La sedimentación en embalses reduce la capacidad de almacenamiento, crea un déficit de sedimentos aguas abajo de los embalses y puede provocar daños en los órganos de desagüe de la presa. Con objeto de minimizar estos efectos negativos, la gestión sostenible y eficaz de embalses debe procurar que estas estructuras hidráulicas sean lo más permeables posible al transporte de sedimentos.

Este tipo de gestión contribuirá a la sostenibilidad, flexibilidad y seguridad de los embalses, así como al equilibrio sedimentario aguas abajo. Entre las diferentes técnicas que existen para disminuir la sedimentación en embalses, este proyecto se centra en el Flushing, que consiste en la evacuación de sedimentos mediante el vaciado parcial o total del embalse a través de los desagües de fondo.

Esta técnica es una de las más eficaces en cuanto al volumen de sedimentos evacuados en relación al volumen de agua desembalsado. El Flushing ha sido investigado a partir de datos obtenidos en laboratorio y durante el vaciado de embalses reales.

Sin embargo, aspectos como la modelización numérica del Flushing o la influencia de factores como la geometría del embalse, el tamaño de los sedimentos, o los protocolos de vaciado en la eficacia del proceso, no han sido analizados de manera sistemática.

Este proyecto tiene tres objetivos: i) la evaluación de la capacidad de los modelos numéricos existentes para la simulación del Flushing, ii) el análisis de la influencia de la geometría del embalse, del protocolo de vaciado y del tamaño de los sedimentos en la eficacia del proceso, y iii) la definición de los protocolos de embalse que optimicen la eficacia del Flushing en función de la geometría, la capacidad de desagüe y el tamaño de los sedimentos.

Para ello se plantea una metodología que combina simulaciones numéricas con experimentos en modelo físico en laboratorio. Para las simulaciones numéricas se utilizarán 3 modelos hidrodinámicos 1D, 2D y 3D.

Estos modelos serán en primer lugar, calibrados y en segundo lugar, validados y evaluados mediante la comparación de resultados con los de otros estudios publicados. Posteriormente, se realizarán simulaciones numéricas en las que se analice de manera sistemática y por separado, la influencia de cada una de las variables que gobiernan el proceso de Flushing.

Esas simulaciones cubrirán diferentes configuraciones geométricas, protocolos de vaciado, y diferentes tipos de sedimentos, de manera que sean representativos de la diversidad de embalses existentes. En paralelo a estas simulaciones numéricas, se llevarán a cabo una campaña de experimentos en el laboratorio de hidráulica del grupo Hidr@m.

En estos experimentos se analizará la influencia del tamaño de los sedimentos y de los protocolos de vaciado en la eficacia del Flushing. Los resultados esperados de este proyecto son: i) La evaluación de la capacidad de los modelos numéricos existentes para la simulación del Flushing, ii) metodología para la realización de estas simulaciones, iii) caracterización de la influencia de cada una de las variables que intervienen en el proceso de Flushing, iv) visión global del proceso y criterios para mejorar su eficacia, y v) protocolo operacional para la evacuación eficaz de sedimentos mediante Flushing.

Los resultados y conclusiones serán discutidos con los miembros del grupo y divulgados en conferencias y congresos de carácter nacional e internacional. Además, estos resultados serán sintetizados en dos artículos científicos para su publicación.