salvajina Datos de campo Período Post - Salvajina

10000

Período Pre - Salvajina Sbs = 0.036Q1.995

Período Post - Salvajina Sbs= 0.066Q1.749

R2 = 0.47

R2 = 0.46

1000

100

10 10

100

1000

CAUDAL (m³/seg)

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

100000

10000

Período Pre - Salvajina Sbs = 0,015Q1,995

Período Post - Salvajina Sbs = 0,0264Q1,749

R2 = 0,47

R2 = 0,46

Datos de campo Período Pre - Salvajina Datos de campo Período Post - Salvajina

1000

100

10 10

100

CAUDAL (m³/seg)

1000

Figura No. 7.52 CAUDAL vs CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: HORMIGUERO

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION 100000

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

Datos de campo Período Pre - Salvajina Datos de campo Período Post - Salvajina

10000

Período Pre - Salvajina Sbs =0.0006Q2.738

Período Post - Salvajina Sbs = 0.0006Q2.585

R2 = 0.82

R2 = 0.75

1000

100

10 10

100

1000

CAUDAL (m³/seg)

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

100000

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

10000

Período Pre - Salvajina Sbs = 0,0002Q2,737

Período Post - Salvajina Sbs = 0,0003Q2,585

R2 = 0,82

R2 = 0,75

Datos de campo Período Pre - Salvajina

1000

Datos de campo Período Post - Salvajina

100

10 10

100

CAUDAL (m³/seg)

1000

Figura No. 7.53 CAUDAL vs CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: JUANCHITO

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

100000 Datos de campo Período Post - Salvajina

Período Post - Salvajina Sbs = 0,012Q2,068

10000

R2 = 0,66

1000

100

10 10

100

1000

CAUDAL (m³/seg) Nota: No se dispone de datos de campo para el período Pre - Salvajina

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

100000

Período Post - Salvajina Sbs = 0,005Q2,068

10000

R2 = 0,66 Datos de campo Período Post - Salvajina

1000

100

10 10

100

CAUDAL (m³/seg)

1000

Figura No. 7.54 CAUDAL vs CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: MEDIACANOA

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION 100000

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

Datos de campo Período Pre - Salvajina Datos de campo Período Post - Salvajina

10000

Período Pre - Salvajina Sbs= 0.005Q2.263

Período Post - Salvajina Sbs = 0.016Q2.075

R2 = 0.87

R2 = 0.81

1000

100

10 10

100

1000

CAUDAL (m³/seg) CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

100000

10000

Período Pre - Salvajina Sbs = 0,002Q2,263

Período Post - Salvajina Sbs = 0,006Q2,075

R2 = 0,87

R2 = 0,81

1000 Datos de campo Período Pre - Salvajina Datos de campo Período Post - Salvajina

100

10 10

100

CAUDAL (m³/seg)

1000

Figura No. 7.55 CAUDAL vs CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: GUAYABAL

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION 100000 Datos de campo Período Pre - Salvajina

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

Datos de campo Período Post - Salvajina

10000

Período Pre - salvajina Sbs = 0.040Q1.901

Período Post - Salvajina Sbs = 0.339Q1.521

R2 = 0.69

R2 = 0.68

1000

100

10 10

100

1000

CAUDAL (m³/seg)

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

100000

10000

Período Pre - Salvajina Sbs = 0,016Q1,901

Período Post - Salvajina Sbs = 0,135Q1,521

R2 = 0,69

R2 = 0,68

1000 Datos de campo Período Pre - Salvajina Datos de campo Período Post - Salvajina

100

10 10

100

CAUDAL (m³/seg)

1000

Figura No. 7.56 CAUDAL vs CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: LA VICTORIA

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

100000 Datos de campo Período Pre - Salvajina Datos de campo Período Post - Salvajina

10000

Período Pre - Salvajina Sbs = 0.020Q2.020

Período Post - Salvajina Sbs = 0.010Q2.101

R2 = 0.93

R2 = 0.77

1000

100

10 10

100

1000

CAUDAL (m³/seg)

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

100000

10000

1000

Período Pre - Salvajina Sbs = 0,01Q2,02

Período Post - Salvajina Sbs = 0,004Q2,102

R2 = 0,93

R2 = 0,77

Datos de campo Período Pre - Salvajina Datos de campo Período Post - Salvajina

100

10 10

100

CAUDAL (m³/seg)

1000

Figura No. 7.57 CAUDAL vs CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: ANACARO

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION 100000 Datos de campo Período Pre - Salvajina

