Defensa Ribereña con Gaviones

DICIEMBRE 2011

PROYECTO DE TESISALUMNO:

YAÑEZ PORTAL, Eric Paul

ASESOR:Ing. VAQUEZ RAMIREZ, Luis

DEFENSA RIBEREÑA CON GAVIONES

Proyecto de Tesis

Título:

DEFENSA RIBEREÑA CON GAVIONES EN LA ZONA MÁS PROPENSA DE

PERDER SUPERFICIE AGRÍCOLA EN EL CURSO DEL RÍO

CAJAMARQUINO, TRAMO BAÑOS DEL INCA – HUAYRAPONGO –

LLACANORA

I. INTRODUCCIÓN

Hoy en día la protección contra las inundaciones incluye, tanto los

medios no estructurales, como los estructurales, que dan protección o

reducen los riesgos de inundación.

Las medidas no estructurales consisten en el control del uso de

los terrenos aluviales mediante zonificación, los reglamentos para su

uso, las ordenanzas sanitarias y de construcción, y la reglamentación del

uso de la tierra de las cuencas hidrográficas.

Las medidas estructurales incluyen las represas y reservorios,

modificaciones a los canales de los ríos, defensas ribereñas,

depresiones para desbordamiento, cauces de alivio y obras de drenaje.

Las defensas ribereñas son estructuras construidas para proteger

de las crecidas de los ríos las áreas aledañas a estos cursos de agua

mediante gaviones, muros de contención, espigones, etc.

Los gaviones son estructuras flexibles construidas por una red de

malla hexagonal tejida a doble torsión. El alambre galvanizado tiene un

recubrimiento plastificado que debe garantizar una vida útil adecuada del

alambre. El llenado de las cajas del gavión se hace normalmente sobre

la base de cantos rodados, que se encuentran en los cauces de los ríos,

estas estructuras apropiadas en zonas donde el río presenta pendiente

suave y media

YAÑEZ PORTAL ERIC PAUL Página 1

http://es.wikipedia.org/wiki/Cursos_de_agua

http://es.wikipedia.org/wiki/Crecida


II. DESCRIPCIÓN O DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

En el curso del río Cajamarquino cuya descarga media, según la

Administración técnica del Distrito de Riego de Cajabamba, es de 220 m³/s en

los meses de avenida, con registros de ciertos años con descargas que sobre

pasan los 400 m³/s, lo que produce con cierta frecuencia inundaciones

afectando las áreas agrícolas, viviendas y otro tipo de obras. Frente a hecho,

nace la necesidad de implementar obras de defensa ribereña en las zonas más

propensas a sufrir daños de esta índole.

El curso del río Cajamarquino en el sector Baños del inca –

Huayrapongo – Llacanora está expuesto a sufrir pérdidas de superficie agrícola

en los meses de máximas avenidas entre los meses de Noviembre y Marzo

ocasionando daños a los agricultores y familias que residen cerca al río.

III. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA:

¿Es viable técnicamente la defensa ribereña con Gaviones en la zona

más propensa de perder superficie agrícola en el curso del río

Cajamarquino, tramo Baños del Inca – Huayrapongo – Llacanora?

¿Cuál sería el Impacto Socioeconómico de las defensas ribereñas con

Gaviones antes y después de la construcción, en la zona más

propensa de perder superficie agrícola en el curso del río

Cajamarquino tramo Baños del Inca– Huayrapongo –Llacanora?

IV. JUSTIFIACIÓN DEL PROBLEMA

Se realiza el siguiente proyecto para brindar a los pobladores del

sector agrícola HUAYRAPONGO una estructura capas de deducir la pérdida de

áreas agrícolas debido a las subidas del río.

También se realiza el proyecto con el fin de que el alumno pueda

obtener el título de Ingeniero Civil aplicando todos los conocimientos obtenidos

en los 5 años de estudio y preparación.



V. FORMULACIÓN DE LOS OBEJITOS DE LA INVESTIGACIÓN

OBJETIVO GENERAL:

Determinar la viabilidad técnica de la defensa ribereña con Gaviones

en la zona más propensa de perder superficie agrícola, en el curso del río

Cajamarquino tramo Baños del inca – Huayrapongo – Llacanora.

Evaluar el impacto socioeconómico de la defensa ribereña con

Gaviones en la zona más propensa de perder superficie agrícola, en el curso

del río Cajamarquino tramo Baños del inca – Huayrapongo – Llacanora.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Estudio Técnico

Estudio Financiero

Estudio de Mercado

VI. MARCO TEÓRICO:

A. Antecedentes del Proyecto:

1. Defensas Ribereñas:

Según el documento electrónico Wikipedia

Como su propio nombre lo indica es una forma de proteger las

zonas cercanas a los ríos de posibles inundaciones, para ello se utiliza

medios estructurales y no estructurales. Entre las medidas

estructurales, se encuentran las represas y los reservorios, además de

la realización de modificaciones a los canales de los ríos, distintas obras

de drenaje, entre otros aspectos.

