1. © 2015 by DB Sediments
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

2. © 2015 by DB Sediments
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
2Bogotá, 27.-28.05.2015

3. © 2015 by DB Sediments
Capacidad de almacenamiento Global Water
El aumento de la pérdida de Capacidad
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
Year
1900
1905
1910
1915
1920
1925
1930
1935
1940
1945
1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
Net Storage Capacity Storage Capacity Lost Capacity (Sedimentation/Siltation)
GlobalStorageCapacity[Billionm³]
Source: Based on data from Jenzer and Cesare (2005) and GWSP Digital Water Atlas (2008)
Bogotá, 27.-28.05.2015

4. © 2015 by DB Sediments
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.

5. © 2015 by DB Sediments
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

6. © 2015 by DB Sediments 6Bogotá, 27.-28.05.2015
Uso del Agua – ahorro de Agua
Impacto del ecosistema
hidroeléctrica Agua potable irrigación Inundaciones

7. © 2015 by DB Sediments
Agua naturales
Los cinco elementos relacionados par la velocidad
Bogotá, 27.-28.05.2015 7

8. © 2015 by DB Sediments 8
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

9. © 2015 by DB Sediments 9
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.
La gestión de sedimentos es una necesidad muy urgente
Bogotá, 27.-28.05.2015
Picture: Süddeutsche Zeitung 06.06.2014, http://tinyurl.com/kdme6

10. © 2015 by DB Sediments 10
Las dos Caras de Sedimentos
Aguas arriba Excedente de sedimentos / Aguas abajo Déficit de sedimentos
Bogotá, 27.-28.05.2015

11. © 2015 by DB Sediments 11
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

12. © 2015 by DB Sediments 12
Las dos Caras de Sedimentos
Aguas arriba Excedente de sedimentos / Aguas abajo Déficit de sedimentos
Bogotá, 27.-28.05.2015

13. © 2015 by DB Sediments 13
Las dos Caras de Sedimentos
Aguas arriba Excedente de sedimentos / Aguas abajo Déficit de sedimentos
Bogotá, 27.-28.05.2015

14. © 2015 by DB Sediments 14
Las dos Caras de Sedimentos
Aguas abajo: Déficit de Sedimentos
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

15. © 2015 by DB Sediments 15
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
Adding Sediments is expensive
2012: WSA Duisburg 24 Mio. €

16. © 2015 by DB Sediments
Onda Dinámica
Cambio cualitativo con / sin Transporte de Sedimentos
16Bogotá, 27.-28.05.2015
Onda con Sedimentos
Onda sin Sedimentos

17. © 2015 by DB Sediments 17
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

18. © 2015 by DB Sediments
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

19. © 2015 by DB Sediments
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)
© 2010 by DB Sediments
What Missing Sediment can cause
New Orleans
1930
Quelle: Dan Swenson, The rise and
disappearanc e of Southeast
Louisiana,
http://www.nola.com/speced/lastc
hance/multimedia/flash.ssf?flashlan
dloss1.swf
2010
1930
Meeting with HCC, Madrid, 28.03.2011
10 by DB Sediments
What Missing Sediment can cause
New Orleans
1930
Quelle: Dan Swenson, The rise and
disappearanc e of Southeast
Louisiana,
http://www.nola.com/speced/lastc
hance/multimedia/flash.ssf?flashlan
dloss1.swf
2010
1930
Meeting with HCC, Madrid, 28.03.2011

20. © 2015 by DB Sediments Bogotá, 27.-28.05.2015
Source: Google Maps (2011)
Déficit de Sedimentos
Erosión de Costas (ejemplo Egipto,…)

21. © 2015 by DB Sediments 20
Sedimentación
Intentos actuales para resolver el problema
„Excavar y desechar“No hacer nada Flushing
Bogotá, 27.-28.05.2015
„Dragar, depositar, excavar, transportar and desechar “

22. © 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
Velocity(cm/s)
Grain size (mm)

23. © 2015 by DB Sediments
„Flushing“ y la Alternativa
Langmannsperre, Austria, 2008-2009
22Bogotá, 27.-28.05.2015
Esta es la Alternativa de
DB Sediments®.
Embalse despues del „Flushing“
Mas ineficiente: grandes cantidades
De sedimentos quedan en el embalse

24. © 2015 by DB Sediments
ConSedTrans – Método
Sistema Sensible Solución - Transferencia continua de los Sedimentos
Bogotá, 27.-28.05.2015 23
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.

25. © 2015 by DB Sediments
ConSedTrans – Método
Solución sostenible con producción de energía renovable
Bogotá, 27.-28.05.2015 24
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
Übersicht über
die Bauteile
der Schnecke
1. Wasserkraftschn
2. Unterer Lagerträ
3. Drehmomentübe
4. Generator
5. Schneckentrog
6. Absperrorgan
7. Grobrechen
8. Schaltanlage
9. Zulaufkanal
10. Leerschuss

26. © 2015 by DB Sediments
Hydro Power
Overview Types of Turbines/Screws
Bogotá, 27.-28.05.2015 25
25.11.2014 2

27. © 2015 by DB Sediments
RWE Innogy GmbH
Transfer continuada de los sedimentos dentro embalse desde 2011
26Bogotá, 27.-28.05.2015

28. © 2015 by DB Sediments
ConSedTrans – Método
Embalse en Olsberg (Alemania)
27Bogotá, 27.-28.05.2015

29. © 2015 by DB Sediments
Cliente: RWE Innogy GmbH
Gestión de Sedimentos continua en Olsberg, Alemania
28Bogotá, 27.-28.05.2015

30. © 2015 by DB Sediments 29
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
Bogotá, 27.-28.05.2015

31. © 2015 by DB Sediments
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.
30Bogotá, 27.-28.05.2015

32. © 2015 by DB Sediments
Embalse de Roseau Santa Lucía
Análisis de riesgos / Rehabilitación de la presa / Embalse
Bogotá, 27.-28.05.2015 31

33. © 2015 by DB Sediments
Embalse de Nurek, Tayikistán
Sitio Conception de Sedimenttransport
Bogotá, 27.-28.05.2015 32

34. © 2015 by DB Sediments
Gestión de Sedimentos en Embalses
Lo que se hace o no se hace es lo que se ve (Forggensee (Lech))
Bogotá, 27.-28.05.2015 33
Source: EOMAP (2014) Turbidity Flows on Lech / Donau

35. © 2015 by DB Sediments
Solución holística con SACO – Beneficios
Beneficios Multidimensionales
34
Social Ambiental
Comercial Operacional
Bogotá, 27.-28.05.2015

36. © 2015 by DB Sediments
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

37. © 2015 by DB Sediments
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

38. © 2015 by DB Sediments 36
Gracias y Bienvenidos
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39. © 2015 by DB Sediments
Premios y Reconocimientos
Tecnología mundial mas sostenible
37
• * 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
**
**
Bogotá, 27.-28.05.2015