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

Datos de campo Período Post - Salvajina 10000

Período Pre - Salvajina Sbs = 0.005Q2.258

Período Post - Salvajina Sbs = 0.002Q2.453

R2 = 0.97

R2 = 0.80

1000

100

10 10

100

1000

CAUDAL (m³/seg)

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

100000

10000

Período Pre - Salvajina Sbs = 0,002Q2,258

Período Post - Salvajina Sbs = 0,0006Q 2,453

R2 = 0,97

R2 = 0,80

Datos de campo Período Pre - Salvajina

1000

Datos de campo Período Post - Salvajina

100

10 10

100

CAUDAL (m³/seg)

1000

Figura No. 7.58 COMPARACION DE CURVAS DE CAUDAL vs CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA PERIODO: PRE - SALVAJINA CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

100000 ESTACIONES La Balsa

Sbs=0.016Q^1.829

R² = 0.53

La Bolsa

Sbs=0.0145Q^0.995

R² = 0.47

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/dia)

Hormiguero

10000

Sbs=0.0002Q^2.737

R² = 0.82

Mediacanoa

Sbs=0.002Q^2.264

R² = 0.87

Guayabal

Sbs=0.016Q^1.9

R² = 0.69

La Victoria

Sbs=0.0097Q^2.02

R² = 0.93

Anacaro

Sbs=0.0022Q^2.259

R² = 0.97

1000

100

10 10

100 CAUDAL (m3/seg)

1000

Figura No. 7. 59 COMPARACION DE CURVAS DE CAUDAL vs CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA PERIODO: POST - SALVAJINA CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA EN SUSPENSION Sbs ( Ton/día)

100000 ESTACIONES La Balsa Sbs=0.043Q^1.601 La Bolsa Sbs=0.026Q^1.749 Hormiguero Sbs=0.0003Q^2.585 Juanchito Sbs=0.005Q^2.068 Mediacanoa Sbs=0.006Q^2.075 Guayabal Sbs=0.135Q^1.521 La Victoria Sbs=0.004Q^2.102 Anacaro Sbs=0.0006Q^2.453

10000

R² = 0.52 R² = 0.46 R² = 0.75 R² = 0.66 R² = 0.81 R² = 0.68 R² = 0.77 R² = 0.80

1000

100

10 10

100 CAUDAL (m³/seg)

1000

Figura No. 7. 60 COMPARACION DE CURVAS DE CAUDAL vs CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA PERIODO: PRE - SALVAJINA CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75 % DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

100000

ESTACIONES La Bolsa Sbs = 0.0363Q^1.9954 Hormiguero Sbs =0.0006Q^2.7373 Guayabal Sbs = 0.040Q^1.901 Anacaro Sbs = 0.005Q^2.259 La Victoria Sbs = 0.02Q^2.020 La Balsa Sbs = 0.040Q^1.829 Mediacanoa Sbs = 0.005Q^2.263

10000

(R² = 0.47) (R²= 0.82) (R² = 0.69) (R² = 0.97) (R² = 0.93) (R² = 0.53) (R² = 0.87)

1000

100

10 10

100

1000

CAUDAL (m³/seg)

10000

Figura No. 7. 61 COMPARACION DE CURVAS DE CAUDAL vs CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA PERIODO: POST - SALVAJINA CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA EN SUSPENSION Sbs ( Ton/día)

100000 ESTACIONES Anacaro Sbs = 0.002Q^2.453 Mediacanoa Sbs = 0.020Q^2.075 La Victoria Sbs = 0.010Q^2.102 Juanchito Sbs = 0.010Q^2.068 Guayabal Sbs = 0.30Q^1.521 Hormiguero Sbs = 0.0006Q^2.585 La Balsa Sbs = 0.10Q^1.601 La Bolsa Sbs = 0.070Q^1.749

10000

(R² = 0.80) ( R² = 0.81) (R² = 0.77) (R² = 0.66) ( R² = 0.68) ( R² = 0.75) (R² = 0.52) (R² = 0.46)

1000

100

10 10

100

1000

CAUDAL (m³/seg)

10000

Figura No. 7.62 CURVAS DE DURACION DE LA CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: LA BALSA CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION 100000

10000

10000 CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION 100000

1000

100

1000

100

Período Pre - Salvajina

Período Post - Salvajina

10 0

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

Figura No. 7.63 CURVAS DE DURACION DE LA CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: LA BOLSA CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION 100000

10000

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION 100000

1000

100

10000

1000

100

10 Período Pre - Salvajina

Período Pre - Salvajina

Período Post - Salvajina

1 0

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

Figura No. 7.64 CURVAS DE DURACION DE LA CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: HORMIGERO CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION 100000

