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“UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUEZ” CAP: “INGENIERIA CIVIL”
CURSO: HIDRAULICA FLUVIAL
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UNIVERSIDAD ANDINA “NESTOR CACERES VELASQUEZ”
AREQUIPA – PERÚ DICIEMBRE - 2015.
FACULTAD: INGENIERIA CIVILCURSO: HIDRAULICA FLUVIAL
Docente
Ing. Alex Alonso Quicaño Muñoz
ALUMNO: ROBERT FERNANDO ALVAREZ CARDENAS
Semestre: VITurno: Noche
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INDICE
1. Introducción
2. Descripción del problema
3. Justificación del problema
4. Objetivos generales
5. Definición de defensas ribereñas
6. Clasificación de ríos
7. Causes
8. Las ribereñas
9. Fajas marginales
10. Delimitación y linderos
11. Controladores de defensas ribereñas
12. Uso de Controladores de defensas ribereñas
13. Controladores más usados
14. Tipos de defensas ribereñas
15. Cálculos
a. Cálculos de caudal de diseño de defensas ribereñas
16. conclusiones
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1. INTRODUCCION
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 alos 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 mallahexagonal 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
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DEFENSA RIBEREÑAS
DESCRIPCIÓN O DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
En el curso de los ríos cuya descarga media, según la Administración técnica
de la localidades de Riego en los meses de avenida, con registros de ciertos
años con descargas mayores y exageradas de lo normal, 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 de los ríos están 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.
JUSTIFIACIÓNDEL PROBLEMA
Se realiza el siguiente proyecto para brindar a los pobladores del sector
agrícola una estructura capas de deducir la pérdida de áreas agrícolas debido
a las subidas del río.
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OBJETIVO GENERAL:
Determinar la viabilidad técnica de la defensa ribereña con técnicas de
defensa ribereñas como gaviones en la zona más propensa de perder
superficie agrícola, en el curso del río.
Evaluar el impacto socioeconómico de la defensa ribereña con Gaviones en la
zona más propensa de perder superficie agrícola, en el curso del río.
Describir las diferentes técnicas propias para el control de la erosión en
corrientes de agua; teniendo en cuenta muchos otros factores dentro de los
cuales se destacan el uso de la tierra y los sistemas de manejo tecnológico de
operación y mantenimiento asociados. Previa exposición de las estrategias de
control de la erosión en corrientes de agua, se desarrollan brevemente algunos
elementos conceptuales relativos a éstas, considerados de oportuna inclusión a
manera introductoria.
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DEFINICION:
Las defensas ribereñas son estructuras construidas para proteger de las crecidas
de los ríos las áreas aledañas a estos cursos de agua.
La protección contra las inundaciones incluye, tanto los medios estructurales,
como los no estructurales, que dan protección o reducen los riesgos de
inundación.
Las medidas estructurales incluyen las represas y reservorios, modificaciones a
los canales de los ríos por otros más amplios, defensas ribereñas, depresiones
para desbordamiento, cauces de alivio, obras de drenaje y el mantenimiento y
limpieza de los mismo para evitar que se obstruyan.
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 hidrográficaspara no ocupar los cauces y terrenos aluviales de ríos y
ramblas con edificaciones o barreras.
La forma y el material empleado en su construcción varía, fundamentalmenteen función de:
Los materiales disponibles localmente
El tipo de uso que se da a las áreas aledañas. Generalmente en áreas
rurales se usan diques de tierra, mientras que en las áreas urbanas se
utilizan diques de hormigón.
https://es.wikipedia.org/wiki/Crecidahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cursos_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Inundaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Represahttps://es.wikipedia.org/wiki/Reservoriohttps://es.wikipedia.org/wiki/Cuenca_hidrogr%C3%A1ficahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ramblahttps://es.wikipedia.org/wiki/Construcci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Diquehttps://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Diquehttps://es.wikipedia.org/wiki/Construcci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ramblahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cuenca_hidrogr%C3%A1ficahttps://es.wikipedia.org/wiki/Reservoriohttps://es.wikipedia.org/wiki/Represahttps://es.wikipedia.org/wiki/Inundaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Cursos_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Crecida
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Clasificación de los ríos
Para estudiar los efectos de la proximidad entre un río y las obras viales es
necesario tener en cuenta que existen dos grandes tipos de ríos: los
aluviales y los confinados. Los ríos aluviales o de ancho indefinido están
cambiando constantemente de posición y forma. Su ancho es muy
variable. No podemos perder de vista que los ríos que corren sobre un
material aluvial tienen la tendencia a adquirir mediante un mecanismo
que ha sido llamado de autoajuste, la pendiente, el ancho y el tirante
correspondientes al gasto líquido, al gasto sólido y al tamaño de los
sedimentos que arrastran, lo que ha sido estudiado principalmente por
Blench. Este principio general de Hidráulica Fluvial sigue siendo válido
Río de ancho indefinido: con áreas de inundación
Resulta entonces claro que un río aluvial tiene tendencia a
desplazamientos longitudinales y transversales y a desarrollar procesos
fluviomorfológicos como erosión (degradación) y sedimentación
(agradación). En estas circunstancias se hace evidente el conflicto entre
el río y las estructuras ubicadas en sus proximidades, especialmente
cuando en el diseño de ellas no se hubiese tenido en cuenta el intensodinamismo fluvial.
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Río de ancho indefinido: con tendencia a aumentar o disminuir su ancho.
En cambio, los ríos confinados no tienen la posibilidad de desplazamientos
transversales (laterales). El confinamiento puede ser natural o artificial. El típico
confinamiento natural se presenta cuando un río corre entre cerros (Fig. 3 y 4).
El confinamiento artificial ocurre cuando se ha construido defensas y el río está
encauzado.
Río con confinamiento natural
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Río confinado artificialmente (encauzamiento)
Los cauces
Conviene recordar a partir de la normatividad vigente y del DRAE (Diccionario
de la Real Academia Española) algunas definiciones fundamentales para el
mejor conocimiento del cauce de los ríos. “Madre” es el terreno por donde
corren las aguas de un río o arroyo. Es el “cauce por donde ordinariamente
corren las aguas de un río o arroyo”, según la definición del DRAE. De acá viene
la expresión “salirse de madre”, que significa salirse del cauce, “desbordarse un
río”, lo que ocurre muchas veces.
