RESUMEN
Los procesos morfológicos en los
ríos son altamente complejos debido
al gran número de variables que intervienen
y que están interrelacionadas. La
geometría del cauce, la rugosidad,
las barras y las formas del lecho pueden
variar con el cambio en los caudales y el
transporte de sedimentos. A su vez, un cambio
en las características morfológicas
del río afecta las características
hidráulicas y la carga de sedimentos
en el cauce. Para lograr una mejor comprensión
de los procesos fluviales es fundamental
conocer y entender los procesos del transporte
de sedimentos. En este trabajo se investigaron
las características del transporte
de sedimentos en el valle geográfico
alto del río Cauca (Salvajina- La
Virginia), incluyendo las tasas de transporte,
la composición granulométrica
y el análisis de las posibles relaciones
entre el transporte de sedimentos y los
parámetros hidráulicos, geométricos
y del sedimento. Se encontró que
la carga de lavado (arcillas y limos, principalmente)
constituye como mínimo el 75% de
la carga total en suspensión, reflejando
el alto grado de intervención en
la cuenca del río Cauca. La carga
de fondo estimada con diferentes predictores
(Van Rijn, Einstein, Meyer-Peter-Müller
y Bagnold) generalmente son muy superiores
a las medidas en campo (estaciones Hormiguero
y Juanchito, año 2006). A partir
de la analogía de la balanza de Lane
se estableció un predictor para estimar
la carga de material del lecho en función
de las características hidráulicas,
geométricas y del sedimento en las
estaciones Hormiguero y Juanchito.
ABSTRACT
The morphological processes in a river
are very complex because they are determined
by numerous variables which are interrelated.
The channel geometry, the roughness, the
bars and the bed form vary with the flow
regime and the sediment loads. At the same
time, a variation in the morphological characteristics
will cause changes in the hydraulics and
sediment loads of the river. In order to
get a better understanding of the fluvial
processes it is very important to understand
the sediment transport processes. In this
wok the sediment transport in the high valley
of Cauca river was studied, including the
transport rates, the bed sediment sizes
and the analyzes of the relations between
the hydraulic, geometric and sediment parameters
and the sediment loads. It was found that
the wash load (clays and muds, mainly) is,
at less, 75% of the total suspended load,
indicating the high grade of erosion of
the Cauca river watershed. The bed load
is overestimated when different predictors
(Van Rijn, Einstein, Meyer-Peter-Müller
and Bagnold) are used. From the Lane balance
analogy a bed material load predictor is
determined as a function of the hydraulic,
geometric and sediment parameters in Hormiguero
and Juanchito stations.
PALABRAS CLAVE
Transporte de sedimentos
, granulometría, sedimentos de lodo.
KEYWORDS
Transport of sediments,
granulometric, mulch sediments.
1. INTRODUCCIÓN
El río Cauca, con una longitud total
de 1.350 km y una cuenca hidrográfica
aproximada de 63.300 km²., se constituye
en uno de los ríos más importantes
de Colombia.
El tramo de estudio en
la presente investigación corresponde
a su valle geográfico alto (Salvajina-La
Virginia), el cual tiene una longitud aproximada
de 450 km y se caracteriza por una dinámica
muy intensa y las intervenciones antrópicas.
Adicionalmente, la entrada en operación
del proyecto hidroeléctrico de Salvajina
en el año 1985 genera, aguas abajo
en el río Cauca, un régimen
regulado de caudales que afecta su comportamiento.
En la Figura 1 se presenta la localización
del tramo de estudio y las estaciones hidrométricas
existentes en él.
Figura 1 Área de Estudio
En este artículo se presenta la caracterización
del material del lecho del río Cauca,
el estudio de los modos y las tasas de transporte
de sedimentos y el análisis de las
posibles relaciones entre el transporte
de sedimentos y los parámetros hidráulicos,
geométricos y del sedimento.
Debido a la variación
impuesta por el embalse de Salvajina en
el régimen de caudales y demás
características hidráulicas,
morfológicas y sedimentológicas
en el río algunos de los análisis
realizados consideran dos periodos: antes
y después de la entrada en operación
del embalse, denominados Pre-Salvajina y
Post-Salvajina.