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION 100000

10000

1000

100

10000

1000

100

Período Pre - Salvajina

Período Post - Salvajina

10 0

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

Figura No. 7.65 CURVAS DE DURACION DE LA CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: JUANCHITO CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

100000

10000

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

1000

100

1000

100

Período Post - Salvajina

10 0

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

Figura No. 7.66 CURVAS DE DURACION DE LA CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: MEDIACANOA

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

10000

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

100000

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

100000

1000

100

1000

100

Período Pre - Salvajina

Período Post - Salvajina

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE S bs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

Figura No. 7.67 CURVAS DE DURACION DE LA CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: GUAYABAL CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION 100000

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

100000

10000

1000

10000

1000

Período Pre - Salvajina

Período Post - Salvajina

100

100 0

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

Figura No. 7.68 CURVAS DE DURACION DE LA CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: LA VICTORIA CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION 100000

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION 100000

10000

1000

10000

1000

Período Pre - Salvajina

Período Post - Salvajina

100

100 0

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

Figura No. 7.69 CURVAS DE DURACION DE LA CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: ANACARO

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION 100000

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

100000

10000

1000

10000

1000

Período Pre - Salvajina

Período Post - Salvajina

100

100 0

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

Figura No. 7.70 CURVAS DE DURACION DE LA CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA

TODAS LAS ESTACIONES

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION PERIODO: POST - SALVAJINA

PERIODO: PRE - SALVAJINA 100000

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

100000

10000

1000

La Balsa

100

10000

1000

La Balsa La Bolsa Hormiguero Juanchito Mediacanoa Guayabal La Victoria Anacaro

100

La Bolsa Hormiguero Mediacanoa Guayabal La Victoria Anacaro

10 0

PORCENTAJE DE TIEMPO EN QUE Sbs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

Figura No. 7.71 CURVAS DE DURACION DE LA CARGA EN SUSPENSION CORRIENTE: RIO CAUCA

TODAS LAS ESTACIONES

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION PERIODO: POST - SALVAJINA

PERIODO: PRE - SALVAJINA 100000

CARGA EN SUSPENSION Sbs (Ton/día)

100000

10000

1000

10000

1000

La Balsa

La Bolsa Hormiguero Juanchito Mediacanoa Guayabal

100

La Bolsa

100

Hormiguero Mediacanoa Guayabal La Victoria

La Victoria Anacaro

Anacaro

10 0

PORCENTAJE DE TIEMPO EN QUE Sbs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

PORCENTAJE DEL TIEMPO EN QUE Sbs ES IGUALADA O EXCEDIDA (%)

100

Figura No. 7.72 CARGA EN SUSPENSION MEDIDA vs CARGA EN SUSPENSION CALCULADA CORRIENTE: RIO CAUCA

PERIODO: PRE - SALVAJINA

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90 % DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

100000

CARGA EN SUSPENSION CALCULADA Sbs,c (Ton/día)

S bs,m = S bs,c

ESTACIONES La Balsa

10000

La Bolsa Hormiguero Mediacanoa Guayabal La Victoria Anacaro

1000

100

10 10

100 1000 10000 CARGA EN SUSPENSION MEDIDA S bs,m (Ton/día)

100000

Figura No. 7.73 CARGA EN SUSPENSION MEDIDA vs CARGA EN SUSPENSION CALCULADA CORRIENTE: RIO CAUCA

PERIODO: PRE - SALVAJINA

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75 % DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

100000 ESTACIONES

CARGA EN SUSPENSION CALCULADA Sbs,c (Ton/día)

La Balsa

S bs,m = S bs,c

La Bolsa Hormiguero Mediacanoa

10000

Guayabal La Victoria Anacaro

1000

100

10 10

100

1000

10000

CARGA EN SUSPENSION MEDIDA S bs,m (Ton/día)

100000

Figura No. 7.74 CAUDAL vs CARGA DE FONDO MEDIDA CORRIENTE: RIO CAUCA PERIODO: PRE - SALVAJINA TODAS LAS ESTACIONES

CARGA DE FONDO MEDIDA Sbb (Ton/día)

1000 ESTACIONES TABLANCA NAVARRO PASO DE LA TORRE SAN FRANCISCO (TORO)

100

10 100

1000 CAUDAL (m3/s)

Figura No.7.75 CAUDAL vs CARGA DE FONDO MEDIDA CORRIENTE: RIO CAUCA

PERIODO: PRE - SALVAJINA ESTACION: NAVARRO

ESTACION: TABLANCA 1000

CARGA DE FONDO MEDIDA Sbb (Ton/día)

