Trampa de sedimentos de fondo fluvial.

Una trampa de sedimentos de fondo fluvial para su instalación en lechos fluviales, comprendiendo la trampa

- un par de soportes

(2),

- un cuerpo de metal (4) con orejetas para deslizar en los soportes (2),

- un recipiente de red (1) fijado a este cuerpo de metal (4),

caracterizada por que, la trampa comprende además

- un bastidor estabilizador formado por un travesaño (5) con un orificio y una varilla roscada (6), en el que en un estado instalado el travesaño (5) se fija al par de soportes (2), y la varilla roscada (6) se fija con su extremo inferior al cuerpo de metal (4) y con su extremo superior se inserta en el orificio del travesaño (5) y en el mismo se aprieta con una tuerca de apriete roscada,

y

- estacas (12) para anclarse en las orillas del río,

- un sistema de estabilización por cuerdas para la estabilización de las estacas,

- una cuerda (11), que en un estado instalado se estira a través de las estacas, y

- un primer cordel (8) fijado con un extremo al recipiente de red (1),

- segundos cordeles (9) fijados con un extremo a la estructura de estabilización (5),

en la que en los otros extremos de estos primer y segundo cordel (8,9) hay ganchos (10), preferentemente de acero inoxidable, ganchos que en un estado instalado están fijados a la cuerda (11).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10193140.

Solicitante: Uniwersyted Marii Curie Sklodowskiej.

Inventor/es: KOCIUBA,WALDEMAR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > HIDRAULICA; CIMENTACIONES; MOVIMIENTO DE TIERRAS > HIDRAULICA (elevación de barcos E02C; dragado E02F) > Obras relativas al control o a la utilización de... > E02B3/02 (Regularización de los cursos de agua, p. ej. rotura de rocas bajo el agua, limpieza de los lechos de los cursos de agua, orientación de la corriente (ingenios para el dragado o para el limpiado E02F))

PDF original: ES-2527169_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Trampa de sedimentos de fondo fluvial

El objeto de la invención es un dispositivo para la captura de sedimentos de fondo arrastrados por el lecho de un río con la finalidad de obtener un amplio conocimiento sobre el fenómeno del movimiento del material, y, en particular, determinar las condiciones al inicio del movimiento de sedimentos de fondo, y la intensidad del transporte de sedimentos de fondo.

La determinación de la masa de sedimentos de fondo transportados en un lecho fluvial durante un tiempo específico tiene por objeto la evaluación de la intensidad del movimiento de sedimentos de fondo con la finalidad de especificar las condiciones morfodinámicas, hidrodinámicos y ecológicas de un río, necesarias para realizar trabajos hidrotécnicos y, en particular de control de inundaciones, de retención, y de ingeniería energética.

El tema de la evaluación precisa del régimen de transporte de sedimentos de fondo se refiere especialmente a ríos de montaña que transportan grandes cantidades de sedimentos de fondo. En muchos casos, la aplicación de métodos de medición directa, en particular por medio de dispositivos de módem, no es posible debido a las difíciles condiciones de campo y la falta de infraestructura de suministro de electricidad.

Ambas prácticas y mediciones hidrométricas polacas de la intensidad de arrastre de materiales en ríos estadounidenses de lechos de grava aplican conjuntos compuestos de un recipiente con un polo para su descenso y elevación, sistema de cordones para abrir y cerrar la entrada del recipiente, y un timón direccional que permite situar el recipiente en paralelo a la dirección del flujo de agua. Los dispositivos de este tipo se operan por un investigador directamente en un río, o indirectamente - desde un barco, pontón, pasarela o puente. La presencia de un investigador durante la medición limita el tiempo de tomar la muestra a cortos períodos de tiempo, y por lo tanto provoca la reducción en la calidad de los resultados de medición. A niveles altos de agua y alta turbidez, no hay posibilidad de controlar la posición de la trampa en el lecho fluvial, lo que por lo general perturba la medición. Por otra parte, el gran peso y dimensiones de los equipos limitan la posibilidad de su aplicación en las condiciones de ríos de montaña de alta energía.

El problema se resuelve parcialmente por la construcción de trampas estabilizadas en el lecho fluvial por medio de varillas de acero y una base de chapa de metal (placa base de aluminio), conocidas de la publicación de K. Bunte., S.R., Abt, J.P. Potyondy, S.E. Ryan, Revista de Ingeniería Hidráulica Yo1.130, N° 9, 2004.

En mayor detalle, la construcción de la trampa de sedimentos de fondo fluvial en lechos de ríos se presenta en la publicación de Bunte K. et al: "Construcción de Trampas de Sedimentos de Fondo" 31.05.2007 Directrices para el uso de trampas de sedimentos de fondo en cauces de montaña de lechos gruesos: CONSTRUCCIÓN, INSTALACIÓN, OPERACIÓN Y PROCESAMIENTO DE MUESTRAS, XP009166317, ISBN: 978-1-4801-4481-1.

En el presente documento la trampa tiene dos varillas de acero hincadas en el lecho del río, una placa de base de aluminio asentada en las varillas de acero y un bastidor de aluminio con bolsas de malla de nylon adjuntas. La bolsa de malla se fija al armazón mediante la inversión de sus partes de borde alrededor de la superficie exterior del bastidor. Tal bastidor preparado con la bolsa asegurada se fija a las varillas de acero por medio de correas guiadas a través de las ranuras en el bastidor y en los bordes de la bolsa. Extremos que se proyectan hacia fuera de las correas, envueltos alrededor de las varillas de acero crean correas de montajes, que se aprietan aún más con hebillas. Los collarines de eje se fijan por encima de las correas para evitar el desplazamiento correas.

