Hidraulica Fluvial

 

HIDRÁULICA FLUVIAL RÍOS -

Son cajóncuerpos del caucede agua superficial cuyas aguas están canalizadas por el Están relacionados por principios de interconexión y jerarquización, con los cuales se constituye la RED HIDROGRÁFICA, organizada en CUENCAS En Venezuela se distinguen principalmente 6 grandes cuencas: o   Cuenca del Mar Caribe o   Cuenca del Río Orinoco o   Cuenca del Río Negro o   Cuenca del Río Cuyuní o   Cuenca del Lago de Maracaibo y Golfo de Venezuela o   Cuenca endorreica del Lago de Valencia

ETAPAS EN EL DESARROLLO DE UN RÍO. CLASIFICACIÓN SEGÚN LA EDAD 1.- RÍOS JÓVENES -

Ubicados generalmente en zonas montañosas Tienen pendiente elevada Forman valles en “V” La geometría del cauce depende de la geología de la zona Predominan los fenómenos de erosión

2.- RÍOS MADUROS -

Ubicados generalmente en piedemontes Tienen pendiente moderada a suave Forman valles en un poco más amplios La erosión llateral ateral es mucho más significativa que la erosión del fondo Predominan los fenómenos de transporte

3.- RÍOS VIEJOS -

Ubicados en zonas de llanura Tienen pendiente muy suave Forman valles muy anchos, que presentan desarrollo de meandros, madreviejas y albardones. Predominan los fenómenos de sedimentación El cauce principal es desbordado periódicamente

 

 

DEFORMACIONES EN PLANTA Los procesos de erosión, transporte y deposición de sedimentos producen deformaciones en ladeplanta de losderíos, debidoLaa presencia la formación de BARRAS, que alteran la dirección las líneas corriente. y evolución de éstas hace que se distingan:

1.- RÍOS RECTOS -

No existen realmente ríos rectos, sino ttramos ramos largos rectos de un cauce La tendencia natural es a formar barras y a erosionar lateralmente, debido al impacto de las líneas de corriente sobre el contorno del cauce de material suelto

2.- RÍOS MEANDROSOS FIG 7.4 MDV

-

Ancho del Vallese = Ancho la faja el derío meandros Los m meandros eandros formande cuando discurre libremente en un lecho sin controles geológicos - Presenta curvas y contracurvas, cada vez más pronunciadas, que van formando un recorrido sinuoso y hasta tortuoso, con una secuencia de pozos y vados - Se forman barras en la parte interior de la curva, por acumulación de material. Esto hace que la sección del río sea más profunda del lado externo RECOMENDACIÓN: - No colocar obras de toma en los meandros porque se sedimentan - No colocar puentes sobre un meandro porque el cauce variará en el tiempo y el río pasará fuera del puente

3.- RÍOS TRENZADOS FIG 7.5 MDV

-

Ancho del Valle = Ancho del río Presentan varios cauces entrelazados formados por barras e islas que se originan cuando la cantidad de sedimento suministrado al río es superior a su capacidad de transportarlo Se presentan generalmente en el piedemonte En invierno ocupan todo su cauce En verano se forman pequeños cauces entrelazados Aunque no todos los ríos trenzados son inestables, frecuentemente tienen comportamiento impredecible que los hace difíciles de manejar desde el punto de vista de ingeniería

 

RECOMENDACIÓN: - Considerar peligrosa la ubicación de estructuras en estos cauces, pues el agua no siempre pasa por el mismo sitio

4.- OTRAS FORMACIONES FLUVIALES  Además de la formas del cauce, es necesario considerar la estructura y comportamiento de la planicie inundable y terrazas aluviales, para la ubicación de vías y estructuras. Se distinguen las siguientes formaciones: -

Terrazas aluviales: o   Son niveles de equilibrio alcanzados por el río en épocas geológicas pasadas, que posteriormente se erosionan por el proceso evolutivo del mismo río, quedando terrazas sucesivas a distintos niveles