Las Defensas Ribereñas son estructuras construidas para

proteger de las posibles inundaciones las áreas aledañas a los ríos.

La forma y el material empleado en su construcción varía,

fundamentalmente en función de:



Los materiales disponibles localmente

El tipo de uso que se da a las áreas aledañas.

Medidas de prevención y control de erosión en los cauces de los

ríos y riberas:

Conjunto de medidas tendientes a solucionar problemas, generados

por la energía erosiva del agua. Entre ellas se tiene:

Medidas agronómicas y

Medidas estructurales.

Entre las medidas agronómicas se tienen a las defensas vivas:

a) Defensas vivas naturales:

Son las mejores defensas contra la inundación y la erosión

del río. Constituidos por variedades de árboles y arbustos

dispuestos en ambas márgenes del lecho del río, manteniendo

un ancho entre 30 a 40 m.

b) Defensas vivas forestadas:

Están basadas en la plantación de arbustos y árboles de

raíces profundas que se realiza una vez determinada la sección

estable del río. Su densidad debe estar en función de las

características de las especies.

Esta plantación se efectúa en sectores críticos, o como

complemento a las estructuras o defensa artificial. El ancho de la

plantación en cada margen varía de acuerdo a las características

del río, generalmente de 10 a 30 m.

Las especies más empleadas: “sauces”, “huacán”,

“huarango”, “chilca” “callacas”, “pájaro bobo, caña “Guayaquil”,

“Castilla”, “Carrizo”, “caña brava”,etc.



Medidas estructurales:

Consisten en estructuras diseñadas sobre la base de los

principios de la ingeniería, en el aspecto de diseño se toma en cuenta la

hidrología e hidráulica fluvial.

En la hidrología, es necesario considerar los registros hidrológicos

(descargas le los ríos) y la frecuencia con las que éstas se producen, por

lo general se recomienda 50 años de registro, anteriores al año de

ejecución, para determinar el período de retorno y la descarga máxima

de diseño.

En hidráulicas, se debe recabar datos en lo concerniente a

pendiente, sección estable, tirante, sedimentación, socavación, etc.;

elementos básicos para realizar el diseño de la estructura.

a) Permanentes

Diques enrocados

Enrocados con roca al volteo

Enrocado con roca colocada

Estructuras de concreto

Muros de concreto ciclópeo

Muros de concreto armado

Dados

Tetrápodos

Losas

Colchones

Presas de regulación

Gaviones

Espigones



2. Defensa Ribereña con Gaviones

Son estructuras metálicas compuestas por mallas de alambre

dulce que usualmente suele ser galvanizado, el material de

relleno es roca que a su vez es extraído de canteras cercanas,

formando así un elemento de gran estabilidad estructural,

permeable al agua y flexible, por esto se adopta al terreno de una

forma natural.

Foto N° 1. Defensa Ribereña con Gaviones

Fuente: Programa Profesional de Ingeniería

Ventajas

La construcción de este tipo de estructuras es muy sencilla.

Por lo general es más económica que obras realizadas en hormigón.

Este tipo de estructuras soportan movimientos diferenciales sin perder

eficiencia.

Posee una cimentación flexible la cual le permite adaptarse a las

condiciones cambiantes del terreno.

Composición de la estructura tipo gavión

a. Alambres galvanizados

b. Malla

c. Unidades de Gaviones

d. Uniones entre unidad de gaviones

e. Tirantes y cosidos



a. Alambres Galvanizados.

Normalmente son elaborados en acero dulce y recubierto con un baño

de zinc para no perder sus propiedades debido a la oxidación.

Referencias de alambres que se producen

Cuadro N° 1. Alambres Galvanizados


b. Malla:

Es un tejido de alambre galvanizado, que presenta diferentes formas de

cada una de las cuadrículas que conforman la red.

El tamaño y la forma de estas cuadrículas dependen de uso que se la

vaya a dar a la estructura de gavión.

En la construcción de estructuras, existen 3 tipos de malla:

1. Malla eslabonada simple

2. Malla hexagonal o de triple torsión

3. Malla electro soldada

1. Malla Eslabonada Simple:

En este primer tipo de malla no existen uniones rígidas entre los

alambres, dándole así una mayor flexibilidad debido a que permiten el

desplazamiento de los mismos pero por este motivo se dificulta su

construcción en campo. Los espaciamientos de los alambres varían de 5

a 12 cm.



