CONGRESO XX – Trabajo 24

PROCESOS HIDRODINAMICOS Y MEZCLA TURBULENTA EN CONFLUENCIAS FLUVIALES: EL CASO DE LOS RIOS AZUFRE Y CARACARANI

CHRISTIAN GONZALEZ M. 1
PABLO PASTEN G. 2 GONZALO PIZARRO P. 3 CRISTIAN ESCAURIAZA M. 4

RESUMEN

Las confluencias fluviales son determinantes para el transporte de sedimentos y contaminantes en toda la red de drenaje en cuencas hidrologicas. Si bien se ha identificado su importancia en muchos procesos fısicos y geoquımicos que ocurren en los cauces, la interaccion entre estos procesos aun no ha podido ser caracterizada con claridad. Investigaciones recientes han permitido descubrir algunos factores determinantes que controlan la mezcla en situaciones espec´ıficas, y su estudio requiere relacionarlos con las propiedades morfologicas e hidrologicas de los afluentes. En la cuenca del rıo Lluta, en el norte de Chile, la confluencia entre los rıos Azufre y Caracarani es un importante ejemplo donde los procesos hidrodinamicos controlan las condiciones geoquımicas en la cuenca. La combinacion de aguas de diferentes caracterısticas quımicas producen precipitados con un alto contenido de contaminantes inorganicos como Arsenico. La distribucion, mezcla y transporte de estas partıculas esta controlada por la dinamica de la turbulencia y especıficamente por las estructuras coherentes generadas en la interfase de las dos corrientes. En esta investigacion realizamos un estudio detallado de esta confluencia a partir de mediciones en terreno, experimentos de laboratorio y simulaciones computacionales de alta resolucion inspiradas en las dimensiones y relacion entre los caudales de ambos rıos. El objetivo principal es identificar los mecanismos hidrodinamicos fundamentales que controlan la mezcla y formacion de partıculas en la confluencia, para entender en detalle la interaccion entre la turbulencia y los procesos geoquımicos que permiten parametrizar la mezcla y emplear procesos naturales en la remocion de contaminantes en sistemas fluviales complejos.

1Estudiante de Magıster en Ciencias de la Ingenierıa. Departamento de Ing. Hidraulica y Ambiental. Pontificia Universidad Catolica de Chile. email: crgonza1@uc.cl
2Profesor Asociado. Depto. de Ing. Hidraulica y Ambiental. PUC. email: ppasten@ing.puc.cl
3Profesor Asociado. Depto. de Ing. Hidraulica y Ambiental. PUC. email: gpizarro@ing.puc.cl
4Profesor Asistente. Depto. de Ing. Hidraulica y Ambiental. PUC. email: cescauri@ing.puc.cl

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