2. MATERIAL DEL
LECHO DEL RÍO CAUCA
El río Cauca en la zona de estudio
presenta dos sectores con algunas diferencias
hidráulicas y morfológicas.
La parte más alta
(desde el embalse de Salvajina hasta la
estación hidrométrica de Tablanca,
de 37 km de longitud) se caracteriza por
una baja sinuosidad, una pendiente del thalweg
relativamente alta, y el predominio de material
grueso (guijarros, piedras y gravas) en
el lecho del cauce. Entre las estaciones
hidrométricas Tablanca y La Virginia
(aprox. 400 km), el río Cauca presenta
una sinuosidad entre moderada y alta, una
pendiente del fondo baja y un lecho conformado
principalmente por arenas de diferentes
tamaños.
Las variaciones morfológicas
e hidráulicas del río Cauca
afectan directamente los procesos del transporte
de sedimentos y, por ende, la composición
del material del lecho. Adicional a esto,
los tributarios que descargan importantes
volúmenes de agua y material granular
grueso en este sector del río Cauca,
afectan su comportamiento hidráulico
y los procesos sedimentológicos.
La Corporación Autónoma
Regional del Valle del Cauca, CVC, en sus
programas de monitoreo (aforos líquidos
y sólidos), con alguna frecuencia
realiza muestreos del material del lecho
del río Cauca y los principales afluentes.
En el año 2003 en
desarrollo del proyecto PMC se incluyó
una campaña intensiva y detallada
de muestreo del material del fondo del río
Cauca y sus principales tributarios entre
las estaciones hidrométricas Salvajina
y La Virginia con el propósito de
lograr una caracterización más
detallada de la variación espacial
de la granulometría del material
del lecho del río (Universidad del
Valle - CVC, 2007a, 2004b, 1986, 1980).
En esta campaña
se tomaron cerca de 280 muestras del material
del fondo del río Cauca y principales
afluentes, utilizando una draga tipo Pettersen
y un tubo cilíndrico de boca cónica
en el caso de lechos de arena y con presencia
de gravas.
En los sitios donde la
superficie del lecho estaba compuesta por
gravas, guijarros y cantos expuestos en
zonas de playas aluviales y barras (en la
zona alta del río Cauca y en la mayoría
de los tributarios) se tomaron registros
fotográficos de la capa superficial
utilizando el método superficial
por malla y muestras volumétricas
de la capa subsuperficial (para el posterior
análisis en laboratorio) (Figura
1A).
Capa superficial - Capa
sub-superficial
Fifura 1A. Muestreo
del material del lecho del cauce
Adicionalmente se efectuaron 15 perforaciones
del lecho del río en 11 secciones
transversales con un equipo mecánico
de percusión de 130 lbs de peso y
30 pulgadas de caída libre, para
extraer muestras del subsuelo a profundidades
variables entre 4 m y 8 m por debajo del
fondo, distribuidas a lo largo del río
Cauca entre las estaciones La Balsa (K27)
y La Virginia (K445).
Las muestras volumétricas
obtenidas fueron analizadas visualmente
in situ y en un laboratorio de suelos para
determinar su granulometría y otras
propiedades físicas.
2.1.1 Material
Superficial del Lecho
Con base en los resultados
de la campaña de muestreo sedimentológico
del año 2003 se calcularon los diámetros
característicos, parámetros
de gradación y estadísticos
(coeficiente de uniformidad, Cu, coeficiente
de gradación, Cg, y desviación
estándar sd;), la composición
porcentual del sedimento y las curvas granulométricas.
Los resultados se agruparon
en nueve subtramos, de acuerdo con las características
medias de las distribuciones de tamaños
predominantes en cada uno de ellos (Figura
2 y Cuadro 1).
