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ESTUDIOS � DISE�OS DE LAS OBRAS DE PROTECCI�N DE ORILLAS EN LA MARGEN I�QUIERDA DEL R�O CAUCA EN EL SECTOR CANDELARIA EN EL DISTRITO DE RIEGO ROLDANILLO � LA UNI�N � TORO
OSCAR EDUARDO C�RDENAS OSPINA
UNIVERSIDAD DEL VALLE F������� �� I���������, E������ EIDENAR C���, C������� 2012
1
ESTUDIOS � DISE�OS DE LAS OBRAS DE PROTECCI�N DE ORILLAS EN LA MARGEN I�QUIERDA DEL R�O CAUCA EN EL SECTOR CANDELARIA EN EL DISTRITO DE RIEGO ROLDANILLO � LA UNI�N � TORO
OSCAR EDUARDO C�RDENAS OSPINA
Te�i� ��e�e��ada c��� �e��i�i�� �a�cial �a�a ���a� al ����l� de: I�������� C����
Di�ec���: MSc. CARLOS RAM�REZ C.
UNIVERSIDAD DEL VALLE F������� �� I���������, E������ EIDENAR C���, C�������
2
AGRADECIMIENTOS
Al di�� �ad�e � a la �i�ge�ci�a ��� ����e�e��e e� l�� ���e���� dif�cile� � habe��e b�i�dad� ��a �eg��da �������idad. A �i� �ad�e� Ed�a�d� C��de�a� � Eli�abe�h O��i�a ��� �� a��� � a���� i�c��dici��al. A �i� �ad�i��� Be��ha l�cia O��i�a O��i�a � Ra�i�� P�ad� ��� ��� c���ej��. A Li�a Ma��a A�ala ��� �� g�a� a��� � ���i�aci��. A �i he��a�i�a, a cha�i�a � ��da� �i� ��a� � ��i���.
R����
M�cha� g�acia�
TABLA DE CONTENIDO
1.
INTRODUCCI�N
1�1
2.
FORMULACI�N
2�1
2.1. JUSTIFICACION 2.2. OBJETIVOS 2.2.1. �B�E���� �E�E�A� 2.2.2. �B�E����� E��EC���C�� 2.3. ALCANCES 2.4. METODOLOG�A 2.4.1. �EC��ECC���, ���CE�A��E��� � A������� DE ������AC��� 2.4.2. CA�AC�E���AC��� � E���E�A���AC��� DE� ����E�A �����A�. 2.4.3. A����E DE� ��DE�� C�����AC���A�. 2.4.4. E����AC��� DE �A ��CA�AC��� ���A� ��E ��EDE �C����� E� E� ��A�� DE E���D�� 2.4.5. DE����C��� DE ��� �A���E���� DE D��E�� �A� �B�A� DE ����ECC��� 2.4.6. �E�ECC��� DE �A� �B�A�, ��ED��E�����A��E��� � E�AB��AC��� DE� ��E����E��� 2.4.7. �E�ECC��� DE �A �B�A, ��ED��E�����A��E��� � E�AB��AC��� DE� ��E����E��� DE��������. 2.4.8. E�AB��AC��� DE� ������E ���A� 3.
ASPECTOS GENERALES 3.1. LOCALIZACI�N DE LA ZONA DE ESTUDIO 3.2. PROBLEM�TICA EXISTENTE 3.3. CARACTERIZACI�N DEL R�O CAUCA EN EL TRAMO DE ESTUDIO 3.3.1. ���������� � B��������� 3.3.2. ���������� 3.3.3. C����� D�������� 3.3.4. ���������� ��� ��� C���� 3.3.5. �������� � ������������� 3.4. CARACTERIZACI�N DEL MATERIAL DEL LECHO
4.
MARCO TEORICO 4.1. MORFOLOG�A DE R�OS SINUOSOS 4.1.1. A��������� �� �� ���������� �� �� ��� ������� 4.1.2. E������ �� �������� 4.1.3. �������� ������� ��� ����� �� ������ 4.2. SOCAVACI�N 4.2.1. ���������� ������� 4.2.2. ���������� ����� (���������� �� �����) 4.2.3. ���������� ����� ������ � ����������� (E��������) 4.2.4. ���������� �����
5.
ESTADO DEL ARTE 5.1. OBRAS DE PROTECCI�N DE ORILLAS 5.1.1. C�������� ��������� �� ������ 5.1.2. ������������ �������������� 5.1.3. ������������ ������������� � �� ������ 5.1.4. ��DE�AC��� �A�E����CA B�D��E�����A�
6.
MODELACI�N MATEM�TICA � C�LCULO DE LA SOCAVACI�N
2�1 2�2 2�2 2�2 2�3 2�3 2�4 2�4 2�5 2�5 2�5 2�5 2�6 2�6 3�1 3�1 3�1 3�3 3�3 3�3 3�6 3�9 3�10 3�17 4�1 4�1 4�2 4�2 4�2 4�3 4�3 4�7 4�9 4�11 5�1 5�1 5�2 5�4 5�25 5�32 6�1
6.1. MODELACI�N MATEM�TICA BIDIMENSIONAL 6.1.1. ����������� ����������� 6.1.2. ����������� �� ���������� � ���������� 6.2. C�LCULO DE LA SOCAVACI�N TOTAL EN EL SECTOR DE CANDELARIA 6.2.1. ��CA�AC��� �E�E�A� 6.2.2. C��C��� DE �A ��CA�AC��� E� C���A
6�1 6�1 6�2 6�7 6�7 6�10
7. PREDIMENSIONAMIENTO DE LAS OBRAS QUE PUEDEN SER IMPLEMENTADAS PARA LA PROTECCION DE ORILLAS EN SECTOR DE CANDELARIA 7�1 7.1. 7.2. 7.3. 7.4. 7.5.
LONGITUD DE PROTECCI�N RECUPERACI�N DE LA BANCA CON PANELES SUMERGIDOS PROTECCI�N DEL TALUD CON COLCHACRETO CORTINA DE PILOTES DE CONCRETO CON GEOTUBOS BLOQUES DE CONCRETO
7�1 7�2 7�7 7�12 7�13
8.
CANTIDADES DE OBRA � PRESUPUESTO DE LAS OBRAS PREDISE�ADAS.
8�1
9.
SELECCI�N DE LA OBRA DE PROTECCI�N DE ORILLAS
9�1
10.
CONCLUSIONES
LISTADO DE FIGURAS LISTADO DE CUADROS
10.1
LISTADO DE FIGURAS FIGURA 3.1 LOCALIZACI�N GENERAL DEL SECTOR DE ESTUDIO
3�2
FIGURA 3.2 CURVAS DE CALIBRACI�N NIVEL�CAUDAL VIGENTES EN LAS ESTACIONES CERCANAS AL TRAMO DE ESTUDIO
3�4
FIGURA 3.3 EVALUACI�N GR�FICA DE LAS FUNCIONES DE DISTRIBUCI�N EMPLEADAS PARA CALCULAR LOS CAUDALES CORRESPONDIENTES A DIFERENTES PER�ODOS DE RETORNO
FIGURA 3.4 CAUDALES M�XIMOS ASOCIADOS A DIFERENTES PERIODOS DE RETORNO SEG�N LA DISTRIBUCI�N DE GUMBEL.