1000 Datos de campo

100 Sbb = 0.28Q1.288 R2 = 0.94

Datos de campo

100

10 100

CAUDAL (m3/s)

100

1000

ESTACION: PASO DE LA TORRE

1000

ESTACION: SAN FRANCISCO (TORO)

1000

1000 Datos de campo

CARGA DE FONDO MEDIDA Sbb (Ton/día)

CAUDAL (m3/s)

Datos excluidos de la regresion

100

Sbb = 0.0033Q1.835 R2 = 0.84

10 100

1000 CAUDAL (m3/s)

Datos de campo

100

10 100

1000 CAUDAL (m3/s)

Figura No. 7.76 CARGA DE FONDO MEDIDA vs CARGA DE FONDO CALCULADA CORRIENTE: RIO CAUCA PERIODO: PRE - SALVAJINA ESTACIONES: TABLANCA, NAVARRO, PASO DE LA TORRE Y SAN FRANCISCO

CARGA DE FONDO CALCULADA Sbb,c (Ton/día)

10000

1000

100

Sbb,m = Sbb,c

10 10

100 CARGA DE FONDO MEDIDA Sbb,m (Ton/día)

1000

Figura No. 7.77 CARGA DE FONDO MEDIDA vs CARGA DE FONDO CALCULADA CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: TABLANCA

10000

CARGA DE FONDO CALCULADA Sbb,c (Ton/día)

PERIODO: PRE- SALVAJINA

METODO DE CALCULO MPM Sbb,m=0.0567Sbb,c^1.096 R²=0.9 EINSTEIN Sbb,m=5.129Sbb,c^0.518 R²=0.81 MPM - M Sbb,m=0.0108Sbb,c^1.694 R²=0.93 EM Sbb,m=39.319Sbb,c^0.3175 R²=0.71 VR Sbb,m=8.929Sbb,c^0.4426 R²=0.71 SCHOKLITSCH Sbb,m=0.008Sbb,c^1.593 R²=0.9

1000

100

Sbb,m = Sbb,c

10 10

100

1000

CARGA DE FONDO MEDIDA Sbb,m (Ton/día)

ESTACION: NAVARRO 10000

CARGA DE FONDO CALCULADA Sbb,c (Ton/día)

METODO DE CALCULO

MPM EINSTEIN MPM M EM VR SCHOKLITSCH

1000

100

Sbb,m = Sbb,c

10 10

100

CARGA DE FONDO MEDIDA Sbb,m (Ton/día)

1000

Figura No. 7.77 CARGA DE FONDO MEDIDA vs CARGA DE FONDO CALCULADA (Continuación)

CORRIENTE: RIO CAUCA

PERIODO: PRE- SALVAJINA

ESTACION: PASO DE LA TORRE

10000

CARGA DE FONDO CALCULADA Sbb,c (Ton/día)

CONVENCIONES Datos de campo Datos excluidos de la regresión

1000

100 METODO DE CALCULO

Sbb,m = Sbb,c

10 10

MPM

Sbb,m=0.0119Sbb,c^1.359

R²=0.91

EINSTEIN

Sbb,m=0.131Sbb,c^1.041

R²=0.82

MPM - M

Sbb,m=0.131Sbb,c^1.159

R²=0.62

Sbb,m=0.3596Sbb,c^0.965 R²=0.88

Sbb,m=0.022Sbb,c^1.135

R²=0.80

SCHOKLITSCH

Sbb,m=0.435Sbb,c^1.209

R²=0.89

100

1000

CARGA DE FONDO MEDIDA Sbb,m (Ton/día)

ESTACION: SAN FRANCISCO (TORO) 10000

CARGA DE FONDO CALCULADA Sbb,c (Ton/día)

METODO DE CALCULO

MPM EINSTEIN MPM M EM VR SCHOKLITSCH

1000

100

Sbb,m = Sbb,c

10 10

100

CARGA DE FONDO MEDIDA Sbb,m (Ton/día)

1000

Figura No. 7.78 CAUDAL vs CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA CORRIENTE: RIO CAUCA

PERIODO: PRE - SALVAJINA

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION 10000 ESTACIONES

CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA Sb (Ton/día)

TABLANCA NAVARRO PASO DE LA TORRE SAN FRANCISCO (TORO)

1000

1.632

Sb = 0.093Q 2 R = 0.70

100 100

1000 3

CAUDAL (m /s) CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSIÓN 10000 ESTACIONES TABLANCA CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA Sb (Ton/día)

NAVARRO PASO DE LA TORRE SAN FRANCISCO (TORO)