Figura 2 Curvas Granulométricas
Medias por Tramos del Río Cauca Año
2003
Cuadro 1 Características
Granulométricas por Subtramos del
Material del Lecho del Río Cauca
Año 2003
NOTA:
Coeficiente de uniformidad Cu = d60/d10
Desviación estándar o típica
?d = 0.50*[(d50/ d16)+(d84/d50)]
Coeficiente de gradación Cg = (d30)/(d10.d60)
En el primer subtramo (el
de mayor pendiente del cauce), el lecho
está conformado principalmente por
gravas (70%) y, en menor medida, por arenas
gruesas (15%) y medias (10%), con una buena
gradación (Cu >6 y Cg entre 1
y 3). En los siguientes subtramos predominan
las arenas medias (38%), finas (23%) y gruesas
(15%) mal gradadas, con una tendencia a
la disminución del tamaño
de las partículas, la cual es interrumpida
en algunos sectores. El incremento localizado
del tamaño del ma
terial del lecho del río Cauca se
relaciona con el aporte de sedimentos de
los ríos tributarios, que por lo
general, presentan lechos con materiales
más gruesos que los del río
Cauca.
3. TRANSPORTE DE SEDIMENTOS EN
EL RÍO CAUCA
Considerando el origen de los sedimentos
se distinguen dos tipos de transporte: i)
Carga de material de fondo, correspondiente
al material erodado del lecho del cauce;
y, ii) Carga de lavado, compuesta por los
sedimentos aportados por la cuenca (generalmente
muy finos, constituidos por arcillas y limos)
y, ocasionalmente, de la erosión
de las bancas del río.
De acuerdo con el mecanismo
de transporte, la carga total sólida,
St, se puede dividir en carga de fondo,
Sbb, y carga total en suspensión,
Ss. Esta última está conformada
por la carga de lavado y la fracción
de la carga de material de fondo que es
suspendida por la turbulencia de la corriente
y transportada en la columna de agua. La
carga de fondo está constituida por
las partículas del lecho que son
transportadas sobre el fondo en una capa
muy delgada saltando, rodando o deslizándose.
Periodo Pre-Salvajina
(1985 – 2003)
Periodo Post-Salvajina
(1985 – 2003)
Figura 3: Caudal vs.
Carga Total en Suspensión en el Río
Cauca
Cuadro 2: Carga Total
en Suspensión (Ss) Media Multianual
Períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina
3.1 Carga total
en suspencion(Ss)
La carga total en suspensión
en el río Cauca es determinada a
través de las mediciones periódicas
de la CVC en sus programas de monitoreo
en las estaciones hidrométricas,
utilizando equipos como los muestreadores
puntual USP-61 e integrador USD-49.
Relación
entre el Caudal y la Carga Total en Suspensión
Con base en la información
de campo disponible se determinó
la relación entre la carga total
en suspensión y el caudal medio diario
mediante modelos estadísticos de
regresión (Ss=aQb), para los períodos
Pre-Salvajina y Post-Salvajina (Figura 3).
Las relaciones halladas indican que, en
general, la carga total en suspensión
del río Cauca durante el período
Post-Salvajina es inferior a la carga del
período Pre-Salvajina, muy posiblemente
como resultado de la retención de
sedimentos en el embalse de Salvajina.
Carga Total en
Suspensión Anual
En el Cuadro 2 se presentan
las cargas totales en suspensión
medias multianuales estimadas durante los
períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina.
Después de la puesta
en operación del embalse de Salvajina
se registra una disminución generalizada
en el volumen anual de sedimentos suspendidos
totales, lo cual está relacionado
principalmente con la regulación
de caudales en Salvajina y la retención
de sedimentos en el embalse.
La mayor variación
en la carga total suspendida multianual
se presenta en la estación La Balsa,
con una reducción del 75% respecto
al periodo Pre-Salvajina, mientras que en
la estación Juanchito la carga total
en suspensión se ha reducido en un
28% y en las estaciones localizadas aguas
abajo de esta última la disminución
de la carga total en suspensión es
de cerca de un 34%, en promedio.
La carga total en suspensión media
multianual aumenta considerablemente hacia
aguas abajo en el río, en los dos
periodos, debido principalmente a los aportes
acumulados de la carga de lavado proveniente
de la erosión de la cuenca.