3�8 3�9
FIGURA 3.5 CONTROLES ESTRUCTURALES DEL R�O CAUCA EN EL TRAMO ROLDANILLO�LA VICTORIA
3�12
FIGURA 3.6 MODELO 3D, CONTROLES ESTRUCTURALES R�O CAUCA, TRAYECTO ROLDANILLO�LA VICTORIA
3�16
FIGURA 4.1 PAR�METROS PRINCIPALES DE UN MEANDRO
4�1
FIGURA 4.2 PROFUNDIZACI�N DEL LECHO EN LA CURVA DE UN R�O
4�3
FIGURA 5.1 MUROS R�GIDOS
5�5
FIGURA 5.2 ESQUEMA DE VARIOS TIPOS DE MURO FLEXIBLE
5�6
FIGURA 5.3 ESQUEMA DE VARIOS TIPOS DE MUROS DE TIERRA REFORZADA
5�7
FIGURA 5.4 ESQUEMA DE VARIOS TIPOS DE ESTRUCTURA ANCLADA
5�7
FIGURA 5.5 ESQUEMA DE VARIOS TIPOS DE ESTRUCTURA ENTERRADA
5�9
FIGURA 5.6 PROTECCI�N DE ORILLA CON ENROCADO O RIP � RAP
5�14
FIGURA 5.7 COLCHONES EN GAVIONES
5�19
FIGURA 5.8 EJEMPLO DE DISE�O DE PANELES SUMERGIDOS PARA LA PROTECCI�N DE ORILLAS (TOMADO DE ZWOL (2004) 5�25 FIGURA 5.9 FOTOS DE PANELES SUMERGIDOS (TOMADO DE WWW.HIDROCONSULTA.COM)
5�26
FIGURA 5.10 ESQUEMATIZACI�N DE LOS PAR�METROS DE DISE�O DE LOS PANELES SUMERGIDOS
5�27
FIGURA 5.11 ESQUEMA PARA EL DISE�O DE ESPOLONES
5�29
FIGURA 5.12 ESQUEMA DE DISE�O DE ESPOLONES
5�31
FIGURA 6.1 TOPOGRAF�A Y BATIMETR�A SECTOR CANDELARIA. DISTRITO DE RIEGO RUT
6�3
FIGURA 6.2 CAMPO DE VELOCIDADES EN EL SECTOR DE CANDELARIA PARA EL CAUDAL DOMINANTE
6�5
FIGURA 6.3CAMPO DE VELOCIDADES EN EL SECTOR DE CANDELARIA PARA EL CAUDAL CON TR=30 A�OS
6�5
FIGURA 6.4CAMPO DE VELOCIDADES EN EL SECTOR DE CANDELARIA PARA EL CAUDAL CON TR=100 A�OS
6�6
FIGURA 6.5 VELOCIDAD DEL AGUA CALCULADA PARA DIFERENTES CRECIENTES EN EL R�O CAUCA, SECTOR CANDELARIA EN EL DISTRITO DE RIEGO RUT
6�7
FIGURA 6.6 SECCI�N ACTUAL EN EL SECTOR DE CANDELARIA VS SECCI�N IDEAL CON SOCAVACI�N EN CURVA (BENDEGOM� NEDECO)
6.12
FIGURA 7.1 LONGITUD DE PROTECCI�N. MARGEN IZQUIERDA DEL R�O CAUCA SECTOR CANDELARIA EN EL DISTRITO DE RIEGO RUT
7�2
FIGURA 7.2 SECCI�N T�PICA EN EL TRAMO DEL R�O CAUCA SECTOR CANDELARIA. BERMA INICIAL VS. BERMA PROYECTADA
7�4
FIGURA 7.3 C�LCULO DEL PANEL PARA PRODUCIR EL M�XIMO INCREMENTO EN EL NIVEL DE FONDO A LO LARGO DE LA BANCA.
d 0 / b = 0.1 Y δ n = 3 H 0 , δ S = 15 H 0 , Y δ b = 1.5d 0 ( ���AD� DE ����, 1990)
7�5
FIGURA 7.4 PREDIMENSIONAMIENTO DE LOS PANELES SUMERGIDOS PARA LA RECUPERACI�N DE LA ORILLA IZQUIERDA DEL R�O CAUCA EN EL SECTOR DE CANDELARIA EN EL DISTRITO DE RIEGO RUT FIGURA 7.5 ESQUEMATIZACI�N DE LAS FUERZAS QUE ACT�AN SOBRE E L COLCHACRETO
7�6 7�8
FIGURA 7.6 PREDIMENSIONAMIENTO DEL REVESTIMIENTO CON COLCHACRETO PARA LA PROTECCI�N DE LA ORILLA IZQUIERDA DEL R�O CAUCA EN EL SECTOR DE CANDELARIA EN EL DISTRITO DE RIEGO RUT
7�12
FIGURA 7.7 PREDIMENSIONAMIENTO DEL REVESTIMIENTO CON COLCHACRETO PARA LA PROTECCI�N DE LA ORILLA IZQUIERDA DEL R�O CAUCA EN EL SECTOR DE CANDELARIA EN EL DISTRITO DE RIEGO RUT
7�13
FIGURA 7.8 GEOMETR�A DE LOS DOLOS
7�15
FIGURA 7.9 ESQUEMA DEL DELANTAL DE PROTECCI�N
7�19
FIGURA 7.10 VARIACI�N DEL TAMA�O D50DE LOS ELEMENTOS DE CONCRETO EN FUNCI�N DE LA VELOCIDAD DE LA CORRIENTE
7�20
FIGURA 7.11 VARIACI�N DEL VOLUMEN V50 DE LOS ELEMENTOS DE CONCRETO EN FUNCI�N DE LA VELOCIDAD DE LA CORRIENTE Y EL TALUD DE LA BANCA
FIGURA 7.12 PREDIMENSIONAMIENTO DEL REVESTIMIENTO DEL TALUD CON DOLOS.
7�21 7�22
LISTADO DE CUADROS
CUADRO 3.1 ESTACIONES HIDROM�TRICAS SOBRE EL R�O CAUCA � TRAMO DISTRITO RUT
3�4
CUADRO 3.2 SERIE HIST�RICA DE CAUDALES M�XIMOS ANUALES
3�5
CUADRO 3.3 CAUDALES CORRESPONDIENTES A DIFERENTES PERIODOS DE RETORNO
3�6
CUADRO 3.4 CAUDAL CORRESPONDIENTE A UN EVENTO
3�7
CUADRO 3.5 DI�METROS CARACTER�STICOS (MM) Y COEFICIENTES DE LAS MUESTRAS DEL LECHO DEL R�O CAUCA EN EL TRAMO LOCALIZADO FRENTE AL DISTRITO DE RIEGO RUT
3�18
CUADRO 3.6 COMPOSICI�N PORCENTUAL MEDIA DE LAS GRANULOMETR�AS T�PICAS DEL MATERIAL DE FONDO DEL R�O CAUCA FRENTE AL DISTRITO DE RIEGO RUT. A�O 2003
3�18
CUADRO 4.1 VALORES DEL COEFICIENTE β EN LA ECUACI�N LISCHTVAN�LEBEDIEV.
4�6
CUADRO 4.2 VALOR DEL COEFICIENTE ψ EN FUNCI�N DE γ M EN LA ECUACI�N DE LISCHTVAN�LEBEDIEV.
4�6
CUADRO 4.3 VALORES DE X EN LA ECUACI�N DE LISCHTVAN�LEBEDIEV.
4�6
CUADRO 4.4 COEFICIENTES DE ALTUNIN.
4�9
CUADRO 4.5 COEFICIENTE K 1 EN LA ECUACI�N DE BREUSERS Y RAUDKIVI.
4�10
CUADRO 4.6 COEFICIENTE K 2 EN LA ECUACI�N DE BREUSERS Y RAUDKIVI.
4�10
CUADRO 4.7 COEFICIENTE K 3 EN LA ECUACI�N DE BREUSERS Y RAUDKIVI.
4�10
CUADRO 5.1VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE DIVERSOS TIPOS DE MURO R�GIDO
5�4
CUADRO 5.2 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS DIVERSOS TIPOS DE MURO FLEXIBLE
5�5
CUADRO 5.3 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS DIVERSOS TIPOS DE MUROS DE TIERRA REFORZADA
5�6
CUADRO 5.4 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS DIVERSOS TIPOS DE ESTRUCTURA ANCLADA
5�8
CUADRO 5.5 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS DIVERSOS TIPOS DE ESTRUCTURA ENTERRADA
5�8
CUADRO 5.6 MODELOS HIDRODIN�MICOS COM�NMENTE USADOS
5�35
CUADRO 6.1 CONDICIONES HIDROL�GICAS EN EL RIO CAUCA PARA LOS ESCENARIOS MODELADOS EN ELSECTOR DE CANDELARIA 6� 1 CUADRO 6.2 PAR�METROS NECESARIOS PARA EL C�LCULO DE LA SOCAVACI�N GENERAL
6�8
CUADRO 6.3 RESULTADOS DEL C�LCULO DE SOCAVACI�N GENERAL
6�9
CUADRO 6.4 PAR�METROS PARA EL C�LCULO DEL TRANSPORTE DE SEDIMENTOS Y SOCAVACI�N EN CURVA
6�10
CUADRO 6.5 C�LCULO DE LA SOCAVACI�N EN CURVA CON LA F�RMULA DE BENDEGOM�NEDECO
6.11
CUADRO 7.1 DIMENSIONES DE DIFERENTES TIPOS DE DOLOS (M).
7�16
CUADRO 7.2 RELACI�N ENTRE EL PESO, EL VOLUMEN DEL DOLO Y PESO ESPEC�FICO DEL CONCRETO
7�16
2
CUADRO 7.3 N�MERO DE ELEMENTOS REQUERIDOS POR 100 M DE SUPERFICIE PROTEGIDA SEG�N EL VOLUMEN DE DOLOS UTILIZADO.
CUADRO 7.4 VALORES DEL FACTOR DE ESTABILIDAD ϕ
7�16 7�18
CUADRO 7.5 VALORES DEL PAR�METRO DE TURBULENCIA CUADRO 7.6 VALORES DEL PAR�METRO CR�TICO DE SHIELDS
7�18
Ψ
CUADRO 7.7 PAR�METROS PARA EL C�LCULO DEL DI�METRO MEDIO DE LOS ELEMENTOS DE CONCRETO
7�18 7�20
CUADRO 9.1 MATERIALES P�TREOS UTILIZADOS EN CADA OBRA DE PROTECCI�N
9�1
CUADRO 9.2 EQUIPO M�NIMO NECESARIO EN LA CONSTRUCCI�N DE CADA OBRA DE PROTECCI�N
9�1
CUADRO 9.3 EQUIPO M�NIMO NECESARIO EN LA CONSTRUCCI�N DE CADA OBRA DE PROTECCI�N
9.2
1.
