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Consejo Nacional de Operación, CNO y Acolgen 1er Taller sobre Gestión de Sedimentos en Embalses en Colombia Bogotá, Colombia, 27.05.2015 – 28.05.2015 Dr. Dietrich Bartelt, Ferrostaal DB Sediments Juan David Piñeros León, Ferrostaal de Colombia
Problemas con Sedimentos? Por qué es importante de instalar un Proceso continuado para el ecosistema, para la gestión y para la rentabilidad
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DB Sediments GmbH Sobre la base de saber cómo Ambiental
� Fundada el 09.03.2009 en Duisburg, Alemania � Fundadores - expertos, cada uno con más de 20 años de experiencia
internacional, gestión de proyectos, energías renovables � La experiencia en gestión, liderazgo ambiental � Programas de investigación internacionales desde 1994 (es decir,
quinto FWP UE, ...) � Gestión de la Innovación � Tecnología Ambiental "Made in Germany"
Sede en Tectrum - Tecnología Centro � Cooperación Ferrostaal DB Sediments GmbH
2 Bogotá, 27.-28.05.2015
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Capacidad de almacenamiento Global Water El aumento de la pérdida de Capacidad
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Net Storage Capacity Storage Capacity Lost Capacity (Sedimentation/Siltation)
Glo
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Source: Based on data from Jenzer and Cesare (2005) and GWSP Digital Water Atlas (2008) Bogotá, 27.-28.05.2015
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Encuesta Mundial sobre Percepción del Riesgo Riesgos ambientales son los más propensos y tienen mayor impacto
Bogotá, 27.-28.05.2015 4
Riscs that are also related to sedimentation issues: • Water crises • Interstate conflict • Failure of climate-
change adaptation • Food crises • Extreme weather events • Natural catastrophes • Man-made
environmental catastrophes
• Biodiversity loss and ecosystem collapse
Source: World Economic Forum; Global Risks Perception Survey 2014-2015; www.weforum.org/risks.
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Sedimentos - La mala gestión El aumento del riesgo de inundación - Pakistán, Augusto 2010
Bogotá, 27.-28.05.2015 5
Source: AG Friedensforschung; http://www.ag-friedensforschung.de
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Uso del Agua – ahorro de Agua Impacto del ecosistema
hidroeléctrica Agua potable irrigación Inundaciones
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Agua naturales Los cinco elementos relacionados par la velocidad
Bogotá, 27.-28.05.2015 7
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Hay mas que agua solamente en el río La reducción de velocidad causa la sedimentación en la represa
El Uso de Agua Impacto en el Ecosistema
Bogotá, 27.-28.05.2015
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Las dos Caras de Sedimentos Dentro en Embalse: Excedente de Sedimentos
La acumulación de sedimentos en los embalses lleva a:
• reducción de la protección contra inundaciones • reducción de la capacidad máxima de almacenamiento
para energía hidráulica / almacenamiento estacional • reducción en el almacenamiento para el suministro de agua de
riego / beber • reducción de la biodiversidad en el interior del depósito (es decir,
temperaturas más altas, menos oxígeno) � Estado WCD / ICOLD que la sedimentación en los embalses supera la
nueva construcción actual de los embalses. � Cada año, casi el 1% del volumen de almacenamiento en todo el
mundo está perdido. � 20% de todos los depósitos no estará operativo en 2050.