Los términos cauces, riberas y fajas marginales, antes mencionados, están
definidos en la Ley y a ella nos referiremos a continuación. La Ley Nº 29338
llamada de Recursos Hídricos fue promulgada el 30 de marzo del 2009. El 23 de
marzo del 2010 se expidió su Reglamento, cuyo Capítulo III trata de los Cauces,
Riberas y Fajas Marginales, el que se incluye como Anexo de esta exposición.
Las riberas
Las riberas, al igual que los cauces, son bienes naturales asociados al agua y
están definidas en el Reglamento de la Ley de Recursos Hídricos, el que señalaque son “Las áreas de los ríos, arroyos, torrentes, lagos, lagunas, comprendidas
entre el nivel mínimo de sus aguas y el que éste alcance en sus mayores
avenidas o crecientes ordinarias.” (Art. 111º).
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El Reglamento tampoco precisa o define qué debe entenderse por “mayores
avenidas” o por “crecientes ordinarias”, sobre lo que sí existen algunas pautas
en las legislaciones de otros países. Obsérvese que acá el Reglamento no usa la
expresión “máximas crecientes”. Sin embargo, el Reglamento da algunos
criterios para delimitar las riberas (Art. 112º).
Ellos son:
a) “Nivel medio de las aguas, tomando para tal efecto periodos máximos de
información disponible.”
b) “Promedio de máximas avenidas o crecientes ordinarias que se determina
considerando todas las alturas de aguas que sobrepasen el nivel medio
señalado en el literal anterior”.
Es indudable que la aplicación de los criterios para fijar el cauce y las riberas
presenta dificultades prácticas muy grandes. Pero, ellos no pueden dejar de
considerarse en el planeamiento y diseño de las obras, viales o no, ubicadas en
las proximidades de un río. Existen numerosas obras, no solo viales, que se
construyeron literalmente dentro del cauce o en las riberas, con consecuencias
desastrosas. Este asunto es tan importante que la Ley, a través de su
Reglamento, limita los desarrollos y ocupaciones aun más allá de las riberas y
obliga a respetar las fajas marginales.
LAS FAJAS MARGINALES
En el Perú los conceptos referidos a las fajas marginales están definidos en la ley
de Recursos Hídricos y en su Reglamento. En la ley se establece que las fajas
marginales son bienes naturales asociados al agua.
Definición
El Reglamento establece que las fajas marginales “Están conformadas por las
áreas inmediatas superiores a las riberas de las fuentes de agua, naturales o
artificiales” (Art. 113.1º). Y añade que sus “dimensiones en una o ambas
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márgenes de un cuerpo de agua son fijadas por la Autoridad Administrativa del
Agua, de acuerdo con los criterios establecidos en el Reglamento, respetando
los usos ycostumbres establecidos” (Art. 113.2º). Este concepto se aplica tanto
en las áreas rurales como en las urbanas.
En los cauces artificiales (canales) también deben determinarse las respectivas
fajas marginales, las que se definirán en los estudios de las obras de
infraestructura hidráulica mayor y serán habilitadas en la etapa constructiva del
proyecto. (Art. 116º).
En algún momento (de baja probabilidad de ocurrencia) las fajas marginales se
convertirán transitoriamente en cauce fluvial. De acá que deben estar
delimitadas y debe señalarse cuáles son las restricciones para su uso. Esto debe
tenerse en cuenta por los proyectistas de obras civiles. Las fajas marginales son
áreas de uso restringido. Hay determinadas actividades que están prohibidas
en ellas: no pueden usarse para fines de asentamiento humano, agrícola u otra
actividad que las afecte. Es decir, por ejemplo, que no pueden construirse
viviendas.
Para la ejecución de obras de defensa ribereña y la utilización de materiales
ubicados en las fajas marginales se requiere la autorización de la Autoridad
Administrativa del Agua.
En lo que respecta a los programas de mantenimiento de las fajas marginales el
Reglamento señala en su artículo 118º que “La Autoridad Administrativa del
Agua, en coordinación con el Ministerio de Agricultura, gobiernos regionales,
gobiernos locales y organizaciones de usuarios de agua promoverá el
desarrollo de programas y proyectos de forestación en las fajas marginales
para su protección de la acción erosiva de las aguas.” Los proyectos de
forestación, no solo ayudan a la protección de
las márgenes, sino que contribuyen a que éstas no tengan usos prohibidos o
inconvenientes. Sin embargo, resulta claro que es difícil ponerse de acuerdo
entre varias organizaciones.
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En algunos lugares del país hay preocupación por lo que ocurre con las áreas
próximas a los ríos. Así, en mayo 2010 se realizó el Encuentro entre Comunidades
Campesinas, Comité de Riego y Juntas Administradoras de Servicios de
Saneamiento de la subcuenca Huatanay (Cusco) y una de sus conclusiones fue
la de conformar un Consejo Multisectorial para afianzar la protección de las
fajas marginales del río Huatanay. Se informó acerca de la “Invasión no
planificada del territorio en la que las poblaciones se instalaron en zonas
cercanas a las riberas del río invadiendo la faja marginal y en muchos casos
angostando el cauce del río lo que originó la variación del régimen hídrico y de
las zonas naturales de inundación.”
Delimitación y linderos
El Reglamento da varios criterios para la delimitación, en cada caso, de las
fajas marginales. Entre ellos están:
a) “La magnitud e importancia de las estructuras hidráulicas de las presas,
reservorios, embalses, canales de derivación, entre otros.
b) El espacio necesario para la construcción, conservación y protección de las
defensas ribereñas y de los cauces.
c) El espacio necesario para los usos públicos que se requieran.
d) La máxima crecida o avenida de los ríos, lagos, lagunas y otras fuentes
naturales de agua. No se considerarán las máximas crecidas registradas por
causas de eventos excepcionales.”
El literal c podría incluir dentro de los usos públicos, las obras
viales. Llama la atención lo señalado en el literal d: ¿Qué es máxima
crecida?, ¿Qué son eventos excepcionales? ¿Qué es una máxima crecida
que no corresponda a un evento excepcional? Estas variadas denominaciones
demuestran que se requiere una precisión para cada tramo fluvial y para cada
fin específico.
En lo que respecta a los ríos cabe la pregunta siguiente: ¿Hasta dónde se
extiende el Dominio Público? Esta pregunta guarda relación con las
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interrogantes planteadas líneas arriba acerca de la definición, por ejemplo, de
una “máxima crecida”.
La Autoridad debe fijar y señalizar en cada río los linderos de las fajas
marginales. En efecto, el Reglamento mencionado señala que “La señalización
en el lugar de los linderos de la faja marginal, previamente fijados por la
Autoridad Administrativa del Agua, se efectuará mediante el empleo de hitos u
otras señalizaciones” (Art. 117º). Las fajas marginales son, o pueden ser, y en eso
se diferencian del cauce, una propiedad privada, pero de uso restringido. Algo
similar ocurre con el retiro municipal en las construcciones urbanas.