-

Albardones: o   Son diques naturales formados a lo largo del cauce por deposición del material arrastrado por el río en las crecidas que desbordan dicho   Acauce veces impiden la libre descarga de tributarios , originando pantanos y ciénagas en la planicie inundable planicie e inundable va quedando a cotas menores que la margen o   La planici del río

o

-

Madreviejas: o   Son meandros cortados y abandonados por el río, que quedan dentro de la planicie de inundación y forman los lagos de herradura

-

Torrentes: cauces con pendiente fuerte e irregular, que presentan o   Son crecientes súbitas y violentas o   Tienen depósitos de material acarreados por las aguas, susceptibles

-

a moverse y divagar en las próximas crecidas Conos de deyección: o   Se f forman orman en la desembocadura de la garganta de los ttorrentes orrentes o   Constituidos por material de acarreo de las crecidas, depositado en forma de pirámide triangular con vértice en la garganta o   Tienen una geometría inestable, por lo que en época de crecida puede variar la ubicación del cauce principal

 

DEFORMACIONES DE FONDO -

Los cursos de agua fluyen por cauces constituidos principalmente por material granular, que puede ser desprendido, erosionado y movido por el flujo, variando continuamente las características del fondo del cauce

-

La alteración puede variar el de el la cauce rugosidad n  de Manning, que puede afectar la profundidad devalor agua en El movimiento crea problemas de seguridad de las estructuras ubicadas en el lecho del cauce, como estribos y pilas de puentes y taludes de vías Cuando el agua fluye sobre un lecho de material granular las partículas pueden ser movidas si el esfuerzo cortante o que se genera en el fondo supera a las fuerzas de resistencia que tienden a mantener el equilibrio de la partícula en el fondo .R . so  o  o =   = Peso específico del agua   R = Radio hidráulico del cauce   so = Pendiente del fondo Para determinar si lla a partícula es movida por determinado flujo se utiliza el Diagrama de Shield (FIG 7-1 MDV) que relaciona el parámetro adimensional de Shield Τ con el número de Reynolds de las partículas del contorno R*  Parámetro adimensional de Shield:

-







-

o

 

Τ

τ o

=

(γ  s − γ  )d 

 

  τ o = Esfuerzo cortante en el fondo   γ  s = Peso específico de los granos ≈ 2600 – 2700 kg/m3    γ   = Peso específico del agua   d  = diámetro medio de la partícula Número de Reynolds de las partículas del contorno: 







-

o

   R

∗

=

V ∗ d 

 

ν 

  ν  = Viscosidad cinemática del agua, f(temperatura)   A 20ºC → ν  = 10-6 m2/s   V  = Velocidad de corte del flujo Velocidad de corte del flujo: o   V    = τ o  ρ      τ o = Esfuerzo cortante en el fondo   r = Densidad del agua Cuando el sedimento es puesto en movimiento, el lecho del río se deforma bajo la acción del flujo. La deformación evoluciona a medida que aumenta la profundidad y la velocidad (FIG 7-2 MDV) 





-

∗





-

∗

 

  Nombre

Descripción

Coef. De rugosidad “n”

Tipo de Flujo

Fondo plano - Baja velocidad sin arrastre Rizos

Dunas

No hay amovimiento 0,016 – 0, 0,0 018 - Similar fondo fijo Elementos triangulares Altura < 5cm y longitud entre 10 y 0,018 – 0, 0,0 028 50cm No perturban la superficie libre del flujo Elementos triangulares Longitud hasta 100 m

Subcrítico

Subcrítico

0,0 040 Subcrítico -depende La del río altura 0,020 – 0, Alteran la superficie libre del flujo fuera de fase Fondo plano - A >velocidad se con arrastre desprenden partículas de las 0,01 0,010 0–0 0,0 ,013 13 Su Supe perc rcrí rítitico co dunas - Pasa de material de fondo a material en suspensión  Antidunas Elementos estacionarias triangulares 0,01 0,010 0–0 0,0 ,015 15 Su Supe perc rcrí rítitico co -libre Alteran la superficie del flujo en fase Elementos  Antidunas con onda triangulares 0,01 0,012 2–0 0,0 ,020 20 Su Supe perc rcrí rítitico co rompiente - Alteran la superficie libre del flujo en fase