1000

Sb = 0,062Q1,839 R2 = 0,67

100 100

1000 CAUDAL (m3/s)

Figura No. 7.79 CAUDAL vs CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA CORRIENTE: RIO CAUCA

PERIODO: PRE - SALVAJINA

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION 10000

ESTACION: TABLANCA

10000

ESTACION: NAVARRO Datos de campo

CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA Sb (Ton/día)

Datos de campo

1000

Sb = 0.0098Q2.097 R2 = 0.77

100 100

ESTACION: PASO DE LA TORRE

Datos excluidos de la regresión

1000

1.439

Sb = 0.267Q 2 R = 0.95

CAUDAL (m3/s)

Sb = 0.017Q1.89 R2 = 0.62

10000

Datos de campo

100 100

1000

100 100

1000

CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA Sb (Ton/día)

10000

3 CAUDAL (m /s)

Datos excluidos de la regresión

1000

CAUDAL (m3/s)

1000

ESTACION: SAN FRANCISCO (TORO)

Datos de campo

1000

100 100

CAUDAL (m3/s)

1000

Figura No.7.80

CAUDAL vs CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA

CORRIENTE: RIO CAUCA

PERIODO: PRE - SALVAJINA

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION ESTACION: NAVARRO

ESTACION: TABLANCA 10000

10000

Datos de campo CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA Sb (Ton/día)

CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA Sb (Ton/día)

Datos de campo

1000

Sb = 0.0025q2.477 R2 = 0.69 100 100

100 100

1000

CAUDAL (m /s)

1000

CAUDAL (m3/s)

1000

ESTACION: SAN FRANCISCO (TORO)

ESTACION: PASO DE LA TORRE 10000

10000 Datos excluidos de la regresión

CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA Sb (Ton/día)

Datos de campo

1000

1.471

Sb = 0.509Q R2 = 0.92

100 100

CAUDAL (m3/s)

1000

Datos de campo 1000

100 100

CAUDAL (m3/s)

1000

Figura No. 7.81 CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA vs CARGA DE MATERIAL DE FONDO CALCULADA CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION ESTACIONES: TABLANCA, NAVARRO, PASO DE LA TORRE, SAN FRANCISCO (TORO)

CARGA DE MATERIAL DE FONDO CALCULADA S b,c (Ton /día)

100000

S b,m = S b,c

10000

1000

METODO DE CALCULO

E–H COLBY KALINSKE LAURSEN I–L A -W TOFALETTI E -B VR

100

1000 CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA S

10000 b,m

(Ton/día)

Figura No.7.82 CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA vs CARGA DE MATERIAL DE FONDO CALCULADA CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE CARGA TOTAL EN SUSPENSION ESTACIONES: TABLANCA, NAVARRO, PASO DE LA TORRE, SAN FRANCISCO (TORO) 100000

CARGA DE MATERIAL DE FONDO CALCULADA Sb,c (Ton/día)

METODO DE CALCULO

E–H COLBY KALINSKE LAURSEN I–L A -W TOFALETTI E -B VR

10000

1000

S b,m = S b,c

100

1000 CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA Sb,m (Ton/día)

10000

Figura No.7.83 CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA vs CARGA DE MATERIAL DE FONDO CALCULADA CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION ESTACIONES: TABLANCA, NAVARRO, PASO DE LA TORRE, SAN FRANCISCO (TORO) 100000 CONVENCIONES Datos de campo Datos excluidos de la regresión

CARGA DE MATERIAL DE FONDO CALCULADA S b,c (Ton/día)

METODO DE CALCULO

10000

COLBY

Sb,m=1.51 Sb,c^0.74

R²=0.56

TOFALETTI

Sb,m=1.88 Sb,c^0.91

R²=0.60

I-L

Sb,m=2.43 Sb,c^0.69

R²=0.55

A-W

Sb,m=0.20 Sb,c^1.08

R²=0.58

S b,m = S b,c

1000

100

1000 CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA S b,m (Ton/día)

10000

Figura No.7.84 CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA vs CARGA DE MATERIAL DE FONDO CALCULADA 100000

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE CARGA TOTAL EN SUSPENSIÓN ESTACIONES: TABLANCA, NAVARRO, PASO DE LA TORRE, SAN FRANCISCO (TORO)

CARGA DE MATERIAL DE FONDO CALCULADA Sb,c (Ton/día)

CONVENCIONES Datos de campo Datos excluidos de la regresión METODO DE CALCULO COLBY Sb,m=0.88 Sb,c^0.897 A-W Sb,m=0.076 Sb,c^1.308 TOFALETTI Sb,m=1.555 Sb,c^1.040 I-L Sb,m=0.255 Sb,c^1.060