INTRODUCCI�N
E� l�� �l�i��� a��� �e ha� ��e�e��ad� g�a�de� de�a���e� e� ��e���� �a�� debid� a ���ble�a� de e���i�� de la� ��illa�, c�l�a�aci�� de ca�ce� � ca�ale� e i���daci��e�. E� ��ch�� ca��� el ���ble�a �e le a��ib��e a la �ala �la�eaci��, di�e��, ��e�aci��, �a��e�i�ie��� � c������cci�� de �b�a�, a�� c��� a i��e��e�ci��e� a�����ica� e� el ca�ce � la �la�icie al��ial.
El a��e��� de ca�dal de ag�a � �edi�e���� �e debe ��i�ci�al�e��e a ��e el ��gi�e� de ll��ia� ha a��e��ad� e� l�� �l�i��� a��� e� ��e���a �egi��, � �a�bi�� a la �c���e�cia � c��bi�aci�� de �a�ia� ci�c����a�cia� c���:
�
la� ca�ac�e����ica� ����ia� de l�� ��el�� ��� d��de ��a��i�a� l�� ����,
�
la def��e��aci�� de la c�e�ca,
�
la e���acci�� i�di�c�i�i�ada de �a�e�ial de f��d� de l�� ���� ��i�ci�ale� � de ��� ��ib��a�i��.
El de�e��ilib�i� e���e el �edi�e��� � el ag�a ��e �e ��a������a e� �� ��� ��ede ge�e�a� ���a� de e���i�� � de de���i�aci�� e� ��d� �� ��a�ec��, ��b�e ��d� d��a��e � de����� del �a�� de ��a c�ecie��e, �����ca�d� i���daci��e� � falla� e� �b�a� hid���lica� c��� ��e��e�, b�ca���a�, �b�a� de ����ecci�� de ���ge�e�, e�c.
El ��� Ca�ca a �� �a�� ��� el de�a��a�e��� del Valle del Ca�ca e� �� ca�ce al�a�e��e �i�����, c�� ���e����� �ea�d���, l�� c�ale� �e e�c�e���a� e� �e��a�e��e e��l�ci�� debid� a �� g�a� di���ica fl��ial a l� la�g� de ��d� el �alle al��ial. E��e ���ce�� de e��l�ci�� e� la c���ec�e�cia de l�� fe���e��� de e���i�� de la� ba�ca� � del f��d� del ca�ce , ��� efec�� de la� c���ie��e� �ec��da�ia� ge�e�ada� ��� la� f�e��a� ce����f�ga� ��e e��e�i�e��a la c���ie��e al ��a��i�a� ��� la� c���a�, e��a f�e��a �����ca el ��a������e de �a�e�ial hacia el i��e�i�� del �ea�d��, la ��dificaci�� de la �e�die��e ��a���e��al del
1�1
lech� del ���, la a��liaci�� de la �ecci�� del ca�ce � el i�c�e�e��� de la �i����idad (A�a�a, 2006).
E� el Di���i�� de �ieg� RUT, i��edia�a�e��e ag�a� abaj� de la e��aci�� de B��be� Ca�dela�ia, la �a�ge� i���ie�da del ��� Ca�ca �e ha �e�id� e���i��a�d� ha��a �al ����� ��e la be��a ha de�a�a�ecid� ���al�e��e � ac��al�e��e la c���ie��e ch�ca di�ec�a�e��e ��b�e la e����c���a del di��e �a�gi�al de ����ecci�� del di���i��. E��a �i��aci�� ���e e� g�a�e �ie�g� la i��eg�idad del di��e �, e� ge�e�al, g�a� �a��e de la i�f�ae����c���a � l�� c�l�i��� del Di���i�� a��e la ���ible i���daci�� ��e ��ede �c���i�, ��b�e ��d� e� ���ca� de i��ie��� c�a�d� el ��� a�aca c�� ��� f�e��a la ba�ca del ca�ce.
E� l�� �l�i��� a��� �e �ie�e� ��ili�a�d� e� la i�ge�ie��a hid���lica ��del�� �����ic�� �a�a la e��i�aci�� de la� ca�ac�e����ica� hid���lica� de �� ca�ce; e� e��ecial l�� ��del�� bidi�e��i��ale� �e��i�e� e���dia� l�� fe���e��� de di���ib�ci�� de �el�cidade�, la� �e��i��e� de c���e ��a���e��al � la� c���ie��e� �ec��da�ia�; de e��e ��d� �e ��ede� �b�e�e� �e��l�ad�� ��� ����i��� a la� c��dici��e� �eale�. La i�f���aci�� �b�e�ida de l�� ��del�� e� de �i�al i�����a�cia �a�a dife�e��e� ������i���, �ale� c��� e��i�a� la ��ca�aci�� ��e �e ��ede ��e�e��a� � �elecci��a� � di�e��i��a� la �b�a de ����ecci�� de ��illa� ��e �ej�� �e aj���e a la c��dici�� e�i��e��e.
E� el ��e�e��e e���di� �e ��ili�a�a la ��delaci�� �a�e���ica bidi�e��i��al c��� he��a�ie��a ��i�ci�al �a�a el c�lc�l� de la� ca�ac�e����ica� hid���lica� del ��� Ca�ca e� el �ec��� de Ca�dela�ia, c�� el �bje�i�� de �elecci��a� � di�e�a� la �b�a de ����ecci�� ��e �ej�� �e ada��e a la� �ece�idade� ��c�ica�, c������c�i�a� � ec����ica� del ca�� �a��ic�la�.
El i�f���e �e de�a���lla de la �ig�ie��e �a�e�a: E� el Ca�i��l� 2 �e de�c�ibe la �i��aci�� ac��al del di���i�� � �e ��e�e��a �� b�e�e �e���e� ��b�e la ���ble���ica e� el �ec��� de Ca�dela�ia e� el Di���i�� de �ieg� RUT el c�al j���ifica la c��ce�ci�� de e��e ����ec��. El
1�2
Ca����l� 3 c���ie�e l�� a��ec��� ge�e�ale� de la ���a � �e de�c�ibe la i�f���aci�� e�i��e��e �ece�a�ia (le�a��a�ie��� ����g��fic�, ge��ec�ia, e�c.) �a�a el de�a���ll� de l�� e���di�� � el di�e�� de la �b�a de ����ecci�� de ��illa� e� e��e �ec���.
E� el Ca����l� 4 �e ��e�e��a la �e���a ��b�e l�� ���ce��� i���l�c�ad�� e� l�� ���ce��� fl��iale�, la ge����f�l�g�a de ca�ce� al��iale� � l�� c��ce���� � f����laci��e� ��b�e la ��ca�aci�� ���al.
E� el Ca�i��l� 5 �e �eali�a ��a �e�i�i�� del e��ad� del a��e de la� �b�a� de ����ecci�� de ��illa� � de l�� ��del�� �����ic�� ��e ac��al�e��e �e ��a� �a�a la de�e��i�aci�� de la hid��di���ica e� �� ca�al.
El Ca����l� 6 c���ie�e la de�c�i�ci�� de la a�licaci�� del ��del� �a�e���ic� � de �� aj���e �a�a ��e el �e��l�ad� �ea l� ��� ce�ca�� ���ible al e�ce�a�i� �la��ead� �a�bi�� �e ��e�e��a el c�lc�l� de la ��ca�aci�� ���al ��e ��ede �c���i� e� el ��a�� de e���di�. E� el Ca����l� 7 �e ��e�e��a el ��edi�e��i��a�ie��� de la� �b�a� �elecci��ada� �a�a la ����ecci�� de ��illa� � ����e�i���e��e �e elige a��ella ��e ��e�e��e �ej�� �elaci�� c���� � be�efici�. Pa�a el ��edi�e��i��a�ie��� �e ���ie��� e� c�e��a l�� �e��l�ad�� de �el�cidade� � �i�ele� de ag�a ��e �e e��i�a��� �edia��e la a�licaci�� del ��del� �a�e���ic� � el c�lc�l� de ��ca�aci�� ���al ��e �e e��i�� e� el ��a��.
El Ca�i��l� 8 c���ie�e la� ca��idade� �b�a � el ��e����e��� e��i�ad� de la �b�a de ����ecci�� ����ec�ada e� el �ec��� de Ca�dela�ia, �e�ie�d� e� c�e��a l�� ��eci�� ��i�a�i�� de la g�be��aci�� del Valle del Ca�ca.