PREDICCIÓN DE FORMAS DE FONDO -

Pueden estimarse mediante el gráfico de Simons y Richardson MDV)

(FIG

7-3

 

-

Potencia de corriente: o  .R . so .V  o V = o  d  = diámetro medio del material de fondo en mm

PATRONES DE DRENAJE -

Dependen de las características geológicas del terreno

(FIG 7-7 MDV)

HIDRÁULICA FLUVIAL -

Los cauces naturales son canales cuyo fondo puede setr susceptible a moverse, por tanto su sección no es constante  El flujo confinado por contornos de material granular no cohesivo es diferente al flujo con contornos rígidos   El flujo sobre las partículas sueltas produce fuerzas, que de tener suficiente magnitud, ocasionan el movimiento de éstas  Las partículas gruesas ( arenas, gravas, cantos rodados) resisten con su peso la tendencia al desplazamiento  Las fuerzas hidrodinámicas que actúan sobre una partícula pueden llegar a ser de magnitud tal que se inicie el movimiento   Las variables de flujo pueden adquirir valores críticos:    Esfuerzo cortante en el fondo o    Velocidad media  V      Profundidad y  En condiciones críticas existe equilibrio entre:     F1: Fuerzas de gravedad    F2: Empuje de sustentación: Factor de forma y # Reynolds     F3:  Fuerza ascensional perpendicular al fondo, por la acción hidrodinámica    F4: Fuerza de arrastre paralela al fondo  o

o

o

-

o

o

o

o

F

F2 

F4 

F1 

 

  -

En Hidráulica Fluvial los problemas de Sedimentos son los de mayor importancia 

PRODUCCIÓN DE SEDIMENTOS PROCESO: -

Los fenómenos naturales:    Precipitación    Escorrentía  Causan:    Erosión superficial en las cuencas     Arrastre de toneladas de suelo. MONTAÑA – RÍO - MAR  La energía cinética del agua se disipa al chocar sobre el suelo desnudo y rompe con la cohesión del suelo:     Se produce suelo suelto  o

o

-

o

o

-

o

  Parte se deposita en las planicies de inundación   Las acciones humanas:    Deforestación    Uso irracional de tierras en cultivos   Causan:    Se acelera el proceso de erosión    En un año se puede producir el equivalente a 10 años en equilibrio natural  o

-

o

o

-

o

o

Tierras de pasto  convertidas en Bosques  convertidos en

Incremento Erosión Tierras de cultivo  5 veces Tierras de cultivo  100 a 1000 veces

de

CURIEL (1965) -

Determinó producción de sedimentos en distintas cuencas de Venezuela, encontrando:  Max: Río Motatán hasta Agua Viva  2   4200 km     Cuenca muy erosionada    2256 m3 /km2 /año  Min: Río Mucujún hasta Valle Grande   128 km2    Cuenca con buena cobertura vegetal    8 m3 /km2 /año  o

o

o

-

o

o

o

 

 

CONSECUENCIAS -

Desgaste de Cuencas  o

-

  Pérdidaendecauces   suelo fértil Desequilibrio naturales o   Erosión en márgenes y fondo o   Sedimentación Elevación del fondo del mar: o   Altera sistemas marinos. Ej: Corales o   Obstrucción en la descarga de los ríos Colmatación de embalses: o   Pérdida de capacidad del embalse o   Daño a los equipos

SEDIMENTO GRUESO -

EN LA CUENCA: El sedimento resiste con su peso la tendencia al

-

desplazamiento EN EL CAUCE:  Si la magnitud de las fuerzas de flujo rompe el equilibrio de la partícula, el sedimento es transportado como:     ARRASTRE DE FONDO  o

SEDIMENTO FINO -

EN LA CUENCA: Parte del sedimento se queda depositado en la cuenca   EN EL CAUCE: Parte del sedimento es transportado como:     MATERIAL EN SUSPENSIÓN  o

 