R²=0.62 R²=0.64 R²=0.59 R²=0.68

10000

1000

S b,m = S b,c

100 100

1000

CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA S b,m (Ton/día)

10000

Figura No.7.85 CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA vs CARGA DE MATERIAL DE FONDO CALCULADA CORRIENTE: RIO CAUCA PERIODO: PRE - SALVAJINA CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION ESTACION: TABLANCA 100000

CARGA DE MATERIAL DE FONDO CALCULADA S b,c (Ton/día)

CONVENCIONES METODO DE CALCULO LAURSEN Sb,m=0.013 Sb,c^1.23 COLBY Sb,m=2.42 Sb,c^0.66 TOFALETTI Sb,m=4.02 Sb,c^0.75 I-L Sb,m=0.48 Sb,c^0.90 A-W Sb,m=0.23 Sb,c^1.05 E-H Sb,m=0.0018 Sb,c^1.38 KALINSKE Sb,m=7E-26 Sb,c^7.70

10000

R²=0.698 R²=0.66 R²=0.77 R²=0.68 R²=0.67 R²=0.74 R²=0.69

S b,m = S b,c

1000

100 100

1000 CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA S b,m (Ton/día)

10000

ESTACION: NAVARRO 100000

CARGA DE MATERIAL DE FONDO CALCULADA S b,c (Ton/día)

CONVENCIONES Datos de campo Datos excluidos de la

10000

1000 S b,m = S b,c

100 100

METODO DE CALCULO E-B Sb,m=0.0049 Sb,c^1.42 LAURSEN Sb,m=2E-9 Sb,c^2.58 COLBY Sb,m=4E-05 Sb,c^1.91 A -W Sb,m=4E-6 Sb,c^2.44 KALINSKE Sb,m=2E-11 Sb,c^4.21 VR Sb,m=0.0006 Sb,c^1.73

1000 CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA S b,m (Ton/día)

R²=0.57 R²=0.65 R²=0.57 R²=0.76 R²=0.66 R²=0.64

10000

Figura No.7.85 CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA vs CARGA DE MATERIAL DE FONDO CALCULADA (Continuación) CORRIENTE: RIO CAUCA PERIODO: PRE - SALVAJINA CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA DE MATERIAL DE FONDO CALCULADA S b,c (Ton/día)

100000

10000

ESTACION: PASO DE LA TORRE METODO DE CALCULO E -B Sb,m=70.57 Sb,c^0.33 LAURSEN Sb,m=0.14 Sb,c^1.04 COLBY Sb,m=4.82 Sb,c^0.62 TOFALETTI Sb,m=2.11 Sb,c^0.89 I -L Sb,m=0.25 Sb,c^0.998 A-W Sb,m=2.97 Sb,c^0.74 E-H Sb,m=1.16 Sb,c^0.88 VR Sb,m=8.52 Sb,c^0.58

R²=0.69 R²=0.67 R²=0.84 R²=0.82 R²=0.75 R²=0.86 R²=0.94 R²=0.59

1000

S b,m = S b,c

CONVENCIONES Datos de campo Datos excluidos de la

100 100

1000 CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA S b,m (Ton/día)

10000

ESTACION: SAN FRANCISCO (TORO)

100000

CARGA DE MATERIAL DE FONDO CALCULADA S b,c (Ton/día)

METODO DE CALCULO

10000

COLBY TOFALETTI VR E -B E–H KALINSKE LAURSEN I–L A -W

1000

S b,m = S b,c

100 100

1000 CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA S b,m (Ton/día)

10000

Figura No.7.86 CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA vs CARGA DE MATERIAL DE FONDO CALCULADA CORRIENTE: RIO CAUCA PERIODO: PRE - SALVAJINA CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN ESTACION: TABLANCA 100000

CARGA DE MATERIAL DE FONDO CALCULADA Sb,c (Ton/día)

CONVENCIONES

S b,m = S b,c

10000

1000

METODO DE CALCULO LAURSEN

Sb,m=0.004Sb,c^1.478 R²=0.60

COLBY

Sb,m=1.879Sb,c^0.77

R²=0.57

TOFALETTI Sb,m=2.995Sb,c^0.891 R²=0.70 I-L

Sb,m=0.29Sb,c^1.048

R²=0.59

A-W

Sb,m=0.124Sb,c^1.211

R²=0.58

E-H

Sb,m=0.0004Sb,c^1.606 R²=0.64

KALINSKE Sb,m=9E-30Sb,c^8.85

R²=0.59

100

1000 CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA S b,m (Ton/día)

10000

ESTACION: NAVARRO 100000

CARGA DE MATERIAL DE FONDO CALCULADA Sb,c (Ton/día)