Carga Total en
Suspensión Media Mensual Multianual
La carga total en suspensión
media mensual multianual presenta una reducción
durante la mayor parte del año, principalmente
durante los meses de invierno (abril, mayo,
noviembre y diciembre) (Figura 4). Por el
contrario, durante el periodo de verano
más intenso (julio – septiembre)
la carga total en suspensión se incrementa
ligeramente en la mayoría de las
estaciones. Este comportamiento es consecuencia
del efecto regulador del embalse de Salvajina,
el cual atenúa los caudales durante
el invierno y los incrementa durante el
verano.
La variación de
la carga total en suspensión media
mensual multianual entre los periodos Pre-Salvajina
y Post–Salvajina varía espacial
y temporalmente. Generalmente en los meses
más secos, con niveles de agua y
caudales más bajos, la disminución
relativa o porcentual de la carga es menor
que la disminución relativa estimada
para los meses de invierno. La reducción
de la carga total en suspensión es
significativa en todas las estaciones para
los meses de enero a junio y de octubre
a diciembre, presentándose en la
estación La Balsa la mayor reducción,
con un promedio de 73% para los meses mencionados.
3.2 CARGA DE LAVADO
(Sl)
La carga de lavado en el
río Cauca se investigó en
desarrollo del Estudio Morfológico
del río Cauca y del proyecto PMC
(CVC – Universidad del Valle, 1986
y 2000). En el primer estudio, los resultados
obtenidos mostraron que la carga de lavado
representa, en promedio, el 75% de la carga
total en suspensión. En la segunda
investigación se encontró
que, en promedio, la carga de lavado en
la estación hidrométrica de
Juanchito representa como mínimo
el 77,5% de la carga total en suspensión,
adoptando 50 µm como tamaño
máximo para la carga de lavado. Teniendo
en cuenta el alto grado de intervención
de la cuenca del río Cauca y la erosión
de sus bancas en muchos sectores a lo largo
de su recorrido se estima que la carga de
lavado podría estar presente en el
río Cauca incluso en porcentajes
superiores a los registrados.
Figura 4 Carga Total
en Suspensión Media Mensual Multianual
Periodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina
3.3 CARGA EN SUSPENSIÓN
(Sbs)
Adoptando una carga de
lavado del 75% de la carga total en suspensión,
es posible estimar la carga en suspensión
en el río Cauca. De esta manera la
carga en suspensión resulta igual
al 25% de la carga total en suspensión.
Sin embargo, dado que la carga de lavado
puede variar tanto espacial como temporalmente,
en porcentajes aún mayores, la carga
en suspensión podría, en ocasiones,
representar fracciones menores de la carga
total en suspensión. Al relacionar
la carga en suspensión diaria estimada
y el caudal medio diario se obtienen las
siguientes expresiones:
Período Pre-Salvajina:
Sbs=0,00925Q2,179 R2 = 0,76
Período Post-Salvajina:
Sbs=0,025Q1,9409 R2 = 0,72
Puesto que se ha considerado
que la carga en suspensión es una
fracción constante de la carga total
en suspensión, los análisis
de su variación entre los periodos
Pre-Salvajina y Post-Salvajina y la variación
mensual en las diferentes estaciones son
similares a los de la carga total suspendida.
3.4 CARGA DE FONDO (Sbb)
En el río Cauca
se han efectuado dos estudios, incluyendo
programas de monitoreo, de la carga de fondo.
El primer trabajo, realizado en desarrollo
del Estudio Morfológico del río
Cauca (CVC – Universidad del Valle,
1986), incluyó las mediciones de
la carga de fondo utilizando el equipo muestreador
BTMA (Bed Transport Meter Arhem) en las
estaciones Tablanca (K37+702), Navarro (K133+084),
Paso de la Torre (K175+422) y San Francisco
(K409+228) en el año 1981. En el
año 2006 durante la Fase III del
PMC (CVC – Universidad del Valle,
1986) se realizó una campaña
de campo para medir la carga de fondo en
las estaciones Hormiguero (K115+850) y Juanchito
(K140+952), empleando el equipo Helley –
Smith. Con base en los datos de las cargas
de fondo y los parámetros hidráulicos
y geométricos se realizaron diferentes
análisis con el fin de establecer
las posibles relaciones entre ellos y evaluar
la aplicabilidad de las formulaciones desarrolladas
por diferentes investigadores.