Î La gestión de sedimentos es una necesidad muy urgente Bogotá, 27.-28.05.2015
Picture: Süddeutsche Zeitung 06.06.2014, http://tinyurl.com/kdme64h
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Las dos Caras de Sedimentos Aguas arriba Excedente de sedimentos / Aguas abajo Déficit de sedimentos
Bogotá, 27.-28.05.2015
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Las dos Caras de Sedimentos Emisiones de metano de los ríos embalsados
Bogotá, 27.-28.05.2015
https://www.youtube.com/watch?v=gW_LOHbff5Y
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Las dos Caras de Sedimentos Aguas arriba Excedente de sedimentos / Aguas abajo Déficit de sedimentos
Bogotá, 27.-28.05.2015
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Las dos Caras de Sedimentos Aguas arriba Excedente de sedimentos / Aguas abajo Déficit de sedimentos
Bogotá, 27.-28.05.2015
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Las dos Caras de Sedimentos Aguas abajo: Déficit de Sedimentos
Î La sustitución de sedimentos faltantes es costosa (Colorado, Rin)
Efectos que provocan la falta de sedimentos/morfología cambiada aguas abajo de embalses:
� Cauce del río y el banco de la erosión � Fallas en las fundaciones de las estructuras hidráulicas civiles � Déficit sustrato agrícola � Cambio de ecosistema acuático � Emisiones de metano de los ríos embalsados � Re-infiltración de agua salada en las aguas subterráneas en el delta del
río / de la costa � La erosión de la costa
Bogotá, 27.-28.05.2015
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Problemas sin Sedimentos Ejemplo: déficit de sedimentos río Rin
Source: Alpreserve *, Bundesanstalt für Wasserbau (Koblenz), Hülskens Wasserbau (Wesel) WSA DU, http://www.wsv.de/ftp/presse/2012/00191_2012.pdf
Locks Iffezheim: about 400.000 t/a
artificial adding of Sediments
Sedimentdeficit D/NL-boarder: about 2.500.000 t/a
about 230.000 t/a
Bogotá, 27.-28.05.2015
Î Adding Sediments is expensive Î 2012: WSA Duisburg 24 Mio. €
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Onda Dinámica Cambio cualitativo con / sin Transporte de Sedimentos
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Onda con Sedimentos
Onda sin Sedimentos
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Un Río es un Ecosistema Los Sedimentos son una Parte integral de este Sistema
Source: Global Water System Project www.gwsp.org
Bogotá, 27.-28.05.2015
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Sistema del Rió Mississippi El Desacoplamiento de los Flujos de Agua y Sedimentos
Bogotá, 27.-28.05.2015 18
Quelle: Meade, R. H. (2010). Sediment Transport and Deposition in Rivers: The Case for Non-Stationarity. In World Bank Group (Ed.): World Bank Document, A REVIEW OF SELECTED HYDROLOGY TOPICS TO SUPPORT BANK OPERATIONS. Papers from the Workshop (pp. 69-76, Annex)., National Geographics, May 2014
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La mala Gestión de Sedimentos Amenaza de Muerte a la Delta (por ejemplo, Mississippi)
Bogotá, 27.-28.05.2015 19
Quelle: Don Swenson (2012) The Rise and Disappearance of Southeast Louisiana. http://www.nola.com/speced/lastchance/multimedia/flashlandloss1.swf, EOMAP – Satelittenbilder (2015)
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What Missing Sediment can cause New Orleans
1930
Quelle: Dan Swenson, The rise and d isappearanc e of Southeast Louisiana , http://www.nola.com/speced/lastchance/multimedia/flash.ssf?flashlandloss1.swf
2010
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Meeting with HCC, Madrid, 28.03.2011
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What Missing Sediment can cause New Orleans
1930
Quelle: Dan Swenson, The rise and d isappearanc e of Southeast Louisiana , http://www.nola.com/speced/lastchance/multimedia/flash.ssf?flashlandloss1.swf
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Meeting with HCC, Madrid, 28.03.2011
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Source: Google Maps (2011)
Déficit de Sedimentos Erosión de Costas (ejemplo Egipto,…)
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Sedimentación Intentos actuales para resolver el problema
„Excavar y desechar“ No hacer nada Flushing
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Bogotá, 27.-28.05.2015
8 „Dragar, depositar, excavar, transportar and desechar “
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© 2015 by DB Sediments source: URL: http://www.welt.de/wissenschaft/article1766616/Der_Grand_Canyon_wird_geflutet.html
Flushing del embalse Mas ineficiente y mas costoso
ECONOMICAL LOSS: 6 Mio. $ per flushing !
Reservoir after Flushing
Bogotá, 27.-28.05.2015
Vel
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(cm
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Grain size (mm)
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„Flushing“ y la Alternativa Langmannsperre, Austria, 2008-2009
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Esta es la Alternativa de DB Sediments®.