METODO DE CALCULO

10000

LAURSEN

Sb,m=2E-10 Sb,c^2.89

R²=0.74

A -W

Sb,m=4E-06 Sb,c^2.55

R²=0.75

KALINSKE Sb,m=7E-13 Sb,c^4.73

R²=0.74

COLBY

Sb,m=3E-05 Sb,c^2.06

R²=0.60

E -B

Sb,m=0.0025 Sb,c^1.59

R²=0.74

Sb,m=0.0022 Sb,c^1.65

R²=0.60

1000

CONVENCIONES Datos de campo Datos excluidos de la

S b,m = S b,c regresión

100 100

1000 CARGA DE MATERIAL DE FONDO MEDIDA Sb,m (Ton/día)

10000

Figura No.7.87 RELACION ENTRE LA CARGA DE MATERIAL DE FONDO Y LOS PARAMETROS HIDRAULICOS Y DEL SEDIMENTO CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: TABLANCA

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

1000 CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

Sb = 0.003 Q4.16 /(d50 B3.16 R4.16 ) 2

R = 0.91 d50, B, R en m; Q en m3/s

100 10000

Datos de Campo

100000 Q

4 16

/(d

4 16

1000000

3 16

)

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

1000

Datos de Campo

Sb = 0.005Q4.95 /(d50 B3.95 R4.95 ) R2 = 0.89 d50, B, R en m; Q en m3/s 100 10000

100000 Q

4.95

/(d 50 B

3.95

1000000 4.95

)

Figura No.7.88 RELACION ENTRE LA CARGA DE MATERIAL DE FONDO Y LOS PARAMETROS HIDRAULICOS Y DEL SEDIMENTO CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: NAVARRO

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

10000 Datos de Campo Datos Excluídos

Sb= = 921.32 Q1.63 So1.63 /d50 B0.63 R2 = 0.51 d50, B, en m; So, en m/m; Q en m3/s

1000

100 0,1

1 1 63

1 63

10 0 63

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

10000 Datos de Campo Datos Excluídos

Sb = 40647 Q2.05 So2.05 /d50 B1.05 1000

R2 = 0.59 3 d50, B, R en m; Q en m /s

100 0,001

0,01 2 05

2 05

0,1 1 05

Figura No. 7.89 RELACION ENTRE LA CARGA DE MATERIAL DE FONDO Y LOS PARAMETROS HIDRAULICOS Y DEL SEDIMENTO CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: PASO DE LA TORRE

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

10000 1.07

CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

Sb = 49.77[Q

1.07

/d50 B

0.07 0.72

]

Datos de campo

R = 0.65 3 d50, B, en m; So en m/m; Q en m /s

Dato Excluído

1000

100 10

1 07

100

0 07

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

10000 Datos de Campo Datos Excluídos

1000

Sb = 141.36[Q1.12 S01.12 /d50 B0.12 ]0.72 2

R = 0.64 3 d50, B, R en m; Q en m /s 100 0,1

1 12

0 12

Figura No.7.90 RELACION ENTRE LA CARGA DE MATERIAL DE FONDO Y LOS PARAMETROS HIDRAULICOS Y DEL SEDIMENTO CORRIENTE: RIO CAUCA

10000

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

Sb = 0.007 Q

4.41

/(d50 R

4.41

3.41

)

R = 0.69 d50, B, R en m; Q en m3/s

1000 100000

10000

ESTACION: SAN FRANCISCO (TORO)

Q4.41 /(d

Datos de Campo Dato Excluído

1000000

R4.41 B3.41)

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

Sb = 0.02 Q5.28 /(d50 R5.28 B4.28 ) CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

1000 100000

R = 0.65 d50, B, R en m; Q en m3/s

Q5 28 /(d R5 28 B 4 28 )

Datos de Campo Dato Excluído

1000000

Figura No.7.91 RELACION ENTRE LA CARGA DE MATERIAL DE FONDO Y LOS PARAMETROS HIDRAULICOS Y DEL SEDIMENTO CORRIENTE: RIO CAUCA

10000

ESTACIONES: TABLANCA, NAVARRO, PASO DE LA TORRE, SAN FCO.