TIPOS DE EROSIÓN TIPO DE EROSIÓN

DESCRIPCIÓN

FACTOR QUE LA OCASIONA

Erosión que afecta a una lámina de   suelo más o    Y   O    T    N menos    N     Ó    I    E uniforme de la    I    C superficie de la    A   M    I    T    I    R cuenca    P    I    R El agua se SURCOS    U    C    C    E concentra en    S    R    E    P depresiones y su fuerza erosiva tiende a profundizar CÁRCAVAS Derrumbe lateral de surcos, el GRAVEDAD material cae por su propio peso DE RIVERA  Acción de degradación de DESEQUILIBRIO las márgenes DE FUERZAS en su propio cauce

COMPONENTE ¿DÓNDE DE LA OCURRE? EROSIÓN

LAMINAR

     O    L    E    U    S    E    D    A    D    I    D    R     É    P

   E    T    N    E    I    T    R    E    V    N    E    N     Ó    I    S    O    R    E

LOCALIZADA

EROSIÓN EN CAUCE

EN EL CAUCE

PARÁMETROS A EVALUAR PARA EL ESTUDIO DE LA HIDRÁULICA FLUVIAL A.- PÉRDIDA DE SUELO: -

Capa de suelo que se pierde Incluye erosión laminar y surcos Se expresa en ton/ha/año ó mm/año Se estima a través de Modelos empíricos o paramétricos. Ej: USLE

USLE: Ecuación Universal de la Pérdida de Suelo Muy Utilizada a nivel de Planificación

 

A = R . K . LS . C . P [A] = ton/ha/año

Pérdida de Suelo

R… Erosividad de la lluvia R f (energía de lapara lluviacalcularlo ; intensidad de lluvia) Se=requiere el cinética pluviograma

K.. Erosionabilidad del Suelo o Erodabilidad K = f(textura del suelo granulometría  ; % de materia orgánica del suelo superficial) Nomograma o fórmula Ls… Factor Topográfico Ls = ( longitud y pendiente de las vertientes de la cuenca) C… Factor de Cobertura Vegetal En teoría: 0 ≤ C ≤ 1 0… suelo cubierto desnudo En la práctica:1… suelo 0,001 ≤ C ≤ 0,6

P… Factor de Prácticas de Conservación P = f(Técnicas de cultivo: Terrazas, fajas, curvas de nivel, etc) Las técnicas de cultivo no impiden la pérdida de suelo pero frenan el transporte. Adicionalmente frenan el escurrimiento y favorecen la infiltración B.- PRODUCCIÓN DE SEDIMENTOS: -

Cantidad de sedimentos que pasa por una sección determinada de un río Incluye todos los tipos de erosión

--

Se expresa en Puede medi medirse rseton/año en Estaciones de M Medición edición ubicadas en el cauce del río. Esta medición generalmente es menor que la real, ya que la mayor producción ocurre durante las crecidas, cuando difícilmente se mide Se estima a través de Modelos empíricos o paramétricos. Ej: DE ENTREGA: La Producción de Sedimentos es o   FACTOR directamente proporcional a la Pérdida de Suelo o   MUSLE: USLE Modificado o   SWRRB: Simulation of W Water ater Resource iin n Rural Basin o   HPSF (EPA): Envirement Protection Agency

-

 

FACTOR DE ENTREGA  Y = α . A PRODUCCIÓN DE SEDIMENTOS = α . PÉRDIDA DE SUELO α  =

f(Área de la Cuenca)

Gráfico de Mediciones de campo

MUSLE: USLE Modificada  Y = 11,8 (Q . qp)0,56 . K . LS . C . P [Y] = ton/evento

Producción de Sedimentos en un evento o crecida

Q… Volumen de Escorrentía [m3] qp… Caudal pico [m3/s] -

Durante la ocurrencia de un evento el los volumen transporta los Q esenelunque el que concentra punto sedimentos, pero el gasto qp es Para estimar la producción anual habría que sumar todos llos os eventos del año Limitación: Pocos ríos tienen estación para tener registros continuos de escorrentía