CONTROLADORES PARA DEFENSAS RIBEREÑAS
En el Perú existen muchas zonas bajo el riesgo de inundación. En particular son
vulnerables aquellas poblaciones de sierra y selva, que ven periodos de
precipitaciones anualmente y que se han asentado cerca de los caudales de
los ríos.
Como muchos fenómenos naturales, los ríos tienen un comportamiento de
difícil proyección. Aquellos con tendencias a sufrir inundaciones suelen
presentar comportamientos imprevisibles que solo sirven para maximizar el nivel
del riesgo de las poblaciones que habitan cerca de ellos.
Las inundaciones no solo significan la pérdida de vidas humanas; afectan
también los medios de vida y de soporte económico de las poblaciones bajo
situaciones económicas marginales.
Una alternativa para lidiar con la realidad de las inundaciones en el Perú,
mitigar sus efectos y prevenir el escalamiento de situaciones de desastre es
mediante controladores ribereños, una forma de barrera de protección ante la
subida del nivel de agua. Sirven no solo para evitar la destrucción material
causada por las inundaciones, sino como alternativa ante la pérdida de vidas
humanas.
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La construcción de controladores es un proceso técnico que requiere de
estudios técnicos (hidrológicos y geomorfológicos) de aquellos tramos de ríos
que sufren erosión y desbordes.
USOS DE CONTROLADORES RIBEREÑOS
Los controladores para la defensa ribereña dependen de la cuenca de
construcción, ya que la geomorfología de la costa no es la misma que la de la
sierra o de la selva. Sin embargo, en general todos cumplen las mismas
funciones:
• Reducir la velocidad de la corriente cerca de la orilla.
• Desviar la corriente de la orilla cuando ocurren desbordes.
• Prevenir la erosión de las márgenes del río.
• Establecer y mantener un ancho fijo para el río.
• Estabilizar el cauce fluvial.
• Controlar la migración de meandros.
Uso de gaviones En el Perú los gaviones son usados como muros de contención;
diseñados de tal manera que tienen distintos niveles y combinan funciones de
sostenimiento y drenaje. Sin embargo, para la construcción de gaviones es
necesario uniformizar el terreno donde se ubicarán, sin la necesidad de
excavaciones.
Los gaviones protegen los suelos en contra de la erosión hídrica, que afecta el
nivel de nutrientes de un suelo, sus características hidráulicas y el potencial
agrícola.
Los gaviones también son usados como protección de obras transversales
como espigones y diques, así como en el revestimiento de vertederos,
protección de tomas de agua, etc.
Uso de los espigones
Se utilizan para desplazar las aguas y el cauce más hondo de un río hacia el
centro. También sirven para reducir la capacidad hidráulica, generando
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sedimentación de partículas finas transportadas por el río y su anchura. Esto
ofrece estabilidad a un tramo del cuerpo de agua.
Los espigones permiten la sedimentación, estancamiento o colmatación en ríos
de poca pendiente que transportan materiales sólidos en suspensión.
¿CUÁLES SON LOS CONTROLADORES MÁS USADOS?
Los controladores ribereños, también llamados defensas ribereñas, son
estructuras construidas en las márgenes de los ríos para evitar procesos de
erosión y desbordamiento. En general pueden ser de dos tipos: no estructurales
y estructurales.
Controladores no estructurales Son desarrollados de forma artesanal y sin
considerar criterios técnicos como una alternativa de bajo coste y rápida
construcción. Por este motivo, no se realizan estudios previos de evaluación de
la cuenca donde se construyen.
Cumplen la misma finalidad que los controladores estructurales pero son
usualmente realizados por las poblaciones sin consultas de especialistas.
Una de las formas más comunes de control no estructural es el uso de
zonificación para asignar terrenos con la tendencia a ser inundados (aluviales)
a actividades no productivas o actividades no primarias, como la recreación.
Sin embargo, su limitación es que no se previenen las inundaciones.
Es muy frecuente el uso de defensas vivas o naturales. En este modelo se utilizan
especies de vegetación nativa o exótica para crear una frontera natural
contra la erosión y el desborde de los ríos. Existen experiencias nacionales de
este uso, como por ejemplo, la aplicación de bambú como defensa
implementado por el programa Sierra Exportadora. Pero hay un límite de
caudal frente al que este tipo de barrera puede dejar de ser funcional.
Controladores estructurales
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Controladores desarrollados utilizando herramientas y procesos técnicos, y bajo
la supervisión de especialistas. Pueden utilizar materiales locales pero siempre
cumplen ciertos estándares de técnicos.
Se subdividen a su vez en dos tipos: flexibles (para suelos con deformaciones) o
rígidos (para terrenos uniformes). Los controladores más populares son:
Gaviones
Estructuras construidas con alambre de acero galvanizado o recubiertos de
PVC, a forma de malla,
y rellenados de rocas redondeadas (cantos rodados). Los muros de los
gaviones protegen las zonas aledañas y son capaces de tolerar grandes
deformaciones sin perder resistencia.
Pantallas de concreto armado
Estructura de contención similar a los gaviones, pero de mayor profundidad de
excavación. No tienen espacios y son completamente impermeables. Como
son construidas in situ pueden usarse pilotes para dar flexibilidad a la estructura
y puntos adicionales de soporte.
Diques
Estructuras que controlan o impiden el paso del agua en un río. Existen dos
tipos: artificiales y naturales.
• Artificiales: previenen la inundación pues encajonan al río y dan más fluidez a
su cauce.
• Naturales: depósitos arrastrados por el río y depositados en sus márgenes.
Espigones o deflectores
Construcciones usadas a modo de rompeolas, permiten dirigir el cauce del río y
aumentarlo en una dirección específica. Usualmente son construidos de
hormigón o rocas de gran tamaño. Funcionan de tal manera que se dirige el
sentido del agua, alejando el punto de máxima profundidad de la orilla
(evitando desbordes).
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Muros de concreto armado
Elementos estructurales de concreto, son construidos en ambas orillas de un
cauce de agua para dirigirlo y controlar su flujo.
Muros de mampostería
Similares a los muros de concreto, pero se usan piedras o tabiques de madera,
con cierta separación, dando a la estructura cierto grado de permeabilidad.
Elementos de diseño.