Como se ha indicado anteriormente, la trampa de sedimentos de fondo se estabiliza en el río por dos varillas de acero hincadas en el fondo. El bastidor de aluminio con bolsa de malla de nylon asegurada al mismo se monta en las varillas solamente mediante el uso de las correas de plástico. Con un movimiento rápido del agua, tal montaje se puede aflojar y causar el desplazamiento del bastidor con la bolsa, y en el peor de los casos, la trampa de sedimentos de fondo puede fluir lejos con el cauce del río.

Este tipo de trampas resulta eficaz solo en condiciones de bajamar y de descargas sostenibles. Su funcionamiento en las condiciones de flujo de inundaciones requiere un mínimo de tres personas que aseguren el dispositivo de captura de sedimentos de fondo por medio de cuerdas. La sustitución del recipiente requiere la inmersión parcial o total de un investigador bajo el agua. En las condiciones de ríos de montaña, a bajas temperaturas de aire, es un serio inconveniente, limitando también el tiempo de medición.

El objetivo de la invención es construir un dispositivo fácil de operar, que permita un análisis más minucioso de los fenómenos de movimiento de sedimentos de fondo fluvial en el canal del río en cualquier condición climática geográfica, en cualquier unidad de tiempo dado, y con la aplicación de un procedimiento de medición continua.

En particular, el objeto de la invención es proporcionar un dispositivo que se estabilice total y firmemente en el lecho del río de cauce fuerte. Además, en este dispositivo, la sustitución de la red de malla cargada con sedimentos de fondo y la instalación de una nueva, debe ser fácil y no debe exponer al personal a la inmersión en agua.

La trampa de sedimentos de fondo fluvial, de acuerdo con la invención, comprende al menos un elemento para la captura de sedimentos de fondo que se estabiliza en el canal del río con un par de soportes hincados en el fondo del río. Este elemento tiene un cuerpo de metal con deslizable en las orejetas de los soportes y formar un recipiente de red para la fracción de sedimentos de fondo, y este recipiente de red se fija a un cuerpo de metal. La trampa de sedimentos de fondo se caracteriza porque, comprende un bastidor estabilizador formado de un travesaño con un orificio situado en el centro de la misma, y una varilla roscada. El travesaño se fija a un par de soportes. Considerando que, la varilla roscada se fija con el extremo inferior a la pared superior de un cuerpo de metal y su extremo superior con una tuerca de apriete atornillada se inserta en el orificio del travesaño. Un recipiente de red se fija al cuerpo de metal con una horquilla de sujeción. Este recipiente red está equipado con un mango, de manera favorable, fabricado de cinta impermeable. Tanto en el recipiente de red como en el bastidor estabilizador hay cordeles fijados, y en los extremos de todos estos cordeles hay ganchos, preferentemente de acero inoxidable, fijados a una cuerda estirada en estacas ancladas en las orillas del río con sistemas de estabilización por cuerdas.

El recipiente de red es impermeable con la malla de red ajustada a la fracción de sedimentos de fondo atrapados, y esta red se fortalece favorablemente en las costuras con cinta impermeable.

La trampa, de acuerdo con la invención, es una construcción portátil, ligera y cómoda de operar que permite realizar mediciones de la masa y volumen de sedimentos de fondo fluvial en los mismos lugares y en los mismos intervalos de tiempo ajustados al régimen de descarga. Las mediciones con monitoreo continuo, incluso durante 24 horas, se pueden realizar independientemente de las condiciones ambientales de la cuenca, y en condiciones climáticas extremas.

La incorporación de un solo bloque de construcción en una construcción de estabilización segura adicional anclada firmemente en las orillas del río permite la eliminación de los efectos de descargas de flujo de Inundación... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una trampa de sedimentos de fondo fluvial para su instalación en lechos fluviales, comprendiendo la trampa

- un par de soportes (2),

- un cuerpo de metal (4) con orejetas para deslizar en los soportes (2),

- un recipiente de red (1) fijado a este cuerpo de metal (4),

caracterizada por que, la trampa comprende además

- un bastidor estabilizador formado por un travesaño (5) con un orificio y una varilla roscada (6), en el que en un estado instalado el travesaño (5) se fija al par de soportes (2), y la varilla roscada (6) se fija con su extremo inferior al cuerpo de metal (4) y con su extremo superior se inserta en el orificio del travesaño (5) y en el mismo se aprieta con una tuerca de apriete roscada,

y

- estacas (12) para anclarse en las orillas del río,

- un sistema de estabilización por cuerdas para la estabilización de las estacas,

- una cuerda (11), que en un estado instalado se estira a través de las estacas,

- un primer cordel (8) fijado con un extremo al recipiente de red (1),

- segundos cordeles (9) fijados con un extremo a la estructura de estabilización (5),

en la que en los otros extremos de estos primer y segundo cordel (8,9) hay ganchos (10), preferentemente de acero inoxidable, ganchos que en un estado instalado están fijados a la cuerda (11).

2. La trampa de sedimentos de fondo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que, el recipiente de red (1) se fija al cuerpo de metal (4), por medio de una horquilla de sujeción (3).

3. La trampa de sedimentos de fondo de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que, el recipiente de red (1) está equipado con un mango (7) fabricado favorablemente de cinta impermeable.

4. La trampa de sedimentos de fondo de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que, el recipiente de red (1) es impermeable con un tamaño de malla de red ajustado para la fracción atrapada y la red se refuerza en las costuras con cinta Impermeable.