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TRAZADORES: CASOS Y APLICACIONES

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AGUAS SUPERFICIALES

El método de trazadores ha sido empleado ampliamente para determinar parámetros hidráulicos y cálculos sobre dispersión en cuerpos superficiales lóticos (ríos, quebradas y canales) y lénticos (embalses, lagunas y humedales).

Con Fluvia, se ofrece una solución única para aplicar el método de trazadores en grandes ríos y en corrientes contaminadas, superando las limitaciones propias de los métodos e instrumentos convencionales, según se describe a continuación.

APLICACIÓN ESPECÍFICA DE LOS PROCEDIMIENTOS PARA DIFERENTES TIPOS DE CAUCES (Cauces angostos, cauces medios, cauces anchos)

El objetivo de las pruebas de trazador es obtener la información básica, suficiente y fiable, con destino a la caracterización requerida de acuerdo con el estudio a realizar. La propia naturaleza de la interpretación y procesamiento de los datos de trazador es función del tipo de cauce que se estudia. Se tienen tres (3) grupos de cuencas con diversidad de cauces para caracterizar; por lo cual será necesario aplicar un procedimiento específico de clasificación para facilitar la planificación del trabajo de campo.

Cauce angosto (Ancho menor – menos de 10 m) – TIPO A

Para los cauces menores de 10 metros el trazador cubre completamente la sección transversal, es decir en ancho de la pluma (WL) cubrirá todo el ancho del cauce (W), y esto permitirá hacer un menor uso de trazador. .

CASOS

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CASO 1

CASO 1

En los ríos estrechos normalmente se toman varios datos del equipo Fluvia (mínimo dos) y además se realizan mediciones con el cronómetro (simultáneamente), con el fin de verificar y complementar la información.

Río Lagunero, Ubicación del sensor del equipo Fluvia.

CASO 2

CASO 2

Si por cualquier motivo (profundidad, caudal, condiciones inseguras, alta turbidez), el sensor no puede ponerse en la zona central, se ubicará en la orilla a una distancia intermedia conocida, de tal forma que sea posible aplicar métodos de extrapolación de datos. Lo anterior representa una ventaja comparativa del uso de la tecnología Fluvia, la cual permite la realización de este tipo de procedimientos casi imposibles de realizar con métodos convencionales.

Figura 2. Combinación de datos obtenidos con Fluvia y cronómetro.

El dato estimado por medio de la extrapolación de los resultados obtenidos mediante el uso de la tecnología Fluvia nos dará aproximadamente la velocidad media del flujo y podrá verificarse a partir del dato cualitativo levantado con cronómetro.

VENTAJAS DEL MÉTODO

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Cauce medio (Ancho medio – entre 10 m y 50 m) – TIPO B

Los tramos de Cauce medio debido al estado de su evolución, el tubo de corriente del trazador cubre muy parcialmente el área de la sección transversal del flujo total. En este caso la “velocidad local” del trazador se puede asimilar con la velocidad media. Es necesario la combinación con las mediciones del equipo fluvia + mediciones de cronómetro, de tal forma que se aumente “n” (y con ello se disminuya el error accidental, como se verá) y se obtenga un valor promedio que represente bastante bien el valor de la velocidad media en el flujo.

Figura 4. Cauce en el cual se pueden combinar datos de fluvia y cronómetro (UL=Velocidad Local y Ueq=Velocidad Representativa).
Cauce ancho (ancho mayor a 50 m) – TIPO C

Para los tramos con cauce ancho, además de establecer las condiciones generales del flujo, el método permite realizar un seguimiento específico a la pluma de trazador a nivel local, lo que es útil en estudios de vertimientos en ríos grandes, debido a que el caudal de vertimiento descargado en algunos casos es pequeño en relación con el caudal total del río. Por lo mismo, el comportamiento local dispersivo (en orilla) del contaminante resulta de mayor importancia, que el estudio de la dinámica completa del flujo.

En comparación con otras alternativas de medición de trazadores, el método fluvia permite generar una considerable disminución de costos al suministrar menor cantidad de rodamina RWT, normalmente se requiere el uso de lancha para realizar las mediciones con mayor rapidez y precisión. (Ver Figura 5).

Figura 5. Experimentos con equipo Fluvia en la orilla y en el centro, cauce ancho – Río Magdalena a la altura del municipio de Honda, Tolima.

AGUAS SUBTERRÁNEAS

Los trazadores son sustancias especiales que revelan de forma muy precisa las rutas del movimiento del agua. Esta propiedad se puede aplicar naturalmente a las aguas subterráneas, en las que prácticamente no existen métodos alternos para estimar los flujos en múltiples estudios de campo (petróleos, explotaciones de acuíferos, minas y suministro de riego).

CUERPOS LÉNTICOS (EMBALSES, HUMEDALES, LAGUNAS)

En cuerpos lénticos, los trazadores pueden aplicarse para revelar los patrones de flujo en embalses, lagos y lagunas. En este caso estos datos son muy apreciados para el diseño de obras de tratamiento del agua, conservación de ecosistemas y evaluación de grandes proyectos hidroeléctricos, entre otros.

AREAS DE CONOCIMIENTO

  • Ingeniería ambiental: Estudios de impacto, caudales ecológicos, tiempos de viaje, medición de Longitud de mezcla; protección ambiental de cuencas.
  • Ingeniería civil: Diseño de obras hidráulicas, modelos de inundación, medidas de pendientes y rugosidades.
  • Hidrocarburos: Sistemas hídricos en petróleos, control de vertimientos y derrames.
  • Ingeniería sanitaria: Reactores, diseño de PTARS, estudios de capacidad de asimilación.
  • Investigación y docencia: Ejercicios de investigación aplicada en hidráulica.
  • Otros: Control de vertimientos, Turismo, sensibilización/educación ambiental, y otras áreas.

Gracias a sus rutinas y funciones de cálculo es factible realizar mediciones que toman solo una fracción de los tiempos normales en donde se requieren cantidades muy grandes de trazador y tiempos muy prolongados. Igualmente, los informes de resultados se realizan en tiempos menores, pues la naturaleza de los diversos datos es homogénea y congruente.