ELEMENTOS DE DISEÑO
Para la construcción de cualquier sistema de controladores ribereños es
necesario que antes se realicen estudios científicos que permitan determinar las
características del río sobre el que se trabaja y las características de una
posible inundación. Con esta información, será posible construir controladores
adecuados a la dinámica específica de la cuenca. Los estudios más
importantes a tomar en cuenta son: hidrológico, de hidráulica fluvial y de tipos
de socavación.
Estudio de hidrología
Un estudio hidrológico debe tomar en cuenta aspectos de precipitación y
climatología de la cuenca (precipitación media anual, tendencias mensuales,
meses lluviosos y meses secos), de eventos extremos y de transporte de
sedimentos.
Para determinar la precipitación, se debe recurrir a la información oficial (datos
del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología, para el caso de Perú). De
no existir información disponible, se pueden realizar medidas a lo largo de un
periodo prudencial o revisar información de proyectos de cooperación y
desarrollo en la zona de trabajo.
Estudio de descargas máximas e hidrograma de avenidas
Este estudio consiste en observar los datos históricos de los caudales de un río,
para determinar cuáles son sus cargas máximas. Para ello se debe observar la
serie histórica de caudales obtenidos durante la estaciones de mayor aforo del
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río. En caso de que no existan datos, se pueden obtener aforos alejados del
lugar donde se planea construir un controlador ribereño, pero en la misma
cuenca. Luego, se deben corregir los datos de acuerdo a la superficie de las
cuencas.
El método más útil para cuencas pequeñas, donde no se cuenta con datos de
caudales, es el indirecto.
Está basado en tres factores: intensidad de precipitación, área de la cuenca y
coeficiente de escurrimiento.
La siguiente ecuación permite calcular el volumen medio de un río:
V = A x P x C
Dónde:
V: volumen medio anual escurrido (m3).
P: precipitación media anual (m).
C: coeficiente de escurrimiento.
A: área de la cuenca de captación (m2).
El área de la cuenca de captación debe ser delimitada a partir del sitio
identificado para plantear la protección..
Estudio de distribución de eventos extremos
Es importante realizar un estudio de distribución de eventos extremos porque es
una de las metodologías más usadas para el análisis de caudales de máximas
avenidas anuales. Ello permite comprender cuántos
eventos extremos ocurren en una cuenca y adaptar el diseño de los
controladores para soportarlos.
La probabilidad de ocurrencia de un evento se determina conociendo el
período de retorno; los usuarios también pueden usar datos de serie de
caudales para la zona en estudio.
Distribución probabilística de las descargas anuales máximas
La serie anual de un río son los valores extremos de una serie de observaciones
efectuadas durante un año.
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Conocer estos datos permite aplicarlos a las ecuaciones de distribución de
extremos y hacer predicciones contando con la información de un cierto
número de años.
En la práctica se usa el papel especial de probabilidades de extremos,
denominado papel de Gumbel o papel Gumbel aritmético (figura 3). Para el
ploteo de los valores de una serie de descargas anuales máximas, estas deben
de ser ordenadas en forma decreciente (de mayor a menor) y luego calcular
para cada valor ordenado su correspondiente tiempo de retorno usando la
ecuación:
Tr = (n+1)/m
Donde:
T: período de retorno en años.
n: número total de máximas descargas anuales observadas.
m: número de orden de la magnitud dada cuando todas las descargas
anuales observadas son ordenadas en forma decreciente.
Con los datos resultantes se puede plotear en el papel de Gumbel cada valor,
ordenado con su correspondiente período de retorno. Para determinar la recta
teórica de distribución en el papel de Gumbel, se toman dos valores dentro del
rango de los valores ploteados, y haciendo uso de las relaciones encontradas
para y, se calcula P y su periodo de retorno. Con estos datos se tienen
coordenadas de dos puntos a través de los cuales se trazará una recta teórica
de distribución.
Estudio de transporte de sedimentos
El río trae consigo cargas de sedimentos que afectan directamente sus laderas,
debilitándolas y permitiendo inundaciones con mayor facilidad. Para estimar la
carga de sedimentos existen dos enfoques.
El primero toma en cuenta las características de la lluvia (pluviosidad media
anual) y de la cuenca (cobertura vegetal, pendiente) y de la composición
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granulométrica del material del lecho del cauce del río. A estos valores se les
asigna una carga específica de transporte de sedimentos (en toneladas por
km2 por año).
El segundo enfoque aplica fórmulas empíricas con datos de producción anual
de sedimentos de más de 250 cuencas alrededor del mundo para obtener una
ecuación general que tiene un error estimado de 50%. La ecuación es:
Qs= a Qn
Qs: Tasa media anual de transporte en suspensión (t).
Q: caudal medio anual (pies cúbicos por segundo).
Estudios de hidráulica fluvial
Los estudios de hidráulica fluvial son necesarios porque todos los ríos presentan
variaciones, están sujetos a mayor o menor grado de erosión, equilibrio y
sedimentación. Estos estudios brindan información necesaria para determinar el
tipo de controlador que se va a construir.
Sistema fluvial
El sistema fluvial está conformado por la franja por donde transcurre un río,
desde que nace hasta que muere en el mar, un lago o en otro río. Por
simplicidad y conveniencia, el sistema fluvial se ha dividido en tres zonas por las
que pasa un río al menos una vez a lo largo de su recorrido:
• Zona 1, de montaña o de juventud de un río: corresponde a la parte más alta
de la cuenca hidrográfica en donde se originan el caudal y los sedimentos. Está
caracterizada por tener fuertes pendientes, velocidades altas y caudales bajos.
El cauce transcurre por relieves escarpados y estratos rocosos.
La energía del río se consume en profundizar el cauce.
• Zona 2, intermedia o de madurez de un río: es la transferencia o transporte de
agua y sedimentos de la zona 1 a la zona 3. La energía del río se consume en
profundizar y ampliar el cauce. El río forma meandros y entrenzamientos.
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• Zona 3, aluvial o de vejez de un río: corresponde a la parte baja en donde el
sedimento se deposita.
Se caracteriza por tener dependientes bajas, velocidades bajas y altos
caudales. El cauce transcurre en estratos aluviales de gran espesor. La
tendencia del cauce es a ampliarse.
Mapa fluvial de una cuenca modelo
Fuente: Ministerio de Economía y Finanzas, 2006
Morfología fluvial
La morfología fluvial se facilita mediante el estudio del alineamiento del cauce
y de sus secciones transversales. Las formas de las corrientes de agua son muy
variadas y son el resultado de la interacción de muchas variables (caudal,
velocidad, pendiente, ancho, profundidad, suelos, etc). El cauce de un río
presenta tres formas básicas: recto, meándrico o entrenzado.