Fi�al�e��e e� el Ca����l� 9 �e ��e�e��a� la� c��cl��i��e� � �ec��e�daci��e� ��� i�����a��e� de cada ��a de la� ac�i�idade� ejec��ada� e� el de�a���ll� del i�f���e.
1�3
2.
FORMULACI�N
2.1.
JUSTIFICACION
El Di���i�� de Rieg� RUT, l�cali�ad� al ����e de �alle del ca�ca e���e l�� ���ici�i�� de ��lda�ill�, la U�i�� � T���, e� de g�a� i�����a�cia �a�a el de�a��a�e��� �����e e� el �e e�c�e���a ��a de ��� de��e��a� ag��c�la� ��� i�����a��e� � ade��� c����i���e ��a de la� ��i�ci�ale� f�e��e� de de�a���ll� ec����ic� � ��cial de la �egi��. El Di���i�� c�e��a c�� �� a�ill� de ����ecci�� c����a i���daci��e�, c����e��� ��� �� di��e �a�gi�al del ��� Ca�ca, �� di��e i��e�ce���� de la� ag�a� ��e de�cie�de� de�de la c��dille�a �ccide��al, � �a�ia� e��aci��e� de b��be�.
Debid� a la g�a� di���ica del ��� Ca�c� e� el �ec��� del di���i�� a�� c��� a dife�e��e� i��e��e�ci��e� a�����ica�, el di��e �a�gi�al de ����ecci�� �e ha de�e�i��ad� � �e halla e� �ie�g�, e��ecial�e��e e� l�� �ec���e� de El �al�a� � la b�dega d��de la be��a ���c�ica�e��e ha de�a�a�ecid� debid� a la ��ca�aci�� la�e�al del ca�ce. P�� ell� e� el a�� 2010 la U�i�e��idad del Valle �eali�� �a�a la CVC l�� e���di�� � di�e��� de la� �b�a� de �ej��a�ie��� � �ehabili�aci�� del di��e �a�gi�al � de ����ecci�� de la� ��illa� del ��� Ca�ca e� el Di���i�� de Rieg� R�lda�ill��La U�i���T���, del c�al ��� de l�� �bje�i��� del ����ec�� f�e el di�e�� de la� �b�a� de ����ecci�� de ��illa� e� l�� �ec���e� de El Pal�a� � La B�dega. Si� e�ba�g� ��a �i�i�a de i���ecci�� �eali�ada e� el �a�c� del ����ec�� �e�ci��ad�, �e��i�i� de�ec�a� ���a� d�� ���a� ��e ��e�e��a� ��a �i��aci�� de �ie�g� �i�ila� ��� el ace�ca�ie��� del ��� a la e����c���a del di��e: ��a �e e�c�e���a ag�a� a��iba de la e��aci�� Tie��abla�ca, ��e a����e �� c���e����de a ��edi�� del Di���i�� ��ede ���e� e� �ie�g� la i�f�ae����c���a � �ie��a� de c�l�i�� ��e �i �e��e�ece� a �l;� ���a �e e�c�e���a e� el �ec��� de la e��aci�� de b��be� de Ca�dela�ia. E��a �i��aci�� de a�e�a�a del di��e ���e de �a�ifie��� la ��ge��e �ece�idad de adela��a� l�� e���di�� � la c������cci�� de la� �b�a� de ����ecci�� de la� ��illa� del ��� Ca�ca e� l�� �ec���e� de Ca�dela�ia � Tie��abla�ca.
2�1
2.2.
OBJETIVOS
2.2.1. OBJETIVO GENERAL Selecci��a� � di�e�a� la� �b�a� de ����ecci�� de la �a�ge� i���ie�da del ��� Ca�ca e� el �ec��� Ca�dela�ia del di���i�� de �ieg� RUT, ��e ��e�e��a� la� �ej��e� �e��aja� c���ide�a�d� a��ec��� a�bie��ale�, ��c�ic�� � ec����ic��.
2.2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS �
Ca�ac�e�i�a� el ��� Ca�ca e� �ec��� del di���i�� de �ieg� RUT c����e�did� e���e la� e��aci��e� hid������ica� de g�a�aba � La Vic���ia.
�
I��le�e��a� el ��del� �a�e���ic� bidi�e��i��al CCHE2D �a�a e���dia� la hid��di���ica del ��� Ca�ca e� el �ec��� de Ca�dela�ia del Di���i�� RUT, c���ide�a�d� dife�e��e� e�ce�a�i�� de �i��laci��, ��e �e��i�a� �b�e�e� �al��e� ��� ce��e��� de l�� �a���e���� hid��di���ic�� �ece�a�i�� �a�a el di�e�� de la� �b�a� de ����ecci��.
�
e��i�a� la ��ca�aci�� ���al ��e �e ��ede ��e�e��a� e� el ca�ce del ��� Ca�ca e� el �ec��� de la ca�dela�ia.
�
Reali�a� �� a��li�i� c���a�a�i�� de la� dife�e��e� �b�a� ��e �e ��ede� ������e�, �e�ie�d� e� c�e��a fac���e� ec����ic��, ��ciale� � a�bie��ale� � �elecci��a� la �ej�� al�e��a�i�a ��e �f�ece l�� �a���e� be�efici�� � l�� �e���e� efec��� ad�e����.
�
Pla��ea� � di�e��i��a� dife�e��e� al�e��a�i�a� de ����ecci�� de la �a�ge� i���ie�da del ��� Ca�ca e� el �ec��� de Ca�dela�ia.
2�2
2.3.
ALCANCES
Pa��ie�d� de la �ece�idad de lle�a� a cab� l�� e���di�� � di�e��� de la �b�a de ����ecci�� de ��illa� �a�a el �ec��� de Ca�dela�ia e� el Di���i�� de Rieg� RUT, �e �eali�a el e���di� hid��di���ic� e��lea�d� �� ��del� �a�e���ic� bidi�e��i��al ��e �e��i�i�� e��i�a� la� �el�cidade� de la c���ie��e (�ag�i��d � di�ecci��) d��a��e ��a c�ecie��e e� el �i� ca�ca c�� �� �e�i�d� de �e����� de 1 e� 100 a���; c�� ba�e e� l�� �e��l�ad�� de la ��delaci�� �e e��i�a�a la e���i�� ���al ���ible de la ��illa del ca�ce, l�eg� �e �eali�a�a �� a��li�i� de la� ���ible� �b�a� a c������i� � �e �elecci��a la ��e �ej�� �elaci�� c���� � be�efici� ��eda �e�e�; fi�al�e��e, �e de�e��i�a� la� ca��idade� de �b�a � el ��e����e��� �ece�a�i� �a�a �� c������cci��. 2.4.
METODOLOG�A
Se ��e�e��a a��� la de�c�i�ci�� de�allada del ���cedi�ie��� �eg�id� �a�a adela��a� l�� e���di�� �bje��� del ����ec��, de�de la b����eda � �ec��ilaci�� de la d�c��e��aci�� e i�f���aci�� �e��i�e��e ha��a el de�a���ll� de cada ��a de la� e�a�a� del ����ec�� lle�ada� a cab�.
Pa�a el de�a���ll� del ����ec�� �e i��le�e��� la �ig�ie��e �e��d�l�g�a
�
Rec�lecci��, ���ce�a�ie��� � a��li�i� de i�f���aci�� di����ible.
�
Ca�ac�e�i�aci�� � e���e�a�i�aci�� del �i��e�a fl��ial a ��dela�, defi�ici�� de la ge��e���a del ca�ce � la �la�icie al��ial (ba�i�e���a � ����g�af�a), f����e�a�, ca�dale�, �i�ele�, e�c.
�
I��le�e��aci�� de �� ��del� �a�e���ic� hid��di���ic� bidi�e��i��al del ��� Ca�ca e� el �ec��� de Ca�dela�ia e� el Di���i�� de �ieg� RUT.
�
E��i�aci�� de la ��ca�aci�� ���al ��e ��ede �c���i� e� el ��a�� de e���di�.
�
Defi�ici�� de l�� �a���e���� �ece�a�i�� �a�a el di�e�� de la� �b�a�.
�
Selecci�� de la� �b�a� de ����ecci�� �a�a el ��edi�e��i��a�ie��� � elab��aci�� de l�� di�e��� � ��e����e���� ��eli�i�a�e�. 2�3
�
Selecci�� de la �b�a de ����ecci�� ��e �ej�� �e aj���a a la� �ece�idade� del �ec��� c���ide�a�d� dife�e��e� a��ec��� (a�bie��ale�, ��c�ic�� � ec����ic��), elab��aci�� de di�e��� � ��e����e��� defi�i�i��� de la �b�a �elecci��ada.
�
Elab��aci�� del i�f���e fi�al.