Foto N° 2. Malla Escalonada Simple


2. Malla Hexagonal o de Tiple torsión:

Este tipo de malla son las más usadas, como su nombre lo indica tienen

forma hexagonal. Las dimensiones de las mallas se determinan por el ancho de

los entorchados paralelos y la distancia entre los entorchados colineales.

Foto N° 3. Malla Hexagonal o de Triple Torsión


3. Malla electro soldada:



Este tipo de malla es más rígida que las anteriores, su conformación se

hace en cuadrículas de igual espaciamiento en las dos direcciones.

Son muy conocidas por su economía y fácil construcción en campo, ha

sido muy empleada en la construcción de carreteras Zinc.

Foto N° 4. Malla electro soldada

Fuente: Programa Profesional de Ingeniería.

c. Unidades para Gaviones:

En la práctica de la construcción de carreteras son muy utilizados tres

tipos, que se distinguen entre sí más por su tamaño que por su comportamiento

1. Gaviones de Base

Son gaviones de poco espesor por lo genera 0.50 m ) y se

emplean como fundación de una estructura.

2. Gaviones de Cuerpo

Con mayor espesor que los gaviones de base (1 m), son usaos

para conformar la parte exterior de la obra.

3. Gaviones de Recubrimiento



También denominados colchonetas son de gran área, se emplean

en el recubrimiento taludes y canales como protección contra la

erosión superficial

Dimensiones de los tipos de gaviones más usados en nuestro medio

Cuadro N° 2. Tipos de Gaviones


d. Uniones entre unidades de gaviones:

El alambre que se utilice para la unión en gaviones, debe poseer una

resistencia ligeramente inferior a la de la malla, con el fin de garantizar su

resistencia de la unión.

Existen dos tipos de uniones:

1. Unión Tejida: Se cose todos y cada uno de los espacios

alternando costuras sencillas y dobles

Foto N° 5. Malla con unión tejida


2. Unión Independiente: Las uniones van cada espacio y alternado



Foto N° 4. Malla con unión independiente


e. Tirantes:

Son alambres preferiblemente del mismo calibre al de la malla, se ubican

a medida que se colocan las capas de roca y es aconsejable cada 30 cm en

forma horizontal o vertical según el requerimiento para hacer solidarias las

caras opuestas de la estructura, y así evitar las deformaciones de los tirantes

horizontales y verticales se utilizan los diagonales que son ubicados

especialmente en los extremos de cada hilada de la estructura

4. PROPIEDADES PARA EL SUELO DE FUNDACIÓN.

Se acostumbra a emplear una profundidad de 50 cm, sin embargo

en algunos casos es aconsejable aumentarlo a un metro o más dependiendo

de la garantía que ofrezca el suelo de fundación en lo referente a erosión por

acción del agua u otro agente mecánico; para esto se debe realizar un estudio

de suelos para determinar parámetros de resistencia (c’ y φ’), peso unitario (y)

y compresibilidad; capacidades del suelo y lso asentamientos.

5. Hidrología:

La investigación se ubica dentro de la temática de la hidrología. Según

Linsley (1996) esta ciencia tiene los siguientes objetivos:

a) Variación de la Precipitación.

b) Caudales de las avenidas en los tramos de interés del proyecto.

c) Tránsito de la avenida en cauces.

d) Transporte de Sedimentos.



El mismo autor, sostiene que la evaluación hidrológica en cuencas de

escasa información, se debe tomar en cuenta como uno de los aspectos

importantes, la precipitación. Esta refiere a que en meteorología, la

precipitación es cualquier forma de agua que cae del cielo. Esto incluye lluvia,

nieve, neblina y rocío.

Según Máximos Villón Béjar en su libro “Hidrología” nos dice: La

precipitación es toda forma de humedad que originándose en las nubes, llega

hasta la superficie del sueo.

Según el documento electrónico Wikipedia (2007), la precipitación es

una parte importante del ciclo hidrológico y es responsable por depositar agua

fresca en el planeta.

La precipitación es generada por las nubes, cuando alcanzan un punto

de saturación; en este punto las gotas de agua creciente (o pedazos de hielo)

se forman, que caen a la Tierra por gravedad. En esencia toda precipitación de

agua en la atmósfera, sea cual sea su estado (sólido o líquido) se produce por

la condensación del vapor de agua contenido en las masas de aire, que se

produce cuando dichas masas de aire son forzadas a elevarse y a enfriarse.

Cuando el agua condensada alcanza una masa crítica, se hace más pesado

que el aire que la circunda y "precipita".

Descargas máximas.

Uno de los aspectos de la evaluación hidrológica es el relacionado con

las descargas máximas en una cuenca. Según Velásquez (1999) la estimación

del volumen de agua escurrido en una cuenca, se puede hacer mediante el

método directo o indirecto.