• Recto: se considera un estado de transición hacia cauces meándricos.
• Meándrico: el río se mueve transversalmente y origina la formación de
curvaturas en forma de S, que en general se deben a procesos de erosión y
sedimentación. Las velocidades son más bajas en la parte interna de las curvas,
dando lugar a sedimentación o formación de barras.
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• Entrenzado: consiste de múltiples canales que se entrelazan y separan en el
cauce principal. Una causa del entrenzamiento es la gran cantidad de carga
de lecho que la corriente no es capaz de
transportar, siendo la cantidad de material más importante que su tamaño.
Estudios de socavación
La velocidad y las diferentes pendientes que se presentan en el cauce de un río
generan socavaciones a los largo del curso. Estas varían según cada caso y es
necesario tomarlas en cuenta antes de diseñar un controlador ribereño. Los
tipos de socavaciones más importantes son:
Socavación normal o general
Es el descenso del fondo de un río que se produce al presentarse una creciente
y es debida al aumento de la capacidad de arrastre de material sólido que en
ese momento adquiere la corriente en virtud de su mayor velocidad. Este
fenómeno es usual en las partes altas y medias de la cuenca.
Socavación en estrechamientos
Se produce por aumento en la capacidad de arrastre de sólidos, es decir el río
trae consigo material suelto de diferente tamaño que adquiere una corriente
cuando su velocidad aumenta por efecto de una reducción del área
hidráulica de su cauce. Se observa en obras construidas en el cauce de un río,
como puentes, asentamiento de poblaciones y áreas agrícolas.
Socavación en curvas
Se forma cuando un río describe una curva por una tendencia en los filetes
líquidos del centro de la curvatura a moverse más rápido que los situados hacia
el interior. Por esto la capacidad de arrastre de sólidos de los primeros es mayor
en la parte del cauce exterior a la curva que en la interior.
Socavación en pilas
Se forma cuando se coloca una pila de puente en la corriente de un río y se
produce un cambio en las condiciones hidráulicas.
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Estudio de socavación general del cauce
Para determinar la socavación general de un cauce es posible hacer una serie
de estudios y clasificaciones, de acuerdo a:
Cauce definido
• Material cohesivo: distribución de materiales homogéneos, distribución de
materiales heterogéneos.
• Material no cohesivo: distribución de materiales homogéneos, distribución de
materiales heterogéneos.
Cauce indefinido
• Material cohesivo: distribución de materiales homogéneos, distribución de
materiales heterogéneos.
• Material no cohesivo: distribución de materiales homogéneos, distribución de
materiales heterogéneos.
BENEFICIOS DE LOS CONTROLADORES RIBEREÑOS
Los beneficios más importantes de los controladores son:
• Protegen cuencas, riberas y terrenos agrícolas de inundaciones y de procesos
de erosión. También protegen la infraestructura de riego y centros poblados
cerca de ríos.
• Aseguran la segur idad de puentes que atraviesan ríos.
• La construcción de los sistemas genera empleos temporales.
• Son estructuras relativamente simples: su construcción y mantenimiento no
son procesos complejos y los materiales usados son fáciles de conseguir.
• Ofrecen gran durabilidad y resistencia al deterioro por causas ambientales.
• Algunos sistemas de controladores, como los espigones, fomentan la
sedimentación y pueden formar cauces de aguas bajas.
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TIPOS DE DEFENSAS RIBERAS.
Dentro de la experiencia y funcionamiento de construcciones efectuadas no se
tiene aún de cual tipo de diseño convencional o no convencional convendría
o resultaría ser finalmente el más conveniente.
Entre los más conocidos se tienen:
Diques enrocados
DescripciónLos diques enrocados son estructuras conformadas sobre la base del materialdel río, dispuesto en forma trapezoidal y revestido con roca pesada en su carahúmeda; pueden ser continuos o tramos priorizados donde se presenten f lujosde agua que actúan con gran poder erosivo.
Los muros de enrocados resultan la protección mas efectiva contra la accióndel oleaje por su bajo costo de colocación y mantenimiento.Tipos de diques enrocadosLos diques enrocados pueden ser de dos clases:a. Enrocados con roca al volteo.b. Enrocado con roca colocada.a. Enrocados con roca al volteo
a.1. Características
Son estructuras revestidas con roca pesada al volteo o colocada en formaDirecta por los volquetes, pudiendo ser en forma parcial, sólo la cara húmeda oen forma total, uña y cara húmeda
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a.2. Criterios para el diseño
El enrocado esta formado por bloques de piedras colocados sobre una capa
base que funciona como una especie de f iltro, donde el enrocado debeextenderse de 1,5 a 2,4 m. por debajo del nivel de aguas. El volumen de rocaempleado es mayor y su talud de acabado no es muy estable (ver f igura 6.3).Este tipo de enrocado es mas efectivo contra la acción erosiva del oleajedebido a la superf icie rugosa que se obtiene.
a.3. Metodología de diseño
Información necesaria:• Dimensiones del talud del dique sobre el cual se va a colocar el enrocado.• El intensidad del f lujo del agua en contacto con el enrocado. • La profundidad del río, quebrada, presa.
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MANUAL DE DISEÑO DE OBRAS DE DEFENSA Y PROTECCIÓN EN LAS RIBERAS DELOS RÍOS
Pasos a seguir:
1º. Peinar la superficie o talud húmedo sobre el cual se va a colocar elenrocado con maquinaria empleando un tractor o moto niveladora
Colocar una capa base con las siguientes características:
2.1. El material empleado para su construcción es grava o piedra picadacon arena bien gradadas.2.2. Dependiendo del tipo de material de relleno del dique, esta debe serdiseñada como f iltro para impedir la migración de partículas y evitar el lavadodel material de la superf icie del talud aguas arriba.2.3. La longitud de la capa base varia dependiendo de la profundidad delterraplén.
3º. Volcar el enrocado sobre la capa base desde el camión o volquete,formado por piedras, rocas de diámetros variables entre 50 a 100 cm. evitandoasí el arrastre del material por la corriente del agua.4º. Acomodar las piedras, rocas con una barra metálica u otro tipo deherramientas tratando de uniformizar la superf icie del enrocado.b. Enrocado con roca colocadab.1. CaracterísticasCuando la roca es colocada con la ayuda de un cargador frontal,excavadora o pala mecánica, en la cara húmeda de terraplén. El volumen deroca empleado es menor y el talud que se logra es estable y guarda las
especificaciones de diseño.