A c���i��aci�� �e ��e�e��a� la de�c�i�ci�� de cada ��� de e��a� e�a�a�:
2.4.1. RECOLECCI�N, PROCESAMIENTO � AN�LISIS DE INFORMACI�N Pa�a e��e ����ec�� �e �ec��il�, ���ce�� � a�ali�� la i�f���aci�� di����ible del ��� Ca�ca de l�� dife�e��e� �a���e���� hid���lic��, �ale� c���, �i�ele�, ca�dale�, �el�cidade� de fl�j� � ��g��idad e� el ��a�� de e���di�. Pa�a �al ������i�� �e c�e��a c�� la i�f���aci�� �ec�lec�ada �a�a el P���ec�� de M�delaci�� del ��� Ca�ca PMC (CVC�UNIVALLE), el le�a��a�ie��� ba�i����ic� � ����g��fic� � el e���di� de ��el�� �eali�ad� ��� la U�i�e��idad del Valle e� de�a���ll� del ����ec�� �E���di� � Di�e�� de la� �b�a� de �ej��a�ie��� � Rehabili�aci�� del di��e �a�gi�al � de P���ecci�� de la� ��illa� del ��� ca�ca e� el di���i�� de �ieg� R�lda�ill��La U�i���T����(CVC�U�i�alle,2011). Ta�bi�� �e �ec��il� i�f���aci�� de �a��ale� �a�a el di�e�� de �b�a� de ����ecci�� �eali�ad�� ��� Maccafe��i, la Fede�al High�a� Ad�i�i���a�i�� FHWA � ����� lib��� de hid���lica fl��ial.
2.4.2. CARACTERI�ACION � ESQUEMATI�ACI�N DEL SISTEMA FLUVIAL. Se �eali�� la ca�ac�e�i�aci�� � e���e�a�i�aci�� ge�����ica(ba�i����ica � ����g��fica) e hid���lica del �i� ca�ca e� el ��a�� de e���di�, c�� el fi� de c����e�de� el c������a�ie��� � la� ��i�ci�ale� ca�ac�e����ica� hid��di���ica� del ��� Ca�ca � ����e�i���e��e i��le�e��a� el ��del� �a�e�a�ic� bidi�e��i��al c�� ba�e e� la i�f���aci�� �ec��ilada de e���di�� a��e�i��e�. Se ��e�e��a� la� �elaci��e� e���e �i�ele� de ag�a, l�� ca�dale� � l�� ��i�ci�ale� �a���e���� hid���lic�� � ge�����ic�� del ca�ce.
2�4
2.4.3. AJUSTE DEL MODELO COMPUTACIONAL. C�� ba�e e� l�� �e��l�ad�� de la e���e�a�i�aci�� ge�����ica e hid���lica �e ���cedi� a i��le�e��a� el ��del� �a�e�a�ic� hid���lic� bidi�e��i��al al ��� Ca�ca e� el �ec��� de i��e��� de e���di� (e��aci�� de b��be� de Ca�dela�ia). Pa�a ell� �e ��ili�� el ��del� CCHE2D de�a���llad� ��� la ��i�e��idad de Mi��i��i��i de l�� E��ad�� U�id��. I�icial�e��e �e elab��� la �alla c�����aci��al, c��f���ada ��� �e��e�a� celda� (��i��g�l�� � c�ad�il��e���), �e�ie�d� e� c�e��a ��e el ��del� CCHE2D e� �� ��del� de ele�e���� fi�i���. La �alla debi� aj���a��e e� �e�e�ida� �ca�i��e� d��a��e ��d� el ���ce�� de i��le�e��aci�� del ��del� c�� el fi� de ga�a��i�a� la e��abilidad �����ica del �i���.
2.4.4. ESTIMACI�N DE LA SOCAVACI�N TOTAL QUE PUEDE OCURRIR EN EL TRAMO DE ESTUDIO Se e��i�� la ��ca�aci�� ���al ��e ��ede �c���i� al �a�� de ��a c�ecie��e c�� �� �e�i�d� de �e����� de 1 e� 100 a���, a �a��i� de la a�licaci�� de f����la� �e�ie����ica� de ��� c���� e� la hid���lica fl��ial �a�a el c�lc�l� de e��e fe���e��. 2.4.5. DEFINICI�N DE LOS PAR�METROS DE DISE�O LAS OBRAS DE PROTECCI�N C�� la i�f���aci�� �ec�gida e� la e�a�a de �ec�lecci�� � a��li�i� de i�f���aci��, l�� �e��l�ad�� de ���f��didade�, �el�cidade� � e�f�e���� de c���e �b�e�id�� �edia��e la ��delaci�� �a�e���ica � l�� �e��l�ad�� del c�lc�l� de la ��ca�aci�� ���al ��e ��ede �c���i� a��e el �a�� de ��a c�ecie��e c�� �e�i�d� de �e����� de 1 e� 100 a���, �e defi�ie��� l�� �a���e���� b��ic�� �ece�a�i�� �a�a �eali�a� l�� di�e��� de la� �b�a� de ����ecci�� de la �a�ge� i���ie�da del ca�ce del ��� Ca�ca e� el �ec��� de Ca�dela�ia e� el di���i�� de �ieg� RUT. 2.4.6. SELECCI�N DE LAS OBRAS, PREDIMENSIONAMIENTO � ELABORACION DEL PRESUPUESTO I�icial�e��e �e c����l�� li�e�a���a ��c�ica di����ible ��b�e l�� dife�e��e� �i��� de �b�a� � e����c���a� c�����e��e ��ili�ada� �a�a ����ecci�� � �ec��e�aci�� de la� ���ge�e� del 2�5
ca�ce al��ial, a�ali�a�d� la� �e��aja� � de��e��aja� de cada ��a� de ella�. Ig�al�e��e �e �e�i�� la i�f���aci�� di����ible ��b�e l�� �i��� de �b�a� de ����ecci�� ��� ��ili�ada� e� el �a�� � e� la �egi��. Fi�al�e��e �e �eali�� la �elecci�� de la� ���ible� �b�a� ��e �e ��ede� c������i� e� el �i�i� � �e elab��� �� ��edi�e�� c�� el ������i�� de de�e��i�a� la� ca��idade� de �b�a � l�� ��e����e���� e��i�ad��, l�� c�ale� �e��i��� de ba�e �a�a la �elecci�� de la �b�a defi�i�i�a. 2.4.7. SELECCI�N DE LA OBRA, PREDIMENSIONAMIENTO � ELABORACION DEL PRESUPUESTO DEFINITIVO. A �a��i� de l�� �e��l�ad�� de l�� ��edi�e��i��a�ie���� de la� dife�e��e� �b�a� de ����ecci�� ��e�elecci��ada� � c���ide�a�d� l�� dife�e��e� a��ec��� ��c�ic�, ec����ic� � a�bie��al �e �elecci��� la �b�a de ����ecci�� ��� c���e�ie��e � �e �eali�a��� l�� di�e��� defi�i�i��� � �e elab��a��� l�� ��e����e���� c���e����die��e�. 2.4.8. ELABORACI�N DEL INFORME FINAL La elab��aci�� del i�f���e fi�al a����e �e e�c�e���a e� el �l�i�� ��e� de la �e��d�l�g�a, �e �eali�� de �a�e�a �i��l���ea c�� el a�a�ce de la� ac�i�idade� del c����g�a�a, c�� el fi� de l�g�a� ��a ��e�e��aci�� cla�a � ��eci�a de l�� c�i�e�i��, �e�a� � de�a���ll� �e��d�l�gic� del ����ec��.
2�6
3.
ASPECTOS GENERALES
3.1.
LOCALI�ACI�N DE LA �ONA DE ESTUDIO
El Di���i�� de Rieg� RUT, c�� ��a e��e��i�� de 10200 Ha, e� �� �i��e�a de �ieg�, d�e�aje � c�����l de i���daci��e� ��e �e l�cali�a al ����ccide��e del de�a��a�e��� del Valle del ca�ca, ��b�e la �la�icie al��ial de la �a�ge� i���ie�da del ��� Ca�ca e i�cl��e l�� ���ici�i�� de R�lda�ill�, La U�i�� � T���. El Di���i�� f�e �la��ead� c��� �e���e��a a la �ece�idad de �ec��e�a� ��a i�����a��e ��ea �a�a la ag�ic�l���a, �a ��e a��e�i���e��e e��a ��ea ��e�e��aba al��� �i�ele� f�e��ic�� � e�a� f�ec�e��e�e��e i���dada� ��� la� c�ecie��e� del ��� Ca�ca (U����ia, 2004). E��a� ci�c����a�cia� f�e��� ��b�elle�ada� c�� la c������cci�� del di��e �a�gi�al de ����ecci�� a fi�ale� de l�� a��� 70��, ��� l� ��e e� c���ide�ad� la i�f�ae����c���a ��� i�����a��e del Di���i�� �a ��e �e��i�e el ����al de�a���ll� de la� ac�i�idade� de���� de �l. La e��aci�� de b��be� de Ca�dela�ia �e e�c�e���a l�cali�ada e� la ab�ci�a K18+670 (ab�ci�ad� ��� eje del di��e �a�gi�al , la ab�ci�a K0+000 c���e����de a la e��aci�� de b��be� de Tie��abla�ca, l�cali�ada e� el e���e�� ��� del di���i��). E� la F����� 3.1 �e ��e�e��a �� e���e�a de l�cali�aci�� del Di���i�� � del �ec��� de la e��aci�� de b��be� de Ca�dela�ia.