C.- RESISTENCIA DE FONDO AL FLUJO: -

Caudal líquido que transporta un río Se expresa en m3/s Dependiendo de las variables de flujo y llas as fuerzas que actúan sobre las partículas del fondo se considera el comportamiento del fondo para estimar el Caudal líquido, pudiendo ser: o   FONDO FIJO:   Ec. de Manning 

• o

  Q=

1

n

2 3

1

∗  A ∗ Rh ∗   s o2

 

  FONDO MÓVIL:   Diagrama de Shields: Para saber si hay movimiento de partículas   Ec. de Manning con coeficiente de rugosidad total nsf     Se requiere est estimar imar el espesor de la capa móvil. •  Fórmulas empíricas  •  Grukhanh - Maza  





 

  D.- TRANSPORTE DE SEDIMENTOS: -

Caudal sólido que es capaz de transportar un río Gs  Incluye Carga de fondo + Material en suspensión

-

Se en kg/s Lasexpresa ecuaciones estiman Capacidad de Transporte: o   Estimación del Transporte de Fondo   Meyer – Meter – Muller d > 0,5 mm o   Estimación de sedimentos en suspensión   Ec. de Transporte: Einstein   Ec. de Distribución de Sedimentos en Suspensión o   Estimación de la Carga Total (fondo + suspensión)   Englend – Hanzen   Einstein - Brown 









FACTORES QUE AFECTAN EL TRANSPORTE DE SEDIMENTOS -

Lo que se calcula es la Capacidad de Transporte del Río (Gs), pero esta es potencial, no quiere decir que realmente la transporte. El río solo transporta lo que tiene disponible 

Gs = f ( tirante y, pendiente s) -

Cualquier modificación en las características hidráulicas del río hace variar los parámetros y, s , por tanto cambia su Capacidad de Transporte  

-

Las obras ejecutadas en el curso o planicie de inundación del río modifican las características hidráulicas 

A.- PRESAS -

Aguas arriba acumula sedimentos Aguas abajo, el agua sale clara, sin sediment sedimentos, os, el río busca recuperar los sedimentos que antes tenía y podía cargar, por tanto erosiona

B.- OBRAS DE DERIVACIÓN -

Si el caudal extraído en la derivación alcanza o supera el 20% ó 30% del caudal medio del río, la magnitud de gasto extraída es importante y afecta significativamente la Capacidad de Transporte. ( < Q < Gs )

 

-

Aguas arriba de la derivación ocurre acumulación de sedimentos. Esto ocasiona en el tiempo un ligero incremento de la pendiente de la derivación, que a su vez aumenta el gasto derivado

C.- DIQUES MARGINALES - Los diques conforman un nuevo encauzamiento, con mayor sección transversal. - > Área > Gs , por tanto socava el cauce desde el sitio encauzado hacia aguas arriba - Es un efecto que siempre ocurre en las canalizaciones y poca veces es tomado en cuenta D.- CORTE DE MEANDROS -

El río forma meandros para buscar su equilibrio, como ya no tiene fuerza para socavar el fondo busca aumentar su longitud para disminuir energía

-

Al cortar se disminuye lla a longitud > pendiente tanto socava el cauce desde el sitiodel de recorrido. corte hacia Gs , por

E.- EXTRACCIÓN DE GRAVA - Al extraer material del fondo del cauce el problema no es la fo fosa sa que se abre, sino que se saca un material de mayor diámetro que el río no podía mover aunque tenía capacidad. Quedan expuestas partículas de menor diámetro que el río sí puede transportar, por tanto se inicia una socavación tanto aguas arriba como aguas abajo disminuyendo la pendiente de fondo. - Para otorgar un permiso de extracción de grava es necesario comparar el volumen requerido en la extracción con la producción de sedimentos. - Para compensar el saque es necesario que: Volumen de extracción de material Q > Capacidad de Transporte del río > Socavación - Socavación transversal: o   Ocurre bajo los puentes producto de la contracción o   A < Sección Transversal > Velocidad > Socavación - Algunos métodos de estimación: o   Método de Laursen o   Método de Maza o   Método de Lischtvan – Levediev:   Asume distribución transversal más o menos homogénea de las partículas de fondo.   Considera tipos de material de fondo: •  Cohesivo •  Granular   Considera capas del fondo: •  Única •  Estratificada o   Estimación cuando es fondo plano en movimiento:   hSocavación = C = Espesor de la carpeta móvil [m]   H = Tirante de agua [m]   ys = Profundidad de Socavación   Donde: •  ys = H +C [m] 