Cálculo
de la Carga de Fondo Mediante Predictores.
Año 1981
A partir de los registros de los programas
de campo realizados en el año 1981
en las estaciones Tablanca, Navarro, Paso
de la Torre y San Francisco, y en el año
2006 en las estaciones Hormiguero y Juanchito,
se estimó la carga de fondo aplicando
algunos de los predictores o formulaciones
más comunes para ríos aluviales.
En la Figura 5 se presenta la relación
entre las cargas de fondo medidas y calculadas
empleando los predictores de Einstein modificado,
Meyer-Peter-Müller modificado y Schoklitsch
en las estaciones Tablanca, Navarro, Paso
de la Torre y San Francisco en el año
1981; debe mencionarse que el reducido número
de datos disponibles en cada una de las
estaciones impide un análisis estadístico
riguroso, así como definir las tendencias
en las relaciones entre las cargas de fondo
medidas y calculadas. No obstante, es posible
destacar los siguientes aspectos: (i) la
formulación de Schoklitsch tiende
a subestimar la carga de fondo en el río
Cauca; (ii) las formulaciones de Einstein
modificado y Meyer-Peter-Müller tienden
a sobreestimar la carga de fondo; y, (iii)
la formulación de Van Rijn arroja
cargas de fondo muy superiores a las medidas
en campo.
Cálculo
de la Carga de Fondo Mediante Predictores.
Año 2006
La Figura 5 presenta la relación
entre las cargas de fondo medidas en las
estaciones Hormiguero y Juanchito en el
año 2006 y las cargas de fondo calculadas
con los predictores de Van Rijn, Einstein,
Meyer-Peter-Müller y Bagnold. Dado
que los valores calculados empleando estas
formulaciones, generalmente, son muy superiores
a los registrados en campo, se considera
que ninguno de los predictores utilizados
es aplicable para calcular el transporte
de fondo en las estaciones Hormiguero y
Juanchito.
Cabe señalar que el sector comprendido
entre las estaciones Hormiguero y Juanchito
y aguas arriba del mismo, está sometido
a una intensa extracción de materiales
del lecho, por lo cual muy posiblemente
las tasas de transporte de sedimentos de
fondo actuales son inferiores a la capacidad
real de transporte del río, dado
que la disponibilidad de materiales de arrastre
puede haberse reducido ostensiblemente.
Por otra parte, en el sector Hormiguero-Juanchito
y otros sectores del río Cauca a
su paso por el departamento de Valle del
Figura 5 Relación
entre las Cargas de Fondo Calculadas y Medidas
Año 1981
Figura 5 Relación
entre las Cargas de Fondo Calculadas y Medidas
Año 2006
Cauca, se encuentran importantes
extensiones del lecho del cauce conformadas
por un material consolidado, de una dureza
aparente, denominado caliche; es decir,
el lecho del río no se encuentra
constituido completamente de materiales
granulares sueltos, resultando afectadas
lógicamente las tasas de transporte
de fondo.
3.5 CARGA DE MATERIAL DE FONDO
La carga de material de fondo medida resulta
de la suma de la carga de fondo y la carga
en suspensión. De esta manera se
determinaron las cargas de material de fondo
en las estaciones Tablanca, Navarro, Paso
de la Torre y San Francisco (Toro) en el
año 1981 y en las estaciones Hormiguero
y Juanchito en el año 2006.