3.2.
PROBLEM�TICA E�ISTENTE
El i�c�e�e��� de l�� �i�ele� � de la �el�cidad del ag�a, d��a��e l�� �e�i�d�� de i��ie��� c��j�gad�� c�� fac���e� c��� l�� dife�e��e� �i��� de ��el� ��e c��f���a� la ba�ca del ca�ce, la ge����f�l�g�a fl��ial � la� dife�e��e� i��e��e�ci��e� �a���ale� � a�����ica�, ac��a� ��b�e la ge��e���a del ca�ce del �i� ca�ca, �����ca�d� la e���i�� de la� ��illa� � el lech�. La e���i�� ���g�e�i�a de la ba�ca � ��illa i���ie�da del ca�ce ha id� �ed�cie�d� ��c� a ��c� la be��a, ha��a ���c�ica�e��e de�a�a�ece�, c��� e� el ca�� de l�� �ec���e� de Ca�dela�ia, La B�dega � Re��li���. ASORUT, �a�a a�e�de� e��a �i��aci�� (e� �a�i�� �ec���e� del di���i��) ha c������id� de �a�e�a e����ica ����ecci��e� c�� �il��e� de 3�1
�ade�a � la�i�a� �e��lica� (�b�e�ida� de ca�eca�) � ha a���jad� g�a�a � �ied�a a la ��illa �a�a ��e�e�i� la ���ible �����a � falla de di��e �a�gi�al de ����ecci��. ( F����� 3.1)
E RIEGO RUT
CANAL INTERCEPTOR
#
ESTACIÓN DE BOMBEO LA CAYETANA
#
CANAL PRINCIPAL DE DRENAJE #
ESTACI�N DE BOMBEO CANDELARIA
ESTAC IÓN DE BOMBEO LA CANDELARIA
#
# #
CANAL MARGINAL DIQUE MARGINAL
#
ESTACIÓN DE BOMBEO
C � � R
� �
� �
ESTACI�N DE BOMBEO
F����� 3.1 L����������� G������ ��� ������ �� E������
F��� 3.1 P��������� ��� ������� �� ������ � �������
3�2
E��a� �b�a� ha� �e��i�id� c�����la� �e����al�e��e la e���i�� de la ba�ca del ca�ce �e�� �� ga�a��i�a� �� eficacia � d��abilidad ��� habe� �id� c������ida� baj� ci�c����a�cia� de e�e�ge�cia (��a�a�d� de ��l�ci��a� �� ���ble�a de �a�e�a i��edia�a)�e�� �� c���ide�a�d� c�i�e�i�� ��c�ic�� �ig������; ��� �a���, �e��l�a �ece�a�i� e i���e�ci�dible di�e�a� � c������i� �b�a� c�� c�i�e�i�� ��c�ic��, a�bie��ale� � ec����ic�� ��e ga�a��ice� �� e��abilidad � �e��a�ec�a e� el �ie��� �, ��� e�de, la i��eg�idad del Di���i��.
3.3.
CARACTERI�ACI�N DEL R�O CAUCA EN EL TRAMO DE ESTUDIO
La i�f���aci�� hid��l�gica, hid���lica, �edi�e���l�gica, ba�i����ica, ����g��fica � ge���c�ica del ��� Ca�ca e� el �ec��� del di���i�� RUT, f�e �b�e�ida ��i�ci�al�e��e de l�� i�f���e� � e���di�� �eali�ad�� ��� la CVC � la U�i�e��idad del Valle e� de�a���ll� del ����ec�� de ca�ac�e�i�aci�� � ��delaci�� �a�e���ica del ��� Ca�ca�����ec�� PMC (CVC� U�i�alle, 2001,2005). Ta�bi�� �e �b���� i�f���aci�� del ����ec�� �e���di� � di�e�� de la� �b�a� de �ej��a�ie��� � �ehabili�aci�� del di��e �a�gi�al � de ����ecci�� de la� ��illa� del �i� Ca�ca e� el Di���i�� de �ieg� R�lda�ill��La U�i���T���� �eali�ad� ��� la CVC � la U�i�e��idad del Valle e� el a�� 2011 (CVC�U�i�alle, 2011). 3.3.1. T��������� � B��������� La ����ba�i�e���a del ��� Ca�ca, i�cl��e�d� la be��a � el di��e �a�gi�al de ����ecci�� e� el �ec��� de Ca�dela�ia, f�e �eali�ada e� el �e� de ab�il de 2011 e� el de�a���ll� del ����ec�� UNIVALLE�CVC (2011); c����a de 32 �ecci��e� ��a���e��ale� ���ada� cada 50 a 60 � e� ����edi�, c�� a�a��e al �i��e�a IGAC. E� el Pla�� 1 �e ��e�e��a� la� �ecci��e� le�a��ada� � �� l�cali�aci�� e� �la��a. 3.3.2. H��������� El a��li�i� de la i�f���aci�� hid��l�gica �e de�a���ll� �e�ie�d� e� c�e��a la i�f���aci�� di����ible e� la� e��aci��e� hid������ica� G�a�abal � La Vic���ia ��e hace� �a��e de la �ed de ���i���e� de la CVC � c�e��a� c�� �� �egi���� c���i��� de �i�ele� de ag�a. E��a� e��aci��e� ��� la� ��� ce�ca�a� al �ec��� de e���di�, l�cali���d��e ag�a� a��iba � ag�a�
3�3
abaj� del �i���. E� el C�ad�� 3.1 �e ��e�e��a� la� ca�ac�e����ica� ge�e�ale� de e��a� e��aci��e� � e� la Fig��a 3.2 �e ��e�e��a� la� c���a� de calib�aci�� �i�el�ca�dal.
C����� 3.1 E��������� ������������� ����� �� ��� C���� � T���� D������� RUT E�������
C��������� E��� N����
A������(1)
C����� CVC
F���� ������
T���
�� C��� �� ���� (����)
G�a�abal
2610000404
K3+315
1108393.01
978834.76
LM 01/10 /1958
905.900
La Vic���ia
2610000403
K25+141
1114739.64
992181.11
LG
904.880
01/10/1958
(1) Ab�ci�ad� ��� el eje del di��e �a�gi�al. La ab�ci�a K0+000 c���e����de a la e��aci�� Tie��abla�ca
ESTACI�N GUA�ABAL 1400 1200
22
� + 79,738 � + 89,947x Qy = 7,8983x
) 1000 s / m (
3
800
Q l a d 600 u a C 400
200 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Nivel de mira (m)
ESTACI�N LA VICTORIA
1400 1200
2
� - 7.280 � + 91.47x yQ= 4.964x2 ) 1000 s / m 800 ( Q l a d 600 u a C
3
400 200 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
Nivel de mira (m)
F����� 3.2 C����� �� C���������� N�����C����� �������� �� ��� ���������� �������� �� ����� �� �������
3�4
3.3.2.1.
E������ E�������
E��e a��li�i� �e��i�e e��i�a� la� �ag�i��de� de l�� ca�dale� �a�a e�e���� c�� dife�e��e� �e���d�� de �e����� �edia��e ���cedi�ie���� e��ad���ic�� ba�ad�� e� di���ib�ci��e� de f�ec�e�cia�, c��� ���: Di���ib�ci�� N���al, Di���ib�ci�� L�g�N���al de 2 Pa���e����, Di���ib�ci�� L�g�Pea���� III � Di���ib�ci�� G��bel. Pa�a efec��a� el a��li�i� de f�ec�e�cia� �e hi�� ��� del ���g�a�a c�����aci��al SMADA 6.0 de la U�i�e��idad Ce���al de la Fl��ida de l�� E��ad�� U�id��.
Pa�a el a��li�i� de ca�dale� ���i��� e���e��� e� la� e��aci��e� G�a�abal � La Vic���ia �e �elecci��a��� l�� ca�dale� ���i��� a��ale� �egi���ad�� e� el �e�i�d� 1985�2010, l�� c�ale� �e ��e�e��a� e� el C�ad�� 3.2.
L�� ca�dale� c���e����die��e� a �e���d�� de �e����� de 2.33, 5, 10, 30, 50 � 100 a��� �b�e�id�� ��ili�a�d� dife�e��e� f��ci��e� de di���ib�ci�� �edia��e la i��le�e��aci�� del ��f��a�e SMADA 6.0 �e ��e�e��a� e� el C�ad�� 3.3.