Embalse despues del „Flushing“
Mas ineficiente: grandes cantidades De sedimentos quedan en el embalse
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ConSedTrans – Método Sistema Sensible Solución - Transferencia continua de los Sedimentos
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Equipo especial transfiere sedimentos en los embalses. Transfiere desde zonas donde, debido al impacto del uso de agua el flujo es demasiado lento para el transporte natural, a zonas donde la velocidad del flujo es similar al transporte natural de sedimentos a las zonas de aguas abajo de la presa en el río.
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ConSedTrans – Método Solución sostenible con producción de energía renovable
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El transfer de los sedimentos puede combinar para la mejora de la energía renovable
Source: DB Sediments (2014); WGZ Bank (2012); www.wgzbank.de; http://tinyurl.com/pbggxk4
25.11.2014 12
Übersicht über die Bauteile der Schnecke
1. Wasserkraftschnecke 2. Unterer Lagerträger 3. Drehmomentübertragung 4. Generator 5. Schneckentrog 6. Absperrorgan 7. Grobrechen 8. Schaltanlage 9. Zulaufkanal 10. Leerschuss
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Hydro Power Overview Types of Turbines/Screws
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25.11.2014 2
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RWE Innogy GmbH Transfer continuada de los sedimentos dentro embalse desde 2011
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Cliente: RWE Innogy GmbH Gestión de Sedimentos continua en Olsberg, Alemania
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� automated vessel size 1
El Equipo Adecuado Solución Sensible Sistema
� manual small dredge vessel � Larger/other/additional and customized equipment upon request:
- electric or diesel driven - dredging depth up more than 200 m - unlimited capacity and/or
sediment transfer range
� dredge vessel size 2
- diesel driven - depth up to 15 m
- electric driven - depth up to 8 m
- electric driven - depth up to 40 m
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Análisis de Riesgos Presas Existentes y Proyectados
� Evaluación del volumen de almacenamiento original - por tramitación de la disposición original del depósito
� Determinación de - Las pérdidas, enarenado o volumen del
sedimento del depósito, - la tasa de sedimentación de la represa, y - la estimación de la probable vida de la
presa, teniendo en cuenta el radio de acción necesaria del
depósito. � Por otra parte, un análisis comprenderá
- posibles consecuencias, como la obstrucción de la salida del fondo de las presas por sedimentos de deslizamiento y
- riesgo de inundaciones causadas por la reducción del volumen de retención del depósito.
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Embalse de Roseau Santa Lucía Análisis de riesgos / Rehabilitación de la presa / Embalse
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Embalse de Nurek, Tayikistán Sitio Conception de Sedimenttransport
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Gestión de Sedimentos en Embalses Lo que se hace o no se hace es lo que se ve (Forggensee (Lech))
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Source: EOMAP (2014) Turbidity Flows on Lech / Donau
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Solución holística con SACO – Beneficios Beneficios Multidimensionales
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Social Ambiental
Comercial Operacional
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El nuevo Proceso pasa beneficio múltiple
Efectos ambientales positivos: • El proceso restaura (y mejora) la morfología natural del
río. • Sedimentar "en flujo". • Es ambientalmente favorable para la fauna marina. • Mantener la calidad y el nivel de las aguas subterráneas
(después del embalse). • La biodiversidad en el río y en las zonas costeras de los
océanos.
Bogotá, 27.-28.05.2015
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Consideraciones Finales � Disminución del desarrollo dramático de la capacidad de
almacenamiento global de agua � El río es un ecosistema - Los sedimentos son una parte importante
del sistema � Hay una necesidad urgente de una gestión de los sedimentos
holístico en ríos y represas � El manejo adecuado de inundación necesita la adecuada
gestión de sedimentos � El impacto del uso de agua puede ser compensada por el
transporte de sedimentos continua � No existe una solución económica sin una solución ecológica � El ConSedTrans-Método puede contribuir a gestionar el riesgo de
la sedimentación, inundaciones, la erosión del suelo y de la costa y la salinización de las aguas subterráneas
Bogotá, 27.-28.05.2015
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Gracias y Bienvenidos
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Premios y Reconocimientos Tecnología mundial mas sostenible
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• * Picture right: Award of Excellence in New York on Wall Street, December 2011, Platts Global Energy Awards and Fortune Magazine. (Nominations in 2011, 2012 a. 2013)
• ** Picture left: Nomination Innovationspreis der Deutschen Wirtschaft 2015
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Bogotá, 27.-28.05.2015