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b.2. Criterios para el diseño
El material empleado para este tipo de enrocado consiste en piedras
seleccionadas, a odadas y trabadas.Las piedras son planas de forma cuadrada o rectangular que se colocanSobre una capa base.
Este tipo de enrocado tienen poca flexibilidad y su superficie es poco rugosa,por lo que es menos efectivo para disipar la energía del oleaje.
b.3. Metodología de diseñoInformación necesaria:
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Dimensiones del talud de la presa sobre la cual se va a colocar elenrocado.
Intensidad del f lujo de agua en contacto con el enrocado. La profundidad del río, quebrada, presa, donde será colocado.
Pasos a seguir:1º. Peinar la superficie o talud húmedo sobre el cual se va a colocar elenrocado con maquinaria empleando un tractor o moto niveladora.2º. Construir la capa base sobre la cual se apoyará la losa de hormigón,debiéndose cumplir con las siguientes características:2.1. El material empleado para su construcción es grava o piedra picada conarena bien gradadas.2.2. Dependiendo del tipo de material de relleno de la presa, esta debe serdiseñada como filtro para impedir la migración de partículas y evitar el lavadodel material de la superficie del talud aguas arriba.2.3. Longitud de la capa base varia dependiendo de la profundidad delterraplén.3º. Volcar el enrocado formado por piedras, rocas de forma cuadrada oRectangular sobre la capa base, con la excavadora o pala mecánica,Evitando el arrastre del material por la corriente del agua o una crecida de lamisma
6.3. Estructuras de concreto
Estas obras son construidas sobre la base de concreto y sirven para laprotección de la acción erosiva del río. Sobresalen, dentro de estas obras,
los muros de encauzamiento; destacándose dentro de ellos los muros decontención.
6.3.1. Muros de contención
a. Definición
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Un muro de contención es una estructura de material diverso (mampostería,hormigón, entre otros,), que se construye para: Controlar el f lujo de agua de un río. Evitar el empuje de tierras.
Prevenir y disminuir las erosiones en las márgenes de los ríos. Otros.b. CaracterísticasLos muros de contención pueden ser construidos con hormigón, mamposteríacomún, en masa o armado, previa ejecución del encofrado correspondiente.Aunque, casi todos se construyen actualmente en hormigón armado, estánformados según el tipo de muro de una escarpa, puntera y un talón
Es importante tener en cuenta la disposición correcta de las armaduras, deacuerdo al diseño de la zapata en relación al empuje de las tierras.
Para mejorar la estabilidad, en lugar de construir un muro macizo y grueso, desección uniforme, se ejecuta el muro con una sección trapezoidal,generalmente protegido con enrocado en la cara que estará en contacto conel agua.
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Cuando las condiciones de edificación lo permiten, conviene que la parteExterior del muro forme un plano inclinado (escarpa) de esta manera se
aumenta el ancho de la base asegurando la estabilidad del conjunto y se bajael centro de gravedad.c. Tipos de Muro de ContenciónEn línea general los muros más f recuentes que se construyen son:1. Muros de concreto ciclópeoSon de forma longitudinal, de dimensiones variables en función al caudalmáximo de diseño y el nivel de socavación. Son construidos con material de río.2. Muros de concreto armadoConstruidos con armadura de acero y son de dimensiones menores que losMuros de concreto ciclópeo
En la figura 6.11 se puede ver un muro de concreto armado en fase deconstrucción.
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3. Muros de gravedad
Son muros de hormigón en los que la resistencia se consigue pos su peso Propio,su ventaja es que no van armados.4. Muros de CribaSon muros de piezas prefabricadas de hormigón de muy diversos tipos queforman una red espacial que se rellena con el peso propio.5. Muros MénsulaSon los más empleados aunque su campo de aplicación depende de loscostos relativos de excavación, hormigón, acero, encofrados y relleno.
6. Muros de ContrafuertesConstituyen una solución más costosa debido a que su hormigonado es más difícil, al manejarse espesores mas reducidos.7. Muros prefabricados
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Los muros prefabricados son los empleados últimamente debido a lascaracterísticas y ventajas que presentan, entre las cuales se puedenmencionar: Mínima excavación, la necesaria para el empotramiento de sus
elementos y piezas. El relleno posterior no necesita cumplimentar especif icaciones especialesde granulometría, características químicas o compactación.
El relleno posterior puede postergarse en el tiempo según las necesidadesde obra, ya que las placas se construyen en fábrica, específ icamentepara cada ubicación, se entregan con la conformación necesaria en elborde superior, que evita la construcción en obra de una viga decoronamiento para terminación.
Mínima utilización de mano de obra (3 operarios no especializados) yun equipo de izaje chico (puede emplearse una cargadora) dado elreducido peso de los elementos.
El montaje de los muros y estribos en obra es totalmente independientede las condiciones climáticas.
En estribos, el cargadero no es flotante, sino que apoya en los nervios delas placas, con los consiguientes beneficios económicos.
El sistema no presenta elementos metálicos descubiertos en contactocon el ambiente o con el suelo, motivo por el cual no está afectado porel riesgo de corrosión, brindando así un importante grado de seguridadpara la integridad del muro.
Se alcanzan hasta 13 m de altura con una sola placa. El diseño de las juntas asegura el drenaje en toda la altura del muro,
Eliminando la posibilidad de manchas en la cara vista del parámetro, alcanalizar adecuadamente las aguas.
En los casos con dif icultades operativas para efectuar la excavación porimposibilidad de afectación de calzadas en servicio o presencia deinstalaciones de servicios públicos, la excavación del trasdós puede serminimizada utilizando un tipo de panel diseñado a tal efecto.
La utilización de mano obra en el f rente de trabajo se reduce al mínimo.
Se elimina la necesidad de utilización de encofrados y el empleo de armadoresen obra,finalizada su construcción.