Cálculo
de la Carga de Material de Fondo Mediante
Predictores. Año 1981
La carga de material de fondo se calculó
en las estaciones Tablanca, Navarro, Paso
La Torre y San Francisco aplicando los predictores
de Engelund-Hansen, Ackers-White, Toffaleti,
Van Rijn, Colby, Laursen, Kalinske, Inglis-Lacey
y Einstein – Brown (Universidad del
Valle - CVC, 2000 - 2001). La Figura 6 presenta
la relación entre las cargas de material
de fondo medida y calculada para los predictores
que arrojan los mejores resultados. Las
cargas calculadas mediante la formulación
de Ackers-White son algo similares a las
cargas medidas; las cargas estimadas por
el método de Toffaleti generalmente
resultan inferiores a las cargas medidas.
Las tasas de transporte estimadas por medio
de la formulación de Engelund-Hansen
en la estación Tablanca son muy superiores
a las medidas; la ecuación de Van
Rijn, en algunas estaciones, sistemáticamente
subestima
Figura 6 Relación
entre las Cargas de Material de Fondo Calculadas
y Medidas Año 1981
Figura 7 Relación
entre las Cargas de Material de Fondo Calculadas
y Medidas Propuesta de un Predictor de la
Carga de Material de Fondo para el Río
Cauca
la carga de material de
fondo mientras que en otras las sobreestima.
En conclusión, la formulación
de Ackers-White se considera como la más
apropiada, entre las evaluadas, para estimar
la carga de material de fondo de acuerdo
con las condiciones del río en el
año 1981.
Cálculo de la Carga de Material
de Fondo Mediante Predictores. Año
2006
La información de
campo recolectada en el año 2006
en las estaciones Hormiguero y Juanchito
permitió estimar la carga de material
de fondo empleando dos de los predictores
que arrojaron resultados aceptables cuando
se evaluaron para el programa del año
1981 (Ackers-White y Engelund–Hansen).
Los resultados de este análisis se
presentan en la Figura 7, en la cual se
observa que en la estación Hormiguero
las dos formulaciones arrojan, en términos
generales, resultados similares a los registrados
en campo y, por tanto, podrían ser
utilizadas para realizar un cálculo
aproximado del transporte de material de
fondo. Por el contrario, en la estación
Juanchito ambos predictores sobreestiman
de manera exagerada la carga de material
de fondo, por lo cual no se consideran adecuados
para estimar el transporte sólido
en esta estación.
Teniendo en cuenta las diferencias encontradas
entre las cargas de material de fondo medidas
y las calculadas mediante los diferentes
predictores, se ha intentado establecer
una ecuación simplificada para el
río Cauca en función de las
características hidráulicas,
geométricas y del sedimento con base
en lo registros de campo disponibles.
El predictor propuesto
se sustenta en la analogía de la
balanza de Lane de 1955 (Vide, 1997; Simons
y Sentürk, 1992) la cual considera
una proporcionalidad entre el producto del
transporte sólido y el tamaño
del sedimento, y el producto de la descarga
líquida y la pendiente del cauce
(Sb´d µ Q´i). Integrando
en esta relación la expresión
de Chezy para la velocidad
y la ecuación potencial del transporte
sólido unitario en función
de la velocidad de la corriente () (Jansen
et al., 1979) se obtiene finalmente una
expresión de la siguiente forma (Universidad
del Valle - CVC, 2000):
donde m y n son un coeficiente y un exponente
característicos del cauce, los cuales
se calculan aplicando modelos estadísticos
de regresión.
Con base en la información
de campo recolectada en el año de
1981 durante el Estudio Morfológico
del Río Cauca se obtuvo la relación
que se presenta en la Figura 10, la cual,
a pesar de no arrojar un coeficiente de
determinación alto, sí muestra
cierta correspondencia entre la carga de
material de fondo y los parámetros
hidráulicos y del sedimento.
Posteriormente, en desarrollo del Proyecto
PMC y utilizando los datos obtenidos mediante
la campaña de campo del año
2006 en las estaciones Hormiguero y Juanchito,
se ensayó el mismo tipo de modelo
(relación de la balanza de Lane)
obteniendo expresiones con mejores ajustes
(Figura 8 y 8A). En este segundo estudio
se evaluaron de manera independiente estas
dos estaciones teniendo en cuenta el alto
gran de intervención del río
por la extracción de materiales del
lecho.