El método directo

Se basa en la observación de la serie histórica de caudales obtenidos en

la estaciones de aforo del río en donde a mayor longitud de registro, se

obtendrán mejores resultados. En caso de obtener aforos alejados del lugar del

Proyecto, pero en la misma cuenca, se hará una corrección de acuerdo a la

Superficie de las Cuencas en estudio.



El método indirecto.

Es muy útil en cuencas pequeñas en los que no se tienen estaciones de

aforo y por consiguiente se carece de datos; está basado en tres factores:

La intensidad de precipitación

El área de la cuenca y

El coeficiente de Escurrimiento.

Asimismo, según Velásquez (1999) la estimación del Caudal Máximo de

Avenidas para Cuencas sin información, se lo puede encontrar mediante la

Determinación del caudal máximo de avenidas por el método sección -

pendiente. Este método permite conocer el caudal máximo en forma semi-

directa, se basa en la Ecuación de Manning y servirá de comparación con el

caudal determinado en las curvas envolventes. Con la ayuda un nivel de

ingeniero se puede obtener el perfil del fondo y el perfil de las huellas dejadas

por las máximas avenidas además de la sección transversal.

La pendiente es la del lecho y se puede obtener del perfil calculando la

pendiente promedio. El coeficiente de rugosidad (n), se estima utilizando los

valores propuestos por Norton. Se puede calcular tantos caudales como

secciones transversales se tomen, el caudal máximo será el promedio de

estos. Este valor obteniendo puede incrementar en un porcentaje conservador

de 1.3 para tener el valor de la avenida máxima probable.

VII. HIPÓTESIS.

Es viable la implementación de defensa ribereña con gaviones en la

zona más propensa para disminuir el riesgo de pérdida de superficie agrícola

del río Cajamarquino tramo Baños del Inca-Huayrapongo-Llacanora.

Los Impactos Socioeconómicos de la defensa ribereña con gaviones,

fueron menores en comparación con la época que no habían en la zona más

propensa de perder superficie agrícola, en el curso del río Cajamarquino tramo

Baños del inca – Huayrapongo – Llacanora.



VIII. METODOLOGÍA DEL PROYECTO

TIPO DE INVESTIGACION: DESCRIPTIVO.

Busca comprobar la viabilidad del uso de defensa ribereña con

gaviones para disminuir el riesgo de pérdida de superficie agrícola. Se

mide o evalúa diversos aspectos, dimensiones o componentes del

fenómeno.

POBLACION EN ESTUDIO.

Población.

Viabilidad del uso de defensa ribereña con gaviones para disminuir el

riesgo de pérdida de superficie agrícola en el curso del río Cajamarquino

Baños del Inca-Huyrapongo-Llacanora

El impacto socioeconómico, de la población estará constituido por los

beneficiarios y/o familias de las comunidades de HUAYRAPONGO.

Muestra.

La muestra está constituida por la de defensa ribereña que se construirá

en el río Cajamarquino, la misma que tienen un tiempo de duración, para lo

cual solo se deberá considerar el principal objetivo la de construcción.

Para lo cual se han adoptado ciertos criterios de ejecución, teniendo en

consideración que las descargas máximas del río, pueden ocasionar

consecuencias catastróficas en determinados lugares en el cual no se

programan este tipo de defensas ribereñas.



IX. RECOLECCION DE LOS DATOS: FUENTES, TECNICAS E INSTRUMENTOS PARA OBTENCION DE LOS DATOS.

VARIABLE CONCEPTO INDICADOR ÍNDICE FUENTE TÉCNICA INSTRUMENTO

Viabilidad

Es la cualidad de

viable (que tiene

probabilidades de

llevarse a cabo o de

concretarse gracias a

sus circunstancias o

características)

Estudio de

Mercado

Estudio Técnico

Estudio Financiero

Cálculo del VAN y

TIR

Valores del

VAN. y TIR

POSITIVOS Registros Análisis

documental

Ficha

Disminución de

riesgo

(Superficie

Agrícola)

Mermar la cantidad o

intensidad de algo

Área agrícola no

afectada por

desbordes del río

% de áreas

recuperadas

Registros Análisis

documental

Ficha

Impacto

socioeconómic

o

Se refieren a los

daños a las personas

y materiales valuados

en Términos

Daños a las Personas

Daños Económicos (Materiales)

Nº de personas afectadas.

Nº de personas afectadas.

Oral/Escrita

familias

Encuesta

EntrevistaCuestionario/guía

de entrevista



económicos Cultivos. ha y S/.



XIV. BIBLIOFRAFÍA

wikipedia.org/wiki/Defensa ribereña

www.monografias.com › Agricultura y Ganadería

“Ministerio de Agricultura” Dirección Regional de Agricultura Cajamarca

“Estudios de Proyectos” Ingeniero William López

Programa Profesional de Ingeniería.


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