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d. Metodología de DiseñoInformación necesaria Plano en planta del río, con curvas de nivel espaciadas 1m. Características del suelo en el fondo del río. Datos hidrológicos de la zona (máxima crecida del río, mínimo estiaje,
intensidad de la corriente, entre otros).Pasos a seguir:1º. Realizar el replanteo del sistema de defensa en base a muros deContención, para lo cual se debe considerar:
1.1. La alineación de los muros.1.2. Trazado de ejes para el dique.1.3. Delimitación de áreas de corte de tierra para la conformación del dique.1.4. Ubicación de los diques respecto a la corriente del río.1.5. La estabilidad del suelo donde se asentaran los muros.2º. Proceder a la excavación y el movimiento de tierras según lo previsto en elreplanteo, conteniendo el agua del río mediante una desviación, pudiéndoseconstruir una ataguía pequeña empleando el mismo material de excavación.3º. Colocar una capa de hormigón pobre, o de limpieza en la base de lafundación del muro una vez terminada la excavación.4º. Disponer la armadura de la zapata y realizar su hormigonado
correspondiente, de acuerdo al diseño previsto.5º. Realizar el encofrado de la cara interior del muro (intradós) y colocar laarmadura del muro de contención; de la misma manera encofrar la caraexterior (extradós).6º. Vaciar el hormigón en los encofrados cuidando la uniformidad de la masa,cuidando de no dejar espacios vacíos, realizando el vibrado del hormigón.
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7º. Una vez alcanzada la consistencia deseada, desencofrar el muro y rellenarlas zonas de la cara posterior del río, mediante el uso de la maquinariaadecuada.
8º. Normalizar el curso del río, y realizar el mantenimiento necesario por lomenos una vez al año
6.3.2. Elementos precoladosa. DefiniciónSon piezas de forma geométrica específica, prefabricadas con concretohidráulico simple, del tamaño, masa y durabilidad apropiados para resistir la
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acción de las cor rientes y del oleaje, que se emplean en la coraza yeventualmente en la capa secundaria de las obras de protección, tales comolos rompeolas, escolleras, espigones y enrocamientos, en zonas donde no sedispone económicamente de roca en cantidad o tamaños adecuados para
formar esas capas.b. ClasificaciónLos elementos más comúnmente empleados son los cubos, tetrápodos,cuadrípodos, tribarra, dolos y Core-Loc.Entre los más empleados se tienen:b.1. TetrápodosSon estructuras individuales que se asemejan a un "Yack" por apoyarse en suscuatro brazos. Son empleados como disipadores de energía y permiten elcontrol de la erosión hídrica.
b.2. Dados
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Son cubos de concreto de 1,0 a 1,5 m de lado, construidos in situ y superpuestosentre sí con empleo de maquinaria pesada. Se utiliza para su elaboración elmaterial del río. Su ventaja es que, conforme se van hundiendo, puedencolocarse uno encima del otro, hasta que se estabilicen.
Son considerados por su tamaño y peso estructuras de gravedad.c. ConstrucciónPara la construcción de los elementos precolados se deben considerar lossiguientes aspectos:c.1. Equipo de elaboración
Revolvedoras; que cuenten como mínimo con un tanque dosificador deagua debidamente calibrado y con dispositivo de cierre; un aditamentopara cerrar automáticamente la tolva de descarga y evitar que se vacíe,antes de que los materiales hayan sido mezclados. Las revolvedorasserán capaces de girar a una velocidad tangencial periféricaaproximada de un 1m/s.
Camiones mezcladores o agitadores; serán capaces de producir,mantener y descargar una mezcla uni forme de concreto hidráulico, sinprovocar segregación.
Vibradores; del tipo, frecuencia y potencia, de acuerdo con el elementopor colar , para obtener un concreto compactado con textura uniformey superficie tersa en sus caras visibles.
CALCULOS
MANEJO DEL SOFTWARE RIVER
Cálculo del caudal de diseño
Acceder al menú principal y optar por el tema caudal de diseño. El programaconsidera tres métodos para calcular el caudal de diseño: Estadístico, Empíricoy Caudal Instantáneo.
a. Método Estadístico(1) El programa solicita ingresar la información básica:
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(2) En la segunda parte, el programa pide ingresar los datos de caudales enm3/s, año por año.
(3) Antes de continuar con el cálculo del caudal de diseño, es necesario
guardar la información ingresada hasta este momento. Para ello ir al menúprincipal y optar por el tema Archivos.
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(4) Para continuar con el cálculo del caudal de diseño, se debe ordenar lainformación para calcular los parámetros estadísticos.
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(5) Cálculos estadísticos, el programa incluye tres modelos probabilísticos: LogNormal, Gumbel y Pearson III, para ello acceder al menú principal,considerando la opción Métodos.
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6) Definición del caudal de diseño, finalmente se tendrá el cálculo delcaudal(es) mediante los tres modelos probabilísticos.
b. Método Empírico
(1) Ingresar al menú Caudal de Diseño y optar por la opción Método
Empírico
(2) El programa solicita ingresar la siguiente información de la cuenca:
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(3) Cálculo del tiempo de concentración, el programa considera tres
métodos:
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4) El programa considera el método de Mac Math para el cálculo del caudalmáximo empírico. Pero antes se debe calcular la intensidad (I) de precipitaciónen (mm/h), usando del mismo modo la fórmula de Mac Math. Para obtener elvalor de “I” basta con hacer un clic en la fórmula, previa verificación de los
datos de ingreso que solicita la ecuación. De igual forma dar un clic en lafórmula del caudal “Q”.
c. Caudal Instantáneo
(1) Ingresar a la barra del menú principal, e ir al tema Caudal de Diseño, luegoa la opción Caudal Instantáneo.
(2) Caudal instantáneo, una vez ingresado los datos solicitados en el pasoanterior, dar un clic en la opción Calcular.
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c. Cálculo de Defensas EnrocadasEl Programa “River”, ha incluido dos tipos de obras: Laterales y Espigones.Para ingresar al cálculo del primer tipo de obra, ir al menú principal optandopor el tema Defensas Enrocadas.
d. Laterales
A) Dimensionamiento del dique lateral(1) Primero se debe ingresar la siguiente información inicial:
caudal, por defecto incluye el caudal del último método trabajado.
Periodo de retorno, considera al dato ingresado anteriormente, sin
embargo estos dos primeros datos pueden ser cambiados.
Pendiente, se refiere a la pendiente en m/m del tramo en estudio
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(2) Cálculo del ancho estable del cauce (B), el programa considera cinco opciones
2.- Método de Petits, está fórmula está en función del caudal de diseño. Paraobtener el valor hacer clic en la caja de nombre Método de Petits.
3.- Método de Simons y Henderson, está basado en la teoría de régimenestable y está en función del caudal de diseño y de las condiciones de fondodel río.
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4.- Método de Blench y Altunin, está basado en la teoría de régimen estable y enfunción del caudal de diseño, factor de fondo (Fb) y en el factor de orilla (Fs).
5.- Método de Manning y Strickler, este método pide seleccionar el coeficiente derugosidad “n”, el coeficiente del tipo material (K) y el coeficiente del cauce (m).