C����� 3.2 S���� ��������� �� �������� ������� ������� �� ��� ���������� �� G������� � L� V������� A�� 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997
C����� (�3/�) E������� E������� L� G������� V������� 703 723 824 826 717 729 1142 1152 803 808 653 659 680 689 376 389 749 757 894 891 803 803 845 851 996 996
3�5
A�� 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
C����� (�3/�) E������� E������� L� G������� V������� 869 878 1222 1167 971 966 631 665 789 826 728 750 561 686 716 767 913 962 999 1014 1027 1069 865 886 1278 1208
E� la Fig��a 3.3 �e ��e�e��a� la� c���a� de da��� � .La� c���a� de ���babilidad �b�e�ida� �a�a la� e��aci��e� hid������ica� de G�a�abal � la Vic���ia. El a��li�i� de e��a g��fica �e��i�e c��cl�i� ��e el �ej�� aj���e �e l�g�a c�� la di���ib�ci�� de G��bel. E� la Fig��a 3.4 �e ��e�e��a� l�� ca�dale� c���e����die��e� a �e�i�d�� de �e����� de 2.3, 5, 10, 30, 50 � 100 a��� e� la� e��aci��e� de G�a�abal � La Vic���ia calc�lad�� a ��a��� de la di���ib�ci�� de G��bel. C����� 3.3 C������� ���������������� � ���������� �������� �� ������� �� ��� E��������� G������� � L� V������� E������� � � � � � � � G
� � � � � � � V � L
F������ �� ������������
N���al L�g. N���al 2 P Pea���� �III L�g Pea�����III G����� N���al L�g. N���al 2 P Pea���� �III L�g Pea�����III G�����
2.33
864.99 841.05 854.56 877.62 836.81 876.47 856.82 876.88 900.13 850.76
P������ �� ������� (����) 5 10 30 50
1006.1 993.21 1002.22 1017.94 998.87 1005.2 995.09 1005.32 1016.5 998.6
1094.73 1102.56 1100.45 1096.51 1124.61 1086.06 1093.14 1085.78 1074.17 1113.31
1189.22 1232.42 1209.94 1170.1 1283.48 1185.91 1227.65 1184.91 1128.27 1283.56
1250.25 1324.31 1283.32 1211.54 1401.34 1227.92 1289.09 1226.55 1145.61 1365.77
100
1305.12 1412.79 1351.14 1244.58 1518.34 1277.99 1366.32 1276.11 1162.39 1472.49
3.3.3. C����� D�������� El ca�dal ��e lle�a a �eb��a� el ca�ce e� e��ecial�e��e i�����a��e �����e e� el ��i�ci�al �e�����able de la f���a � la� di�e��i��e� del ca�ce. E��� e� a�� �����e �ie���a� el ag�a e��� c���e�ida e� el ca�ce, ci�c�la c�� cie��a �el�cidad, e� �a��� ��e c�a�d� de�b��da le�e�e��e, el i�c�e�e��� de ca�dal �i��le�e��e a�ega la� lla���a� ad�ace��e� � de���i�a �edi�e��� e� ella�, �e�� �� ca�bia ����a�cial�e��e el fl�j� e� el ca�ce ��i�ci�al. El ca�dal ��e lle�a el ca�ce ��i�ci�al de�a���lla la �a��� � ��� i�����a��e acci�� ��delad��a ��b�e el ca�ce ��e��� ��e �� ca�dal �a��� e� �e��� f�ec�e��e � ��b�e��d� a�e�a� i�c�e�e��a la acci��. P�� e�� e��e ca�dal de ca�ce lle�� �e c���ce �a�bi�� c��� ca�dal f���a�i��, d��i�a��e � efec�i��. (Ma���� Vide, 2003). 3�6
G��bel ��gie�e ��e el ca�dal f���ad�� e� el c���e����die��e a �� �e���d� de �e����� de 2.33 a��� c���ide�a�d� ��e ���e e� la �edia de la di���ib�ci�� de �al��e� e���e��� Ti�� I, �ie���a� ��e ����� a����e� c���ide�a� ��e c���e����de al ca�dal de ba�ca lle�a.
A �a��i� del a��li�i� de e�e���� e���e��� ��e �e �eali�� e� la� e��aci��e� G�a�abal � La Vic���ia �e ��d� e��i�a� el ca�dal c�� �e�i�d� de �e����� de 2.33 a���, c�� e���� �al��e� �e i��e���l� el ca�dal c���e����die��e al �ec��� de Ca�dela�ia ��e �e l�cali�a e� la ab�ci�a K18+670 �edid� ��b�e el eje del di��e �a�gi�al, c���ide�a�d� K0+000 la e��aci�� de b��be� de Tie��abla�ca, el �e��l�ad� �e c���ig�a e� el �i��� C�ad��.
C����� 3.4 C����� ��������������� � �� ������ ��� ������� �� ������� T�=2.33 ���� C����� A������ E������� �3/� K3+315 G�a�abal 836.81 K25+141 La Vic���ia 850.76 K18+670 Ca�dela�ia 846.62 El ca�dal de ba�ca lle�a e� a��el ��e ci�c�la ��� la �ecci�� ��a���e��al ��e c���e����de a �� �i�el de ag�a e� el c�al e�i��e �� ca�bi� b���c� de �e�die��e e� ��a � a�ba� ���ge�e�.
El ca�dal a ba�ca lle�a del ��� Ca�ca e� el �ec��� de Ca�dela�ia f�e de�e��i�ad� a �a��i� de l�� �e��l�ad�� de la ��delaci�� �a�e���ica ��idi�e��i��al c�� el MIKE 11 de�a���llad� ��� el g���� de i��e��igaci�� HIDROMAR de la U�i�e��idad del Valle c��� ��� de l�� ���d�c��� del P���ec�� M�delaci�� del ��� Ca�ca (CVC �U�i�e��idad del Valle.2007). L�� �e��l�ad�� i�dica� ��e el ca�dal a ba�ca lle�a e� el �ec��� de Ca�dela�ia e� de 930 ��/�.
3�7
C���� �� ����� V�. F������ �� ������������ E������� G������� E������� L� V�������
F������
1500
1500
Actual Data
Actual Data
� � � � � � � � � � � D
Distribution
Distribution
� � � � � N
o1000 l a V
1000 o l a V
500
500
0 0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
0 0.0
1.0
Distribución d e Weibull Weibull Probability
r1000 o l a V
1.0
Distribution
r1000 o l a V
500
500
0 0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0 0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1500 Actual Data
Actual Data
Distribution
Distribution
r 1000 o l a V
r 1000 o l a V
500
500
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0 0.0
Distribution
r 1000 o a
1000 o
l a V
0.6
0.8
1.0
Distribution
500
500
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1500
0 0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0.6
0.8
1.0
1500 Actual Data
Actual Data
Distribution 1000 o l a V
r1000 o a
500
500
0 0.0
0.4
Actual Data
Actual Data
0 0.0
0.2
1500
1500
� � � � � G
0.8
Actual Data
Distribution
0 0.0
I I I � � � � � � � P � � L
0.6
1500 Actual Data
1500
I I I � � � � � � � P
0.4
Distribución de Weibull Weibull Probabilit
1500
P 2 � � � � � N . � � L
0.2
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0 0.0
Distribution
0.2
0.4
F����� 3.3 E��������� ������� �� ��� F�������� �� ������������ ��������� ���� �������� ��� �������� ���������������� � ���������� �������� �� �������
3�8
ESTACI�N GUA�ABAL 1600 1400
) s / 3 1200 m ( o1000 m i x á 800 M l 600 a d u 400 a C
200 0
1
10 Periodo de retorno Tr (años)
100
ESTACI�N LA VICTORIA
F����� 3.4 C������� ������� ��������� � ���������� �������� �� ������� ����� �� ������������ �� G�����.
3.3.4. S��������� ��� R�� C���� La �i����idad e� la �elaci�� e���e la l��gi��d del ��� � la l��gi��d del �alle. Ta�bi�� ��ede �e� de�c�i�a c��� la �elaci�� e���e la �e�die��e del �alle � la �e�die��e del ca�al. El g�ad�
3�9
de �i����idad de�e�de de la� di�e��i��e� del ca�al, la ca�ga de �edi�e����, el ca�dal � l�� �a�e�iale� �a��� del lech� c��� de la� ��illa�. La �i����idad e� �� b�e� i�dicad�� de cla�ificaci��, ��b�e ��d� e� lla���a� de i���daci��; �� �b��a��e, �� �al�� �e ��difica f�cil�e��e ��� afl��a�ie��� del �����a�� �e�i��e��e a la e���i��, ��� la ��e�e�cia de la �ege�aci��, �e�� e��ecial�e��e ��� acci�� a�����ica: c������cci�� de ��a�, di��e� ��e c��fi�a� el ca�ce, e�c.