2

•

  ys =

0.73 ×

q3 1

d  6

 

  q = Q / L [m2/s] •  d = [m]

•

 

  Si hay dunas:   hSocavación = hdunas  o   Si hay rizos:   hSocavación  = hrizos  o





2. SOCAVACIÓN E EN N ZONA EXTERNA DE LA CURVA El cambio de dirección de las líneas de corriente genera un flujo secundario que arrastra material de fondo hacia el interior de la curva. 3. SOCAVACIÓN AGUAS ABAJO DEL EMBALSE Un embalse funciona como un desarenador, al estar el agua en reposo retiene partículas sólidas. El agua que sale del embalse es agua clara, sin sedimentos, con gran capacidad de transportar sedimentos, por tanto este flujo tiende a erosionar el fondo del cauce conseguir un estrato no erosionable o alcanzar su pendiente de equilibrio. Esto puede poner en peligro la estabilidad del aliviadero, por lo que debe considerarse la posible socavación para establecer la profundidad de la fundación.

4. SOCAVACIÓN LOCAL EN PILAS Una pila es un obstáculo al flujo, por lo tanto genera vórtices y éstos producen socavación del fondo. La socavación es función de: - Variables relacionadas con el flujo: Tirante de aproximación, velocidad media del flujo, pendiente longitudinal de fondo, peso específico de las partículas sólidas - Variables relacionadas con lla a pila: ancho; forma; ángulo de incidencia del flujo Soc = f( yaproximación; v; so; γs; ancho D; forma; < incidencia del flujo) D = Ф perpendicular a la corriente Recomendaciones: - Construir lla a superficie d de e llas as pilas pilas con curvas suaves, no angulosas. La que mejor funciona es de forma elíptica. - Tomar en cuanta la Socavación local máxima al pie de la pila, para establecer la profundidad de fundación Estimaciones: - En principio, puede estimarse emax = 2D - Existen muchas fó fórmulas rmulas que pueden dar resultados diferentes si no se aplican con criterios claros, según las condiciones del ensayo que permitió generar la fórmula:

 

  o  o  o  o

Método de Laursen y Toch Método de Yaroslavtziev Método de Meza Método de Shenn

5. SOCAVACIÓN LOCAL EN ESTRIBOS Los estribos de los puentes producen una contracción en la sección de flujo, esto genera un aumento de velocidad y en consecuencia, se socava el fondo. Si el estribo está dentro del cauce principal, la socavación ocurre todo el año. año . Si el estribo está fuera del cauce principal, la socavación ocurre solo en época de crecidas Recomendaciones: - La profundidad de fundación del estribo o de una tabl tablestaca estaca debe tomar en cuanta la Socavación Local máxima - Colocar alet aletas as a la entrada de los estribos, para reducir la socavación. Pero -

no es la solución. La geometría ideal para un estribo, es de forma elípti elíptica, ca, que entre en la ribera, pero es más costosa.

Estimaciones: - Método de Artamonov - Método de Laursen

SOCAVACIÓN TOTAL: Es necesario calcular todas las posibles socavaciones (General y Transversal, Local en pilas, Local en Estribos, luego tomar la mayor e incrementar por el efecto de la posible extracción de arena.

B.- SEDIMENTACIÓN 1. SEDIMENTACIÓN EN CAUCE Ocasiona pérdida de capacidad de la sección del cauce, disminuye la pendiente de fondo, puede ocasionar desbordes o inundaciones.

2. SEDIMENTACIÓN DE EMBALSES Ocasiona: - Pérdida de Capacidad del Embalse - Daño a los equipos

 

Se requiere saber: - ¿Cuánto sedimento llega al Embalse? → Producción de Sedimentos - ¿Cuanto sedimento retiene el embalse? → Eficiencia de Retención - ¿Cómo se distribuyen los sedimentos en el embalse?

a) PRODUCCIÓN DE SEDIMENTOS Estimaciones: - MUSLE - Factor de Entrega - SWRRB - HPSF (EPA) b) EFICIENCIA DE RETENCIÓN Es función de: - Longitud del espejo de agua: < L < retención - Capacidad del embalse: < Cap < retención - Tipo de sedimento: > Ф > retención Estimaciones: - Método de Churchill - Método de Brune

c) DISTRIBUCIÓN DE SEDIMENTOS EN EL EMBALSE La distribución real de sedimentos no es horizontal.  Al llegar el agua al embalse, se deposita el sedimento más grueso, como las gravas y avanza el sedimento más fino, que logrará depositarse en función de la eficiencia de retención. Se han generado diversos modelos de estimación, a nivel nacional.

HIDRÁULICA DE PUENTES El diseño y construcción de un puente es un problema integral, multidisciplinario: - Vial: Trazado - Hidráulica Fluvial: Socavación - Mecánica de Suelos: Tipo de Fundación - Estructural Por lo general, la mejor solución estructural que arroja la menor luz, es una mala solución estructural.

 

Generalmente, el puente colapsa por fundación: - Socavación - Tipo de Fundación Otras causas de falla menos frecuentes son: -

Sobrecarga Paso de agua sobre el tablero

ELEMENTOS FUNDAMENTALES DEL CÁLCULO HIDRÁULICO DE PUENTES 1.- UBICACIÓN DEL PUENTE -

-

La selección del sitio de puente desde el punto de vista hidráulico requiere de flexibilidad de un rango o tramo de río La ubicación ideal sería: o   Tramo recto o   Tramo angosto o   Tramo profundo o   Fondo y márgenes de roca El sitio descrito como iideal deal es totalmente contrario al sit sitio io de vado, es un sitio difícil de conseguir Recomendaciones: o   Tramo confinado, con material poco erosivo (al menos en una margen) de río No Trenzado, para evitar incertidumbre en las o   Tramo variaciones de la planta sin curva, ya que éstas tenderían a hacerse más o   Tramo pronunciadas en el tiempo no se localiza un sitio apropiado, es necesario construir o   Si protecciones en las márgenes o Diques de Encauzamiento

2.- UBICACIÓN DE ESTRIBOS Y PILAS -

Estribo: donde terminan los taludes de aproximación al puente La ubicación de estribos y pilas d depende epende en gran parte de lla a disponibilidad de vigas en el mercado Una vez ubicados los estribos se produce una contracción en la sección transversal de cauce, que ocasiona un cambio de dirección en las líneas de corriente. Esto a su vez induce procesos de socavación Deben calcularse los perfiles superficiales de agua en un ttramo ramo considerable de río, para lo cual se requiere: o   Levantamiento de secciones transversales aguas arriba y aguas abajo del puente o   Identificación de puntos de control cercanos

 

  Considerar que el río varía de rugosidad, de tipo de control y de profundidad durante el año. En época seca es diferente que en época de crecidas o   Cálculo del perfil superficial sin puente y con puente, para evaluar la magnitud de la perturbación

o

3.- LUZ DEL PUENTE Y RASANTE DE LA VÍA -

El tirante de de agua calculado en la sección del puente se incrementa con un Borde Libre que permita el paso de material flotante: troncos, ramas, etc Se verifica que con los e estribos stribos all allíí ubicados, pase de forma segura el gasto correspondiente al período de retorno seleccionado, sin sobrepasar el tablero. Incrementando la altura de viga, se verifica la cota de rasante  

4.- COTA DE FUNDACIÓN -

Dependerá de los cálculos de Socavación Total

-

Considerar laque durante una crecida localmente periferia de estribos y pilas.se socava el fondo del cauce y Luego que pasa la creciente se repone de manera natural el material, pero es un material diferente. El momento crítico es durante la crecida que puede dejar sin empotramiento suficiente las fundaciones del puente.

-