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Rápido y preciso
Usan un sistema acústico para medir el transporte de sedimento en ríos
*Se realiza a través de velocímetros acústicos basados en el efecto
Doppler, que investigadores de la UNL proponen para reemplazar el
tradicional método mecánico. Con él se pueden explicar y resolver problemas
de erosión y sedimentación de los cauces sobre zonas problemáticas como
embalses, puertos o en los pasos críticos de navegación.*
En busca de técnicas rápidas, económicas y seguras para cuantificar el
sedimento de los ríos, investigadores de la Universidad Nacional del
Litoral (UNL) prueban un novedoso sistema acústico. Se trata de
perfiladores que aprovechan el llamado efecto Doppler, diseñados
originalmente para medir velocidades del flujo y que podrían servir para
cuantificar el transporte de sedimentos en cursos naturales a fin de
identificar y resolver problemas de sedimentación en embalses, puertos o
rutas de navegación, entre otros.
Ricardo Szupiany, investigador de la Facultad de Ingeniería y Ciencias
Hídricas (FICH) y Conicet, explicó que se trata de tecnologías que se
encuentran en proceso de estudio, pero que aún no reemplazaron a los
métodos tradicionales: “Esta tecnología aparece como la más prometedora
dentro de las alternativas que se están analizando. Resultados recientes
sobre el sistema del río Paraná demuestran que son comparables con los
métodos tradicionales”, contó.
Medir el sedimento del río es importante, porque es clave en su dinámica.
Con ese conocimiento se pueden predecir con gran resolución espacial
problemas de ingeniería (en el caso de la construcción de un embalse, por
ejemplo), para determinar zonas de erosión o sedimentación en zonas
críticas como puertos o en los pasos críticos de las rutas de navegación
que dificultan la circulación de barcos.
*ADCP*
Szupiany expresó que actualmente se utilizan métodos mecánicos para
cuantificar el transporte de sedimentos de los ríos, sistemas muy costosos
que insumen mucho tiempo de medición e inseguros en la práctica. Consisten
en hacer descender y ascender aparatos que toman muestras de agua, con las
embarcaciones ancladas en determinados puntos, y luego llevarlas a
laboratorio para analizar concentraciones y granulometría. “Son mediciones
dificultosas, porque salir a campo es caro, se tardan días enteros y la
precisión no es la adecuada, porque no se pueden tomar demasiadas muestras,
sino un número limitado. En concreto: la resolución espacial y temporal no
es buena, dificultando el entendimiento de los procesos que operan”,
redondeó.
En cambio, la nueva propuesta de los investigadores de la FICH es la
utilización de instrumentos llamados Perfiladores de Corrientes Acústicos
Doppler (ADCP, por sus siglas en inglés), que fueron creados originalmente
para medir caudales utilizando la acústica. “Con la embarcación se recorre
el río de una margen a la otra, mientras el aparato va sumergido emitiendo
pulsos de sonido que rebotan en las partículas en suspensión y el fondo del
cauce. Así, la señal vuelve al aparato y en base a un cambio de frecuencia,
debido al movimiento, determina la velocidad del flujo a diferentes
profundidades del agua e intervalos de tiempo. Cuando la embarcación llega
al otro lado, el aparato ya registró el tránsito del caudal, algo que
tradicionalmente se hacía bajando un molinete”, recordó.
Pero, según Szupiany, esa misma tecnología se puede usar para medir niveles
de sedimento. “Aprovechamos la capacidad del instrumento en medir
intensidades de las señales acústicas de retorno y, en función de ello,
determinamos la concentración de material. Entonces, el aparato se creó
para caudales líquidos, pero ahora se piensa también para caudales
sólidos”, manifestó.
Según precisó, el aparato toma una sección transversal y hace una grilla en
vertical y profundidad mucho más densas que con el método mecánico. Cuando
se hace un ploteo de los valores, se obtiene la manera en que se comporta
el sedimento. A nivel científico, se trata de un gran avance, porque
permite encarar el problema desde otro punto de vista, con resoluciones
imposibles de obtener con los métodos tradicionales.
*Costos*
El investigador añadió que el ADCP otorga otras ventajas como, por ejemplo,
los costos, ya que con él las mediciones se pueden hacer en unos pocos
minutos y con un análisis de laboratorio bastante sencillo.
“El factor económico muchas veces nos limita, porque el sistema tradicional
implica disponer de una embarcación durante un tiempo prolongado, con los
insumos de traslado y combustible que eso significa, además de necesitar
disposición de personal. Esta es la principal causa de por qué en la red
hidrométrica Argentina la variable sedimento es mucho menos medida. Por su
parte, el nuevo método nos lleva mucho menos tiempo, con lo cual todos los
costos se reducen”, celebró.
*Manejo*
Asimismo, Szupiany destacó que los perfiladores son elementos que poseen
cierta complejidad, pero que se pueden aprender a usar luego de un
entrenamiento. De hecho, existen contactos con organismos provinciales y
nacionales que se encargan de hacer las mediciones y con la empresa que
releva la red hidrológica nacional, con el fin de que se prueben los ADCP
en sus estaciones de medición.
“Los diferentes grupos y organismos que miden sedimento en cursos naturales
del país tenderán a usar esta tecnología, ya que podrán reducir costos,
aumentar la frecuencia y ampliar la escasa red de medición”, finalizó.
El grupo que dirige Szupiany está compuesto por Francisco Latosinski, Lucas
Domínguez Ruben, Cecilia López Weibel, Mario Amsler y Carlos Ramonell,
además de investigadores de Italia y Estados Unidos, con quienes trabajan
en la conformación de una red. Además, el trabajo que realizan ya fue
publicado a nivel internacional en Journal of Hydraulic Engineering, bajo
el títuloConcentration and suspended load assessments by means of ADCP
recording in a large river.
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