PROCEDIMIENTO PARA EL TRANSPORTE DE SEDIMENTOS EN AGUAS EMBALSADAS.

Procedimiento para el transporte de sedimentos en aguas embalsadas. La presente invención se refiere a un procedimiento para el transporte de depósitos de sedimentos en aguas embalsadas, en particular, en instalaciones hidroeléctricas, en embalses artificiales y depósitos o instalaciones de almacenamiento y acumulación de centrales de agua acumulada, centrales hidroeléctricas acumuladoras por bombas y centrales eléctricas de agua fluyente, presas y esclusas según el preámbulo de la reivindicación 1. Además del agua fluyente, las sustancias en suspensión y sedimentos son fundamentalmente importantes partes integrantes de la morfología de las aguas fluyentes. Las sustancias en suspensión y los sedimentos se encuentran prácticamente en el agua de todos los ríos. En las aguas fluyentes en las cuales no se ha construido, los procesos de sedimentación y erosión están generalmente en equilibrio. En este estado, el lecho de las aguas varía solo ligeramente. Sin embargo, si las aguas se embalsan, varían localmente la sección transversal de circulación y la velocidad de circulación. Como consecuencia de ello, se deposita sobre el lecho de las aguas más sedimento. Ocurre lo mismo en los embalses artificiales de centrales hidroeléctricas, tal como por ejemplo de centrales de acumulación por bombeo, en las cuales entre los diferentes procesos de funcionamiento (funcionamiento de bombeo/de turbinas) el agua permanece en un reposo relativo. El sedimento depositado en estos casos no es erosionado, a diferencia de lo que sucede en las aguas fluyentes que se dejan en estado natural, sino que aumenta en cuanto a su cantidad con el paso del tiempo en el lecho de las aguas y reduce con ello el volumen útil de retención. Los embalses artificiales, por ejemplo, de centrales hidroeléctricas se pueden subdividir, dependiendo de la velocidad de circulación que aparece y de la tensión de cizallamiento de la solera correlacionada con ella, en dos zonas, es decir en una zona con velocidad de circulación preferentemente pequeña, en la cual tienen lugar preferentemente procesos de sedimentación, y una zona en la cual aparecen, por lo menos temporal o parcialmente, por ejemplo, durante el funcionamiento de las bombas en centrales de acumulación por bombeo, velocidades de circulación mayores, que dan lugar a procesos de erosión. La primera zona se denomina en adelante zona de sedimentación, en el sentido de la invención, mientras que, por el contrario, la segunda zona se denomina en adelante zona de erosión. El límite entre las dos zonas se define como límite de erosión. Los procedimientos utilizados en la actualidad para el transporte de sedimentos se limitan, esencialmente, a la retirada a mano, la cual es muy compleja y costosa. En la retirada a mano del sedimento, el sedimento retirado pasa a ser propiedad del que lo retira, que debe asumir el coste de su eliminación. Otros procedimientos para el transporte de sedimentos, conocidos por el estado de la técnica, se dan a conocer, entre otros, en los documentos DE 101 09 039 A1 y DE 41 10 781 C2. Ambos procedimientos describen un procedimiento para el transporte de sedimentos, en el cual los depósitos de sedimentos son arremolinados, mediante un chorro de agua, con el agua circundante para dar un líquido turbio y son retirados entonces, mediante una corriente natural y/o generada artificialmente. En un embalse artificial, estos procedimientos conducirían de todos modos únicamente a una distribución uniforme de los sedimentos en la totalidad de las aguas embalsadas, donde volverían a depositarse. La patente US nº 2.082.964 da a conocer un embalse con lecho adecuado, el cual es delimitado por un dique principal en el extremo inferior y mediante paredes laterales. En el extremo superior del embalse, se extiende un dique auxiliar, el cual forma un depósito colector adicional para recoger fango. El problema que se plantea la invención consiste en mejorar de tal manera los procedimientos ya conocidos para el transporte de sedimentos fuera de aguas embalsadas que la utilización del procedimiento sea lo más sencilla y energéticamente eficaz posible. Este problema se resuelve según la invención gracias a que los depósitos de sedimentos recogidos son transportados a la zona de erosión del embalse artificial en las proximidades del o de los órgano(s) de salida del embalse artificial en cuestión, en la cual son transportados, por los procesos de erosión causados por la corriente del agua que sale, a las aguas siguientes. Es favorable que los depósitos de sedimentos sean transportados, por el camino más corto, desde la zona de sedimentación a las proximidades de los órganos de descarga. Los órganos de descarga pueden ser denominados asimismo, de forma alternativa, órganos de paso. Los depósitos de sedimentos son recogidos, preferentemente, de forma mecánica o hidráulica y son desplazados, dentro de las aguas, a las proximidades de los órganos de descarga, mediante procedimientos de draga flotante o de pulverización, dentro del embalse artificial. Al mismo tiempo, se tiene en cuenta preferentemente la zona de erosión del lado aguas arriba en la zona de delante de los órganos de descarga, es decir que puede estar prevista, por ejemplo, una distribución uniforme, en su caso con un perfil de sección transversal predeterminado, de los sedimentos transportados. El concepto de en las proximidades referido a los órganos de descarga de la espacio de embalse en cuestión no comprende, en el sentido de la presente invención, la introducción directa de depósitos de sedimentos en los 2 E08734875 17-10-2011   órganos de descarga o un depósito de los depósitos de sedimentos recogidos directamente delante, es decir sin distanciamiento, de los órganos de descarga. Puesto que esto estaría relacionado con el inconveniente esencial de que, por ejemplo, al poner en marcha una turbina para la generación de corriente serían atraídas directamente cantidades notables de depósitos de sedimentos, lo cual tiene un efecto desventajoso en vida útil de la turbina. Además, el lugar y/o la distancia del depósito de los depósitos de sedimentos recogidos depende también del diámetro de los órganos de descarga existentes. A este respecto, se cumple que cuanto menor sea el diámetro del los órganos de descarga, tanto más cerca de ellos deben ser transportados los depósitos de sedimentos. Se ha demostrado que un transporte de depósitos de sedimentos hasta como máximo aproximadamente 1 m delante de los órganos de descarga de un espacio de embalse en cuestión da muy buenos resultados con vistas a los diferentes diámetros de órganos de descarga existentes. De forma también preferida, el transporte de los depósitos de sedimentos tiene lugar en una zona de por lo menos aproximadamente 1,5 m, de forma más preferida de por lo menos aproximadamente 2 m, de forma aún más preferida de por lo menos aproximadamente 3 m delante de los órganos de descarga del espacio de embalse en cuestión. En grandes instalaciones de aguas embalsadas la distancia será preferentemente de por lo menos aproximadamente 8 m, y estará de forma preferida en un intervalo comprendido entre aproximadamente 1 m y aproximadamente 100 m, de forma aún más preferida de hasta aproximadamente 50 m. Las distancias mencionadas para el transporte de depósitos de sedimentos dependen de las condiciones de la salida temporal. Además del diámetro de órgano de descarga o de paso, son el paso propiamente dicho y las propiedades del agua (en especial la concentración de sedimentación ya existentes en el agua del lado del curso superior) factores que tienen influencia. Tienen influencia sobre la zona o las zonas de erosión aguas arriba cuando el cierre del órgano de descarga o de paso está abierto. Las distancias se determinan entre la desembocadura de apertura orientada hacia el interior del espacio de embalse de los órganos de descarga en cuestión el de depósito de sedimentos transportado. El concepto de transporte utilizado en la presente invención comprende al mismo tiempo, referido a los depósitos de sedimentos, que estos se pueden depositar también distanciados de los órganos de captación, asimismo en sus proximidades, si bien también que estos pueden salir asimismo a través de los órganos de descarga debido a la corriente existente. Gracias a la presente invención se evita, debido al transporte de los sedimentos depositados únicamente en las proximidades de los órganos de descarga, una mezcla directa de los sedimentos recogidos con el agua que sale a través de los órganos de descarga, y se consigue, dentro del espacio de embalse, un perfil de sedimentos más bien similar a un estado natural. Los depósitos de sedimentos son transportados al mismo tiempo desde la zona de sedimentos de las aguas embalsadas a la zona de erosión de las aguas embalsadas, evitándose... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el transporte de sedimentos en aguas embalsadas, en particular en instalaciones hidroeléctricas, que se han formado por depósito debido a la falta de procesos de erosión, a causa de la falta de corriente, siendo recogidos los depósitos de sedimentos (12) en la zona de sedimentación (1) del embalse artificial (8), caracterizado porque los depósitos de sedimentos recogidos son transportados a la zona de erosión (2) del embalse artificial en las proximidades del órgano o de los órganos de descarga (4) del embalse artificial (8), con lo cual los depósitos de sedimentos son transportados, por los procesos de erosión causados por la corriente del agua saliente, a aguas fluyentes. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los depósitos de sedimentos (12) son recogidos mediante procedimientos de draga flotante o de lavado y son transportados, dentro de las aguas, a las proximidades de los órganos de descarga (4). 3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la cantidad de sedimentos que hay que transportar se selecciona de tal manera que en la zona de los órganos de descarga (4) se ajusta una concentración de sedimentos comprendida entre 10 mg y 100 g de sedimentos por litro de agua, preferentemente entre 10 mg y 10 g de sedimentos por litro de agua. 4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los depósitos de sedimentos (12) son recogidos en la zona de sedimentación (1) del embalse artificial (8) de acuerdo con una muestra determinada. 5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la muestra es modificada con regularidad. 6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la recogida y el transporte de depósitos de sedimentos (12) se llevan a cabo de manera automatizada. 7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la recogida y el transporte de depósitos de sedimentos (12) se lleva a cabo de manera intermitente. 8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la recogida y el transporte de los depósitos de sedimentos (12) se lleva a cabo de manera continua. 9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el transporte de sedimentos se utiliza durante toda la vida útil del embalse artificial (8). 10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el transporte de sedimentos se utiliza únicamente de forma temporalmente limitada para el saneamiento del embalse artificial (8). 11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque los depósitos de sedimentos (12) son recogidos por una draga de succión (5). 12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque la cantidad de sedimentos transportada es ajustada mediante la potencia y/o la duración del funcionamiento de la draga de succión (5). 13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque los depósitos de sedimentos (12) son ablandados con una fresa antes de la recogida. 6 E08734875 17-10-2011   7 E08734875 17-10-2011   8 E08734875 17-10-2011   9 E08734875 17-10-2011