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(4) Cálculo de las dimensiones del diqueEl programa requiere definir el tipo del dique y el tipo de suelo. El programa incluyedique recto y dique curvo, con respecto al tipo de suelo, éste considera dos tipos:suelo cohesivo y no cohesivo.Tanto para el tipo de dique recto y curvo se debe ingresar el diámetro de la partículaen milímetros, para el caso de dique curvo, adicionalmente ingresar el radio de curva.Cálculo de la profundidad de socavación
El programa incluye al método de LL. List Van Levediev para el cálculo de lasocavación. Este método está basado para cauces naturales definidos, donde laErosión de fondo se detendrá cuando se llegue a un equilibrio entre la velocidadmedia y la velocidad erosiva.Para suelos no cohesivos la expresión considerada es:
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Dónde:Q = caudal (m3/s)t = tirante hidráulico (m)w = peso específico del suelo (Tn/m3)Coeficiente por tiempo de retorno, ver tabla para determinar los valorests = tirante de socavaciónB = Ancho del cauce (m)= coeficiente de contracciónx = valor de tabla1/(x + 1) = valor de tabla
(5) Diseño Preliminar Sugerido
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B) Dimensionamiento del enrocadoEl diámetro de la roca es dimensionado a través de las fórmulas de Maynard e Isbash.El método de Maynard emplea las siguientes expresiones:
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El programa considera el diámetro como el promedio de estos métodos.Adicionalmente se puede visualizar gráficamente la estructura con sus dimensiones,tanto para el dique de forma recta como curva. Además, nos permite verificar laestabilidad de la estructura al deslizamiento y volteo.
D. Espigones(1) El programa solicita Información inicial como: caudal en m3/s, periodo de retorno ypendiente en m/m.
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(2) Cálculo del ancho estable del cauce (B), el programa considera cinco opciones.(3) La sección teórica del cauce, ver el punto (3), del acápite 2.2.1(4) Cálculo de la socavación y distanciamiento, el programa ha considerado elmétodo de Artomonov, para ello definir los siguientes coeficientes: ángulo, longitud detrabajo y el talud.(5) Condición del espigón, se tiene 3 opciones: No sumergido, Parcialmente Sumergidoy Totalmente Sumergido. Los resultados de socavación en los extremosdel espigón se obtienen dando un clic en el cajetín Método Artomonov (6) Distanciaen cauce recto, al dar un clic en el cajetín Distancia en Cauce Recto , se tendrá laseparación máxima y mínima, y una separación recomendada en base al promedio.
(7) Dimensiones preliminares, las dimensiones preliminares pueden obtenerseaccediendo al tema Diseño Preliminar de la barra del menú Procesar.
(8) Diseño de espigones enrocados, dentro del menú Procesar , se tiene la opción
Continuar para el diseño de espigones enrocados.(9) Tamaño de la Roca, en este caso se tiene los métodos de Maynard e Isbash para eldimensionamiento de las rocas. Por lo tanto al dar un clic en cada método seobtendrán los diámetros para cada caso.(10) Al picar en el cajetín INICIAR, se tendrá todos los elementos del espigón.
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Asimismo, podemos visualizar gráficamente la estructura, accediendo al menúProcesar , luego Gráfico del Espigón, en este caso puede ser de planta o perfil.
E. Diseño de canalesEl programa incluye una sección para el diseño de canales, ubicado en la últimaOpción del menú principal.Se puede acceder a través de la opción Hidráulica, y dando un clic en el tema
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Diseño de Canales .
El diseño de la sección de canales incluye 6 criterios:a) Tirante (Y), al dar un clic en esta opción, el programa solicitará 5 datos de entrada:caudal en m3/s (Q), pendiente en m/m (S), coeficiente de rugosidad (n), talud delcanal (Z) y el ancho de fondo en m (b). Los resultados se obtendrán cuando se de unclic en el cajetín Calcular .Los resultados considerados son: área en m2 (A), espejo de agua en m (T), alturatotal en m (H), base en m (b), el perímetro mojado en m (P), la velocidad en m/s (V),borde libre en m (Bl), tirante en m (y), radio hidráulico en m (R), número de Fraude,
régimen de flujo, área de excavación en m2 y el perímetro de revestimiento en m.
b) Caudal (Q), al hacer clic en esta opción, el programa solicitará 5 datos de entrada:pendiente en m/m (S), coeficiente de rugosidad (n), talud del canal (Z), ancho defondo en m (b) y tirante en m (y). Igual que el caso anterior los resultados serán para
los mismos parámetros.
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c) Plantilla (B), al dar un clic en esta opción, el programa solicitará 5 datos deentrada: caudal en m3/s (Q), pendiente en m/m (S), coeficiente de rugosidad (n),talud del canal (Z) y tirante en m (y).
f) Caudal (Q), como en el criterio anterior, el programa solicitará 4 datos de entrada: elcaudal en m3/s (Q), pendiente en m/m (S), el coeficiente de rugosidad (n) y talud delcanal (Z).
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CONCLUSIONES
Antes, durante y después de la construcción de un controlador ribereño es
importante tomar en cuenta que:
• Se debe evaluar cuidadosamente la zona donde se construirá un
controlador. Es preferible evitar franjas marginales de ríos, donde la falta de
espacio jugará en contra del sistema de control y a largo plazo la presencia de
este incrementará el peligro para la población que vive cerca.
• Para las construcciones en ríos de la selva se debe recordar que es común
que los flujos de las aguas puedan cambiar de dirección. Los estudios
hidráulicos e hidrológicos deben cubrir este fenómeno.• Para la evaluación económica de la construcción: hay un periodo de retorno
que debe ser evaluado teniendo en cuenta los caudales máximos y eventos
extraordinarios.
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El objetivo principal de la tesis es dar a conocer la metodología de selección y
cálculo del sistema de protección ribereña.
La presente tesis describe el comportamiento, características y problemática
del río, mostrando la información básica necesaria para desarrollar el estudio:
hidrología, hidráulica, topografía, sedimentología, geología y geotecnia; la
cual contempla todos los parámetros hidrológicos, sedimentológicos e
hidráulicos que tienen influencia sobre en el funcionamiento de la estructura de
protección. Muestra una metodología para diseñar un buen sistema de
protección. Describe los sistemas de protecciones ribereñas más usados en el
mundo. Y luego, según ciertas condiciones y criterios técnico-económicos de
diseño se selecciona la alternativa que más se adapta a la zona estudiada.
Finalmente se presenta el diseño de la alternativa seleccionada.