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

CONVENCIONES............. Datos Excluídos de la Regresión Datos de Campo Tablanca

Sb = 0.002 [Q4.19 /(d50 R4.19 B3.19 )] 1.08 2

R = 0.66 d50, B, R en m; Q en m3/s

Datos de Campo Navarro Datos de Campo Paso de la Torre Datos de Campo San Francisco (Toro)

1000

100 10000

100000 4.19

/(d

1000000 4.19

3.19

)

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

10000 CONVENCIONES............. Datos Excluídos de la Regresión Datos de Campo Tablanca Datos de Campo Navarro Datos de Campo Paso de la Torre Datos de Campo San Francisco (Toro)

1000

Sb = 0.001[Q5.36 / (d50 R5.36 B4.36 )]1.15 2

R = 0.66 3 d50, B, R en m; Q en m /s 100 10000

100000

Q5 36 /(

1000000 5 36

4 36

)

Figura No. 7.92 RELACION ENTRE LA CARGA DE MATERIAL DE FONDO Y LOS PARAMETROS HIDRAULICOS Y DEL SEDIMENTO CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: TABLANCA

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

1000 CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

Sb = 0.003 Q5.5 /(d50 B4.5 R5.5 )

Datos de Campo

R = 0.79 d50, B, R en m; Q en m3/s

100 10000

100000 5.5

/(d50 R

1000000

5.5

4.5

B )

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

1000 Sb = 0.005Q5.5 /(d50 B4.5 R5.5 ) 2 R = 0.86 d50, B, R en m; Q en m3/s

Datos de Campo

100 10000

100000 Q

5.5

/(d 50 B

4.5

1000000 5.5

R )

Figura No. 7.93 RELACION ENTRE LA CARGA DE MATERIAL DE FONDO Y LOS PARAMETROS HIDRAULICOS Y DEL SEDIMENTO CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: NAVARRO

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

10000 Datos de Campo

CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

Datos Excluídos

1000

100

10000

100000

1000000

Q5.5 /(d50 B4.5 R5.5)

10000

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

Datos de Campo Datos Excluídos

1000

100 10000

100000 55

1000000 45

)

Figura No. 7.94 RELACION ENTRE LA CARGA DE MATERIAL DE FONDO Y LOS PARAMETROS HIDRAULICOS Y DEL SEDIMENTO CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: PASO DE LA TORRE

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

10000 Sb = 0.004 Q5.5 /(d50 R5.5 B4.5 )

Datos de Campo

R = 0.61 d50, B, R en m; Q en m3/s

Datos Excluídos

1000

100 10000

100000 Q

/(d R

1000000 45

B )

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

10000 Sb = 0.010 Q5.5 /(d50 R5.5 B4.5 )

Datos de Campo Datos Excluídos

R = 0.66 3 d50, B, R en m; Q en m /s

1000

100 10000

100000 55

1000000

Figura No. 7.95 RELACION ENTRE LA CARGA DE MATERIAL DE FONDO Y LOS PARAMETROS HIDRAULICOS Y DEL SEDIMENTO CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACION: SAN FRANCISCO (TORO)

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

10000 5.5

CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

Sb = 0.006 Q /(d50 R

5.5

4.5

B )

R = 0.67 d50, B, R en m; Q en m3/s

1000 100000

10000

Datos de Campo

Dato Excluído

Q5.5 /(d

1000000

R5.5 B4.5)

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

Sb = 0.015 Q5.5 /(d50 R5.5 B4.5 )

1000 100000

R2 = 0.65 3 d50, B, R en m; Q en m /s

Datos de Campo Dato Excluído

Q5.5 /(d R5.5 B4.5 )

1000000

Figura No. 7.96 RELACION ENTRE LA CARGA DE MATERIAL DE FONDO Y LOS PARAMETROS HIDRAULICOS Y DEL SEDIMENTO CORRIENTE: RIO CAUCA

ESTACIONES: TABLANCA, NAVARRO, PASO DE LA TORRE, SAN FCO.

CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

10000

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION CONVENCIONES............. Datos Excluídos de la Regresión Datos de Campo Tablanca

Sb = 0.005 [Q5.5 /(d50 R5.5 B4.5 )] R2 = 0.63 3 d50, B, R en m; Q en m /s

Datos de Campo Navarro Datos de Campo Paso de la Torre Datos de Campo San Francisco (Toro)

1000

100 10000

100000

1000000

Q5.5 /(d50 R5.5 B4.5) CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

10000 CARGA DE MATERIAL DE FONDO Sb (Ton/día)

CONVENCIONES............. Datos Excluídos de la Regresión Datos de Campo Tablanca Datos de Campo Navarro Datos de Campo Paso de la Torre Datos de Campo San Francisco (Toro)

1000

5.5

Sb = 0.011 [Q

/ (d50 R

5.5

4.5

B )]

2 R = 0.63 d50, B, R en m; Q en m3/s

100 10000

100000 55

1000000 45