Transporte de sedimentos en los ríos Paraná y Uruguay. Cuantificación, dinámica e implicancias en bifurcaciones

Abstract

Los ríos Paraná y Uruguay poseen gran importancia por sus múltiples aprovechamientos, su rol en la biodiversidad y en actividades socio-económicas y ambientales. En estos, una de las variables menos conocida es el transporte de sedimentos. Si bien en el sistema del río Paraná es conocida la magnitud de sedimentos finos aportados por el río Bermejo, no se ha analizado en detalle la dinámica hacia aguas abajo, la influencia en la morfodinámica y los aportes correspondientes a sedimentos gruesos (arenas). Respecto al río Uruguay, son escasos los estudios que abordan sus características hidro-sedimentológicas integralmente y modos de transporte dominantes aguas abajo de la Represa de Salto Grande. La presente tesis avanza en el conocimiento de la dinámica y modos de transporte de sedimento dominantes en ambos sistemas. Se presenta una metodología y desarrollo de software para la cuantificación del transporte de sedimentos a través del procesamiento de la señal acústica de retorno de Perfiladores de Corriente Acústicos Doppler (ADCPs). Se estudia la dinámica de los sedimentos aportados por el río Bermejo a los ríos Paraguay y Paraná, analizando el comportamiento del sedimento en suspensión, la interacción con el lecho del cauce y su rol en la formación de bancos. Sobre el río Uruguay, se cuantifican y caracterizan espacialmente los modos dominantes del transporte de sedimentos aguas abajo de la Represa de Salto Grande. Finalmente, se analiza la partición de caudales y sedimentos en bifurcaciones de ambos ríos, identificando comportamientos diferenciados de acuerdo a las condiciones dominantes del transporte de sedimentos.

The Paraná and Uruguay rivers have great importance due to their multiple uses, their impact in biodiversity, and the key role they play in socio-economic and environmental activities. In these channels, one of the least known variables is sediment transport. In the Paraná River system, the magnitude of fine sediment contributions from the Bermejo River is widely known. However, the downstream dynamics, influence on morpho-dynamics, and contributions of the coarse fraction (sands) have not been analyzed in detail yet. For the Uruguay River, there are few studies that comprehensively address its hydro-sedimentological characteristics and the dominant transport modes in each sector downstream of the Salto Grande dam. This thesis addresses the aforementioned topics in order to advance the knowledge of the dominant sediment transport dynamics and modes in both systems. A methodology and development of software are presented for the quantification of sediment transport through the processing of the acoustic return signal from Doppler Acoustic Current Profilers (ADCPs). A detailed analysis is carried out on the dynamics of sediment supplied by the Bermejo River to the Paraguay and Paraná rivers, analyzing the behavior of suspended sediment, its interaction with the channel bed, and its role in bar formation. Regarding the Uruguay River, the dominant sediment transport modes are quantified and spatially characterized in the reach downstream of the Salto Grande Dam. Finally, the partitioning of flows and sediments into different bifurcations are analyzed in both rivers, identifying a differentiated behavior according to the dominant sediment transport conditions.