Operación de ríos y embalses

Operación de ríos y embalses
¿Qué es un río?
Un río es una corriente natural de agua
que fluye con continuidad. Posee
caudales variables a lo largo del año, y
desemboca en el mar, en un lago o en
otro río, en cuyo caso se denomina
afluente. La parte final de un río es su
desembocadura.
Etapas de los ríos
ZONA ALTA O DE
CABECERA
Crecimiento del cauce
por la unión de varios
tributarios.
Zonas
montañosas,
altas
pendientes
y
alta
capacidad erosiva
(pendientes 1.5-6%)
ZONA MEDIA
Zona en la que hay
deposición y erosión del
lecho en búsqueda del
equilibrio
morfológico
del río. Se forman
zonas de inundación
(pendientes 0.2-1.5%)
ZONA BAJA O TERMINAL
Zonas
costeras
de
desembocadura. Deposición
de sedimentos que crean
deltas, planicies aluviales y
distribución de la corriente
en cauces mas pequeños
(pendientes 0-0.2%)
Área de
expansión del río
¿Cómo funciona un río?
Cauce normal
del río
Área de
expansión del río
¿Cómo funciona un río?
Madrevieja
Cauce normal
del río
Área de
expansión del río
¿Cómo funciona un río?
Madrevieja
Cauce normal
del río
Área de
expansión del río
Humedal
¿Cómo funciona un río?
Madrevieja
Bancos de
sedimentación
Cauce normal
del río
Área de
expansión del río
Humedal
¿Cómo funciona un río?
Madrevieja
Bancos de
sedimentación
Cauce normal
del río
Área de
expansión del río
Humedal
Cicatrices de
antiguos cauces
Diques naturales
¿Cómo funciona un río?
Régimen de caudales
Curva de Duración de Caudales:
Q50
Indican el porcentaje del tiempo
durante el cual los caudales han
sido igualados o excedidos.
Caudal de Sequía: corresponde al
10% del Caudal Medio (Q50)
50%
Caudal Base: corresponde a caudales
cercanos al Caudal Medio
Relación Lluvia-Caudal
(Precipitación-Escorrentía)
Régimen de Caudales
Régimen de caudales
Periodo de Retorno (Tr): Es el
tiempo promedio en años en que
un valor pico de caudal de una
creciente determinada es igualado
o superado por lo menos una vez.
Inundaciones pequeñas
Caudal de Crecida
Tr = 0.5 años
Se presenta 2 veces al año
Inundaciones grandes
Tr = 2 años
Tr = 10 años
Se presentan aproximadamente cada 2 años
Se presentan aproximadamente cada 10 años
NOTA: Cada río y cada región geográfica tiene un régimen
de caudales particulares.
Obras para protección de zonas
inundables
Antes - 1981
Después - 1998
Finalidad de los embalses
•Regular el caudal de un río almacenando el
agua de los períodos húmedos para
utilizarlos durante los períodos más secos
para el riego, abastecimiento de agua potable
•Permite la navegación
•Diluye contaminantes
•Contener los caudales extremos de las
avenidas o crecidas. Laminación de avenidas
•Crear una diferencia de nivel para generar
energía eléctrica, mediante una central
hidroeléctrica
•Crear espacios para
deportes acuáticos
esparcimiento
y
Clasificación de los embalses según su
capacidad de regulación
La capacidad de regulación de un embalse esta determinada en
función del tiempo que requiere para llenar su volumen útil de
acuerdo con el caudal de entrada promedio que aportan sus
tributarios y puede ser horaria, diaria, semanal, mensual, anual o
multianual
Volumen útil de un embalse: 45 Mm3
Q entrada promedio:
130 m3/s
Tiempo de llenado: 45Mm3/130m3/s = 4 días
Tipo de regulación: semanal
Niveles y volúmenes
característicos de un embalse
¿Cómo regulan los embalses?
Creciente en un río sin embalse
Creciente con embalse y vertimiento
Creciente con embalse, sin vertimiento
Amortiguación de Crecidas
Hidrógrafas de Entrada y de Salida de una creciente
antes y después del embalse cuando hay vertimiento
Manejo de los embalses
Dorada
Guarinó
Guali
Q Dorada = 7.000 m3/s
Honda
Seco
Prado-Dorada
Dorada = 300 Km
Ambalema
Los
embalses
tienen
una
capacidad limitada
de
regulación
debido
a
los
afluentes de los
ríos aguas abajo
Ibagué
Sumapaz
Girardot
Q Purificación= 1.000 m3/s
Q descargado en Prado= 200 m3/s
Emb. Betania
Estructuras de descarga de los
embalses
Permiten regular los volúmenes de agua almacenados en el embalse, incluso para
condiciones de crecientes normales.
Perfil túnel de carga
Casa de
Maquinas
Toma de
Carga
Transformadores
Túnel de
Carga
Unidades
Estructuras de descarga de los
embalses - Vertedero
Permiten dar salida controlada al agua en crecientes extraordinarias en las
que la capacidad del túnel de carga es excedida. En caso de no existir
estas estructuras o la no operación de las mismas se produciría un
desbordamiento sobre la represa que dañaría la estructura.
Tipos de vertederos de alivio
Borde libre
Controlado por compuertas
Estructuras de descarga de los
embalses
Perfil túnel de descarga de fondo
Descarga
de fondo
Cámara de
Válvulas
Túnel de
desviación
Portal de Salida
Caudal promedio
de entrada en
temporada
invernal: 175 m3/s
Caudal medio de
entrada: 54 m3/s
Volumen de agua en
Abri/11: 687 Mm3
Caudal turbinado
115 m3/s
Cudal
máximo de salida
865 m3/s
Caudal
vertido
máximo
750 m3/s
Zonas de protección del embalse
invadidas que limitan la regulación
del embalse
Gracias