LONGITUD DE REMANSO Y DISEÑO DE MUROS DE ENCAUZAMIENTO.docx

INDICE

INTRODUCCION

MUROS DE ENCAUZAMIENTO Y LONGITUD DE REMANSO 1) MUROS DE ENCAUZAMIENTO

Son muros de piedra o de concreto que encauzan las aguas del río, sirven como defensa de la ribera del río y protegen la ventana de captación. Son estructuras que permiten encauzar el flujo del río entre determinados límites con el fin de formar las condiciones de diseño pre-establecidas (ancho, tirante, remanso, etc.)

Estas estructuras pueden ser de concreto simple a de concreto armado. Su dimensionamiento está basado en controlar el posible desborde de máxima nivel del agua y evitar también que la socavación afecte las estructuras de captación y derivación. En lo referente a la altura de coronación que estas estructuras deben tener, se recomienda que su cota superior esté por lo menos 0.50 m por encima del nivel máximo de agua. Con respecto a su cota de cimentación, se recomienda que ésta debe estar por debajo o igual a la posible profundidad de socavación (ver diques de encauzamiento).Con la altura definida se puede dimensionar los espesores necesarios para soportar los esfuerzos que transmiten el relleno y altura de agua; es práctica común diseñar al volteo, deslizamiento y asentamiento. En lo referente a la altura de coronación que estas estructuras deben tener, se recomienda que su cota superior esté por lo menos 0.50 m por encima del nivel máximo de agua. Con respecto a su cota de cimentación, se recomienda que ésta debe estar por debajo o igual a la posible profundidad de socavación Con la altura definida se puede dimensionar los espesores necesarios para soportar los esfuerzos que transmiten el relleno y altura de agua; es práctica común diseñar al volteo, deslizamiento y asentamiento.

Aun y cuando su diseño es muy parecido al de los bordos, cabe mencionar que pese a que los muros requieren de un espacio menor que los bordos, y por tanto menor volumen de obra, su costo puede ser mucho mayor que el de aquellos. 1.2) Diseño de muro de encauzamiento lateral El objetivo es hallar valores del tirante del rio aguas arriba desde el barraje hasta que el tirante sea normal, se calcula por el “método directo en etapas”

-Calculo del ancho de encauzamiento

1.3) TIPOS DE MURO DE ENCAUZAMIENTO

2.1 MUROS DE GRAVEDAD Son muros de gran masa y dependen principalmente de su peso propio para asegurar la estabilidad; se hacen generalmente de concreto ciclópeo o aún de piedras y no llevan ningún refuerzo; son muros económicos para alturas bajas, hasta 3.00 - 3.50 metros aproximadamente.

Figura: Diversos Muros de Gravedad 2.2. MUROS EN VOLADIZO O MENSULA Son muros en concreto armado cuyo perfil común es el de una T o L, utilizan parte del peso del relleno para asegurar la estabilidad; es el tipo de muro de mayor uso; y resulta económica hasta alturas de 6.00 metros aproximadamente.

Figura: Diversos Muros en Voladizo 2.3

MUROS CON CONTRAFUERTE

Son los que están constituidos por placas verticales que se apoyan sobre grandes voladizos espaciados regularmente que se denominen contrafuertes; este tipo de muro es conveniente cuando las alturas son mayores a 6.00 metros aproximadamente.

Figura:

Muros

con

contrafuerte

La elección de un tipo determinado de muro dependerá: La función que debe cumplir. Las condiciones del terreno. Los materiales de construcción disponibles. La economía en general. La mayoría de veces habrá que hacer varios diseños alternativos en base a pre dimensionamientos rápidos; con ello se podrá determinar con bastante seguridad el tipo más adecuado para el caso, y entonces proceder al diseño completo. 1.4) Consideraciones de Diseño  

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Gasto de diseño. depende de la zona por proteger Estructura. El diseño debe considerar la presión hidrostática, incluyendo la sub presión esperada con el nivel del agua alcanzado cuando se presente la avenida máxima. Altura. La variable principal a considerar para este aspecto es el gasto de diseflo, ya que en función de este, se alcanzaran diferentes elevaciones Drenaje. Deberá proveerse de un sistema de drenaje adecuado para la zona protegida.