Finalmente debe señalarse que, dada
la gran variabilidad espacial y temporal
que suele presentar el transporte de sedimentos
en un río, los resultados aquí
presentados no deben considerarse definitivos
y por el contrario se debe continuar investigando
los procesos del transporte de sedimentos
en el río Cauca y sus tributarios,
realizando nuevos monitoreos en ellos y
evaluando e implementando otros métodos
de campo para la cuantificación de
las tasas de transporte, tales como seguimiento
del desplazamiento de dunas, trampas de
sedimentos o trincheras, etc.
Figura 8 Relación
entre la Carga de Material de Fondo y los
Parámetros Hidráulicos y del
Sedimento
4. CLASIFICACIÓN DEL CAUCE
DE ACUERDO CON EL TRANSPORTE DE SEDIMENTOS
Schumm (1977) propuso tres categorías
para clasificar los cauces de ríos
aluviales de acuerdo con la relación
entre la carga de fondo y la carga total:
(i) Cauce de carga en suspensión,
cuando la carga de fondo es inferior al
3% de la carga total; (ii) Cauce de carga
mixta, cuando la carga de fondo representa
entre el 3 y el 11% de la carga total; y,
(iii) Cauce de carga de fondo, si la carga
de fondo representa más del 11% de
la carga total transportada.
Para realizar la clasificación del
río Cauca de acuerdo con esta metodología
se emplearon los registros de campo de las
cargas totales en suspensión y de
fondo en las estaciones monitoreadas, como
son, Tablanca, Navarro, Paso de la Torre
y San Francisco.
Los resultados del análisis permiten
clasificar al río Cauca, en el sector
más alto del tramo de estudio, como
un cauce de carga de fondo dado que en la
estación Tablanca la carga de fondo
representa cerca del 16% (superior al 11%)
de la carga total transportada por el río,
lo cual es razonable si se tiene en cuenta
la magnitud de la pendiente del lecho en
esta zona. Para el sector de la estación
Navarro, el río puede considerarse
como un cauce de canal único y carga
mixta, donde la carga de fondo es, en promedio,
el 5,4% de la carga total transportada.
Por último, en la parte baja del
tramo de estudio, representado por las condiciones
sedimentológicas existentes en las
estaciones Paso de la Torre y San Francisco,
el río puede clasificarse como un
cauce de carga en suspensión dado
que la carga de fondo representa solamente
cerca del 1,3% de la carga total transportada
por el río.
5. CONCLUSIONES
. El material del fondo
del río Cauca en la parte superior
de su valle geográfico alto (aproximadamente
los primeros 80 km) está constituido
principalmente por materiales granulares
como gravas, guijarros y piedras y arenas
en menor proporción; en la parte
media y baja del río predominan las
arenas de diferentes tamaños.
. La carga de lavado en el río Cauca
representa al menos el 75 % de la carga
total en suspensión; sin embargo,
debido al deterioro de la cuenca y a la
erosión de las bancas por la alta
movilidad del cauce, la carga de lavado
puede encontrarse en proporciones aún
mayores.
. Las diferentes formulaciones
aplicadas para el cálculo de la carga
de fondo tienden a sobrestimar las cargas
en el río Cauca. Esto puede deberse
a diferentes factores, tales como: (i) el
río puede estar transportando sedimentos
por debajo de su capacidad efectiva a causa
de la explotación intensiva de materiales
del lecho (materiales de arrastre), ó
(ii) muchas de los predictores disponibles
han sido desarrollados para cauces de características
hidráulicas, sedimentológicas
y morfológicas diferentes a las del
río Cauca.
. A partir de la analogía de la balanza
de Lane se estableció un predictor
para estimar la carga de material del lecho
en función de las características
hidráulicas, geométricas y
del sedimento en las estaciones Hormiguero
y Juanchito.
. En el tramo de estudio, es decir, el valle
alto, en el río Cauca se pueden observar
tres sectores con cargas sedimentarias diferentes:
en su parte alta el cauce es de carga de
fondo, en la parte media de carga mixta
y en la parte baja de carga en suspensión.
6. REFERENCIAS
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