Curso: Estructuras Hidraulicas: Ing. Dante Salazar Sanchez

UNIVERSIDAD | SAN PEDRO

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CURSO: ESTRUCTURAS HIDRAULICA HIDRAULICAS S ING. DANTE SALAZAR SANCHEZ

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PALACIOS INCA FRANCIS ENCISO POLO BRAYAN CASTILLO LOPEZ YORDAN

INTRODUCCION

Las obras de defensa ribereña que se proponen tienen básicamente un enfoque de protección hacia los pobladores y la agricultura, no obstante los beneficios alcanzara todos los sectores y  población en general. A través de los tiempos los seres !"ma#os se !a# "$i%ado e# las %er%a#&as de los r&os por lo '"e se !a%e #e%esario la %o#str"%%i(# de de)e#sas las %"ales so# estr"%t"ras %readas para preve#ir i#"#da%io#es %a"sadas por los des$ordamie#tos de %a"dales e# épo%as de ll"via * as& poder prote+er ta#to a los !a$ita#tes %omo a las i#)raestr"%t"ras '"e se e#%"e#tra# e# el ries+o !&dri%o, De$ido a la pro$lem-ti%a '"e prese#ta# las i#"#da%io#es se de$e# %olo%ar prot pr ote% e%%i %io# o#es es e# las mm-r+ r+e# e#es es de lo los s r&o r&os, s, Para po pode derr dis dise. e.ar ar es esta tas s prote%%io#es primero se de$e# reali/ar %iertos est"dios prelimi#ares %omo so#0 a#-lisis !idrol(+i%o mor)ol(+i%o topo+r-1%o * est"dio de la sit"a%i(# a%t"al para '"e estas p"eda# %"mplir %o# e1%ie#%ia s" o$2etivo * a s" ve/ s" vida 3til * poder as& estimar s" alt"ra * la dista#%ia a la '"e se de$e# %olo%ar, Es importa#te determi#ar '"é tipo de de)e#sa se va a "tili/ar de a%"erdo a las %o#di%io#es !idr-"li%as * a la #at"rale/a del terre#o dispo#i$ilidad de los materiales * el tipo de "so '"e se da a las -reas aleda.as *a '"e e# -reas r"rales se "sa# di'"es de tierra mie#tras '"e e# las -reas "r$a#as se "tili/a# di'"es de !ormi+(#,

DEFENSAS RIBEREÑAS Las defensas ribereñas son estructuras construidas para proteger de las crecidas de los ríos las áreas aledañas a estos cursos de agua. agua. estructurales turales, como los no La protección contra las inundaciones incluye, tanto los medios estruc estructurales, que dan protección o reducen los riesgos de inundación inundación..

incluyen las represas incluyen represas y  y reservorios reservorios,, mo modif dificac icacion iones es a los canales can ales de los río ríoss por otr otros os más amp amplio lios, s, def defens ensas as rib ribere ereñas ñas,, dep depres resion iones es par paraa 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 constr con strucc ucción ión,, y la reg reglam lament entació aciónn del uso de la tie tierra rra de las cuencas hidrográficas  para no  para  no ocupar los cauces y terrenos aluviales de ríos y ramblas ramblas con  con edificaciones o  barreras.

  Las medidas estructurales

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La forma y el material empleado en su construcción construcción varía,  varía, fundamentalmente en función de •

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Los materiales disponibles localmente !l tipo de uso que se da a las áreas aledañas. "eneralmente en áreas rurales se usan diques diques de  de tierra, mientras que en las áreas urbanas se utilizan diques de hormigón

Recordemos: !n el #er$ e%isten muchas zonas bajo el riesgo de inundación. !n 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. &omo muchos fenómenos naturales, los ríos tienen un comportamiento de difícil  proyección. 'quellos con tendencias a sufrir inundaciones suelen presentar  comportamientos imprevisibles que solo sirven para ma%imizar el nivel del riesgo de las  poblaciones que habitan cerca de ellos. Las inundaciones no solo significan la p(rdida de vidas humanas) afectan tambi(n los medios de vida y de soporte económico de las poblaciones bajo situaciones económicas marginales. *na alternativa para lidiar con la realidad de las inundaciones en el #er$, 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. +irven no solo para evitar la destrucción material causada por las inundaciones, sino como alternativa ante la p(rdida de vidas humanas. La construcción de controladores es un proceso t(cnico que requiere de estudios t(cnicos hidrológicos y geomorfológicosde aquellos tramos de ríos que sufren erosión y desbordes.