1.4) DIQUES DE ENCAUZAMIENTO

En la mayoría de los casos al colocar un obstáculo (barraje) en un rio por un remanso hacia aguas arriba podría causar inundaciones a los terrenos ribereños, situación no deseada que se podría agravar si el rio forma un nuevo cauce como consecuencia del remanso y que podría dejar aislada a la bocatoma para controlar esta situación se construye diques de encauzamiento por lo general del tipo escollera si existen canteras en rocas en la zona del proyecto. Su dimensionamiento se realiza en función de la altura que pueda alcanzar el tirante del agua en la zona de remanso. Usualmente la cota del dique se debe colocar con un borde libre de 0.5 m por encima del tirante.

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ENCAUZAMIENTO DE TIPO ESCOLLERA

Se distinguen tres tipos de muros de escollera: •

Escollera vertida: Empleada en obras marítimas, fluviales, presas, mantos drenantes y reparación de deslizamientos en taludes.

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Escollera compactada: De uso en terraplenes, presa y obras marítimas, con parámetros geotécnicos superiores a las escolleras vertidas. Escollera colocada: Se usan en encauzamientos, restauraciones y diques marítimos, protección de obras de drenaje, protección de pilas y estribos, etc.

2) LONGITUD DE REMANSO LH=H/S, que corresponde a la extensión hacia aguas arriba sobre la cual los cambios morfológicos son comunicados casi instantáneamente bajo condiciones de bajos números de Froude.

El flujo uniforme en un curso de agua se caracteriza por una sección de flujo y pendiente constante. Tales condiciones dejan de ser satisfechas, por ejemplo, cuando se ejecuta un embalse en un río. El embalse causa la sobre elevación de las aguas, incrementando el nivel del agua a una distancia aguas; arriba. Es esto lo que se denomina REMANSO. La determinación de una influencia de los embalses, o mejor, el trazo de la curva de remanso constituye un importante problema de ingeniería, íntimamente relacionado a cuestiones tales como delimitación de las áreas inundadas, volúmenes de agua acumulada, variación de los tirantes, etc. 2.1) AMPLITUD DE REMANSO: Siendo las pendientes pequeñas, se puede tomar EF por GF, Para el triángulo GEF se tiene:

El proceso considerado es aproximado, habiendo métodos de mayor rigor. Mientras tanto, siempre que el declive sea pequeño (caso más común), la aproximación obtenida es satisfactoria bajo el punto de vista práctico. De lo contrario ninguna fórmula da una seguridad completa cuando se tiene en cuenta los efectos de remanso en casos excepcionales. Por otro lado, en los proyectos de gran importancia, la mejor solución es la que se obtiene con el estudio de modelos reducidos, o en este caso, verificándose los efectos producidos con la construcción del embalse por etapas progresiva.

Solución: Las aguas vierten sobre el embalse, lo que da un vertedor de 2.40 m. de un umbral; la carga del vertedor es de O.40 el caudal de 1.04 m3/seg. Por lo tanto: NB = O.40 m. (ver figura), sobreelevación en el punto:

Los efectos del remanso serán sensibles hasta una distancia: EF = 2 Z0/S = 2 x 2 x 0.50 / 0.001 = 1000 Como una curva de remanso al perfil longitudinal que adquiere la superficie libre del líquido de un canal cuando se efectúa un escurrimiento bajo condiciones de flujo igualmente variado.

La geometría de las curvas de remanso obedece a diferentes causas, como condiciones de pendiente de fondo y tirante real.  Tirante real (d): es la profundidad que físicamente se presenta en el flujo de un canal.  Tirante normal (dn): es la profundidad que en la teoría debería tener el agua en condiciones normales.  Tirante crítico (dc) es la profundidad en la cual hay una variación de flujo, cuando cambia de flujo sub crítico a supercrítico. Las curvas de remanso se clasifican de acuerdo al tipo de pendiente y estas pueden ser:

m. para Pendiente suave  Pendiente fuerte  Pendiente horizontal  Pendiente critico  Pendiente adversa

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFIA