Evaluación del transporte de sedimentos en cauces pequeños y medianos. Caso de estudio en el departamento del Cesar: arroyo San Antonio

Abstract

El transporte de sedimentos es un proceso natural que tiene gran importancia en procesos hidráulicos, geomorfológicos y ecológicos de los cuerpos de agua (IDEAM, 2007). La dinámica de los sedimentos genera condiciones favorables de biodiversidad a lo largo del río, desde su inicio hasta la zona costera (González Parra & Moreno Barco, 2022). La presente tesis tiene como objetivo desarrollar una metodología para la evaluación del transporte de sedimentos en cauces pequeños y medianos, con el fin de estimar los cambios en el perfil y las secciones transversales del cauce. Para su elaboración se tomaron como referencia los documentos “Protocolo para el monitoreo y seguimiento del agua” (IDEAM) y “Lineamientos generales para el manejo de sedimentos a nivel de cuenca hidrográfica en el marco de la Gestión Integral del Recurso Hídrico” (Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible). En la metodología propuesta se explican los pasos necesarios para elaborar un modelo de transporte de sedimentos unidimensional empleando el software HEC-RAS. A partir de la guía metodológica presentada se elaboraron dos modelos de transporte de sedimentos que evalúan la condición actual y futura de un tramo del arroyo San Antonio, ubicado en la zona del proyecto minero La Loma, en el departamento del Cesar, Colombia. En general, los resultados obtenidos de las modelaciones para la condición futura muestran que los cambios que ocurrirían aguas abajo de la entrega del realineamiento definitivo del arroyo San Antonio son muy similares a los que ocurrirían aguas abajo del realineamiento No. 4 del arroyo San Antonio, que corresponde a la condición actual. Sin embargo, es necesario que el modelo de transporte de sedimentos se actualice constantemente, con base en la nueva información de campo disponible. Este proyecto es relevante en el campo de recursos hidráulicos y medio ambiente, ya que para resolverlo se necesitan conocimientos en hidráulica a superficie libre e hidráulica fluvial, y puede ser útil para la toma de decisiones en materia de gestión de cauces naturales.

Sediment transport is a natural process that has great importance in hydraulic, geomorphological and ecological processes of water bodies (IDEAM, 2007). Sediment dynamics generates favorable conditions for biodiversity along the river, from its beginning to the coastal zone (González Parra & Moreno Barco, 2022). The objective of this thesis is to develop a methodology for the evaluation of sediment transport in small and medium-sized channels, in order to estimate changes in the profile and cross sections of the channel. The documents "Protocol for water monitoring and follow-up" (IDEAM) and "General guidelines for sediment management at river basin level within the framework of Integrated Water Resource Management" (Ministry of Environment and Sustainable Development) were used as references for its elaboration. The proposed methodology explains the steps required to develop a one-dimensional sediment transport model using the HEC-RAS software. Based on the methodological guide presented, two sediment transport models were developed to evaluate the current and future condition of a section of the San Antonio stream, located in the area of the La Loma mining project, in the department of Cesar, Colombia. In general, the results obtained from the modeling for the future condition show that the changes that would occur downstream of the delivery of the definitive realignment of San Antonio stream are very similar to those that would occur downstream of Realignment No. 4 of San Antonio stream, which corresponds to the current condition. However, the sediment transport model needs to be constantly updated based on new field information available. This project is relevant in the field of water resources and environment, as it requires knowledge in free surface hydraulics and river hydraulics to solve it, and can be useful for decision making in natural channel management.