¿CUÁLES SON LOS CONTROLADORES MÁS USADOS?

4 Los controladores ribereños, tambi(n llamados defensas ribereñas, son estructuras construidas en las márgenes de los ríos para evitar procesos de erosión y desbordamiento. !n general pueden ser de dos tipos no estructurales y estructurales.

Controladores no estructurales 

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+on desarrollados de forma artesanal y sin considerar criterios t(cnicos como una alternativa de bajo coste y rápida construcción. #or este motivo, no se realizan estudios  previos de evaluación de la cuenca donde se construyen. &umplen la misma finalidad que los controladores estructurales pero son usualmente realizados por las poblaciones sin consultas de especialistas. *na 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. +in embargo, su limitación es que no se previenen las inundaciones. !s muy frecuente el uso de defensas vivas o naturales. !n este modelo se utilizan especies de vegetación nativa o e%ótica para crear una frontera natural contra la erosión y el desborde de los ríos. !%isten e%periencias nacionales de este uso, como por  ejemplo, la aplicación de bamb$ como defensa implementado por el programa +ierra !%portadora. #ero hay un límite de caudal frente al que este tipo de barrera puede dejar  de ser funcional.

Controladores estructurales 4

&ontroladores desarrollados utilizando herramientas y procesos t(cnicos, y bajo la supervisión de especialistas. #ueden utilizar materiales locales pero siempre cumplen ciertos estándares de t(cnicos.

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+e subdividen a su vez en dos tipos a- fle%ibles para suelos con deformaciones-.  b- rígidos para terrenos uniformes-.

ELEMENTOS DE DISEÑO 4 4 4

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#ara 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. &on 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. PARAMETROS DE DISEÑO #ara el procedimiento de diseño del cálculo de los muros, se tendrá en cuenta los siguientes agentes e%ternos

!mpuje activo por unidad de Longitud tanto del material de relleno y empuje de las corrientes de agua y material de transporte. #eso por unidad de longitud del gavión y despu(s de evaluar y dimensionar las secciones para cada tramo de defensa ribereña, se procede a realizar el cálculo de verificación de estabilidad por volteo, deslizamiento, y capacidad portante del terreno, de acuerdo a los siguientes parámetros

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o o o

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Coeficiente de seguridad al deslizamiento Ss  !"r # !"d $ %&' Coeficiente de seguridad al (olteo Ss  !Mr # !Md $ %&' Reacci)n del Suelo Si e * +,- .no se /roducir0n tensiones1

Los cálculos hidráulicos e hidrológicos se presentan ane%os al e%pediente t(cnico, así como los ensayos de laboratorios de ecánica de suelos

EST2DIO DE 3IDROLO45A 4

*n 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 e%tremos y de transporte de sedimentos.

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#ara determinar la precipitación, se debe recurrir a la información oficial datos del +ervicio /acional de eteorología e 0idrología, para el caso de #er$-. 1e no e%istir  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. EST2DIO DE DESCAR4AS M67IMAS E 3IDRO4RAMA DE A8ENIDAS

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!ste estudio consiste en observar los datos históricos de los caudales de un río, para determinar cuáles son sus cargas má%imas. #ara ello se debe observar la serie histórica de caudales obtenidos durante la estaciones de mayor aforo del río. !n caso de que no e%istan 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. !l m(todo más $til para cuencas pequeñas, donde no se cuenta con datos de caudales, es el indirecto. !stá 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

8A9P9C  

Donde: 8: (olumen medio anual escurrido .m'1& P: /reci/itaci)n media anual .m1& C: coeficiente de escurrimiento& A: 0rea de la cuenca de ca/taci)n .m;1& 4

!l área de la cuenca de captación debe ser delimitada a partir del sitio identificado para  plantear la protección.

EST2DIO DE DISTRI+2CI 0.2 B

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E#to#%es #o a"me#ta la

prote%%i(#, 0.03 B