El ��� Ca�ca de�a���lla dife�e��e� g�ad�� de �i����idad a l� la�g� de �� �ec���id� ��� l�� de�a��a�e���� del Ca�ca � el Valle del Ca�ca, ��e�e��a�d� �� ��dice de �i����idad ����edi� de 2.0, c�� �al��e� ��e �a��a� e���e 1.2 (e� el ��a�� c����e�did� e���e Sal�aji�a � la de�e�b�cad��a del ��� Ti�ba) � 3.0 (e� el �ec��� e���e La Bal�a � H���ig�e��).
E� el ��a�� l�cali�ad� f�e��e al di���i�� de �ieg� RUT el ��dice de �i����idad �edid� a �a��i� de la� �la�cha� Ca���g��fica� de CVC �FAL a e�cala 1:10000 e� de 1.7, l� ��e i�dica ��e e� e��e ��a�� el ��� Ca�ca ��e�e��a ��a �i����idad �edia.
3.3.5. G������� � G������������ E� el ����ec�� UNIVALLE�CVC (2011) �e �eali�� el e���di� ge����f�l�gic� del �ec��� del ��� Ca�ca ��e �e e�c�e���a e� el Di���i�� de Rieg� RUT a �a��i� de la �ec��ilaci�� de i�f���aci�� ��i�a�ia � �ec��da�ia, el c�al c���i��i�:
�
Rec���id� ��� e��e ��a�� del ��� Ca�ca �a�a la l�cali�aci�� ��� �edi� de e��i�� GPS
�
Ca�ac�e�i�aci�� li��l�gica � ge���c�ica de�allada de l�� ��el�� � de��� f���aci��e� ge�l�gica� ��e afl��a� ��b�e la �a�ge� i���ie�da del ��� Ca�ca e� el ��a�ec�� R�lda�ill� � La Vic���ia �a�a deli�i�a� � �elaci��a� e��acial�e��e.
�
De�e��i�aci�� e� ca��� �edia��e �e�e����e��� e����ic� �a�a e��i�a� �al��e� de �e�i��e�cia a la c����e�i�� ��ia�ial de l�� ��el�� e� el �al�d i���ie�d� del ��� Ca�ca.
3�10
�
Rec��ilaci�� de ge�l�g�a (��blicaci��e� cie���fica�, INGEOMINAS), ae��f���g�af�a� (IGAC, FAL, CVC), � ca���g�af�a ����g��fica de la CVC �a�a el a��li�i� de i��ge�e� �a�eli�ale� � f���i��e���e�aci�� de�allada.
T�da e��a i�f���aci�� �e a�ali�� �a�a de�e��i�a� la di���ica ge�l�gica � de l�� �eca�i���� ��e g�bie��a� l�� dife�e��e� accide��e� ��e �e �ec���cie��� a l� la�g� del ��a�� de e���di�, l�� ��i�ci�ale� a��li�i� � �e��l�ad�� del e���di� �eali�ad� ��� la CVC � la U�i�e��idad del Valle �e ��e�e��a� a c���i��aci��.
3.3.5.1.
G������������ ��������
El ��a�� del ��� Ca�ca e���e R�lda�ill� � La Vic���ia, c���e����de al de �� ca�ce del �i�� A��ecede��e, debid� a ��e c���a ��� ���a� ��e �� f�e��� c������ida� ��� el ���, �i �� ��� �e��e��� ��e e�i���a� ��e�ia�e��e; ��� e��a �a��� l�� �ea�d��� e�i��e��e� ��� del �i�� de���i�ad� ��ea�d��� e�cajad��� c������id�� ��b�e �e��e��� ��� a��ig���.
A �a��i� de la i�f���aci�� de �e����e� �e����� � de la� ae��f���g�af�a� �e de�e��i�� cla�a�e��e ��e el ��a�� de la Falla de R�lda�ill� ��e �a�a ��� el ���ici�i� del �i��� ���b�e, a��a�ie�a �blic�a�e��e el �alle ge�g��fic� ha��a alca��a� el ���ici�i� de Oba�d� ��b�e el �iede����e de la c��dille�a Ce���al (Fig��a 3.5) � ca����a el ��� Ca�ca e� el �i�i� c���e����die��e a la c���a de El Re��li��, e�ca����d�l� de �a�e�a �ec�il��ea ha��a la ��eb�ada L�� Mic�� al ����e de La Vic���ia. E� e��e �i�i� �ale la �e�a �e�al�a� el d����ic� ca�bi� a����i�ada�e��e e� ��g�l� �ec��, ��e ��f�e �� ca�ce, ��e� a �a��i� del ��a��a�� del ���������i� Za��al�R�lda�ill�, el ��� ��e ��a��i�a �egad� a la c��dille�a Occide��al, gi�a hacia el ��ie��e �a�a c���e� �egad� a la c��dille�a Ce���al. 3.3.5.2.
G������� ��������������
La e���a�ig�af�a de la ���a ����ec�� e� �ela�i�a�e��e �e�cilla, ��e� ��l� i���l�c�a d�� c��j����� li��l�gic��, a �abe�: a) F���aci�� Za��al � b) Al��i��. 3�11
F����� 3.5 C�������� ������������� ��� ��� C���� �� �� ����� R����������L� V�������
�
F�������� ������
L�� afl��a�ie���� e���e���� ��b�e l�� ba��a�c�� del ��� Ca�ca, c���e����die��e� a la F���aci�� Za��al deja� �e� el ��ed��i�i� de ca�a� de ��ba� ��ec����lidada�, c�l�� g�i� cla�� a bla�c��c�, c���acidad �a�iable e���e �edia � d��a (≥2.0 Kg/c�2), di���e��a� e� ca�a�, ��e c�� e��e���e� de�de ce����e���� a �a�i�� �e����, �e di����e� de �a�e�a h��i����al ha��a le�e�e��e i�cli�ada� e� ���a� afec�ada� ��� ab��ba�ie���� c���e����die��e� a �lieg�e� �e��ec���ic��, ��i�ci�al�e��e de �i�� a��icli�al. E��a� ��ba�, c��f���ada� ��� ce�i�a� ��lc��ica� ��a������ada� ��� el �ie��� f�e��� di���e��a� e� e���a��� �e�a�ad��, f�ec�e��e�e��e ��� ca�a� de �ale���el��, c�l�� caf� ��c��� ha��a �eg���c� (F��� 3.2), l�� c�ale� e�ide�cia� ��e e���e ��a e��l��i�� ��lc��ica � la �ig�ie��e e�i��ie���
la�g�� �e���d�� de i�ac�i�idad. D��a��e g�a� �a��e de e���� �e���d�� de
��ie��d ��lc��ica �c���i� �edi�e��aci�� e� e��e��a� ���a� lag��a�e� de ag�a� cla�a�, d�lce� � �ica� e� ��lice, c���i��e��e ��i�ci�al�e��e e� la ac���laci�� de e���ele��� �il�ce�� �ic���c��ic�� de dia���ea�, ��e afl��a�d� e� ca�a� c�l�� bla�c��c�, a����i�ada�e��e de 5 a 10 c� de e��e���, �e di����e� h��i����al � ����ica�e��e ��b�e l�� c���e� de la ��a e� la e���ada a La Vic���ia. A����e e� alg���� ��c�� �ec���e� �e ��e�e��a e���a�ificaci�� la�i�a� (≤1.0 �) � e���a�ificaci�� c���ada (F��� 3.2), el a��ec�� ge�e�al i�dica ��e la� ��ba� ���ee� e���a�ificaci�� g��e�a (≥0.60 �).
3�12
U�a i�����a��e i������a e�c����ada e� alg���� afl��a�ie���� de ��ba� ��ec����lidada� � bla�c��ca� c���i��e e� la ��e�e�cia de ���e���a� c�e�a� de a�i�ale�, ���ible�e��e c�����ce�� (F��� 3.3), l�� c�ale� �a�ece� ��ge�i� la e�i��e�cia de ��a �ica fa��a d��a��e la e�i��e�cia del �i��e�a lag��a� e� ��e �e de���i�� la F���aci�� Za��al.
De e��a �a�e�a, la �ec�e�cia e���a�ig��fica e���e��a ��b�e l�� ba��a�c�� del ��� Ca�ca, i�cl��e�d� ��ba� ��ec����lidada��d��a� a �e�id��a� e ig�al�e��e
�ale���el��
�ela�i�a�e��e bla�d�� � dia���i�a� ��� f�iable�, defi�e c��dici��e� ge���c�ica�, ��e c���cida� c��� ca�a bla�da i��e�calada, ��� de�e��i�a��e� al �eali�a� l�� a��li�i� de e��abilidad de c���e�.
F��� 3.2 E�������������� �������, ��������������� ������� � ��������������� ������ �� �������� ��� ��� C����
3�13
F��� 3.3 I���������� � ����� �� ����������� ����� �������� ��� ��� C���� �� ����� L� B�����
�
A������
E� �e��id� e���ic��, l�� �edi�e���� al��iale� ��a������ad�� � de���i�ad�� ��� el ��� Ca�ca e� el ��a�� Za��al�La Vic���ia, �e �e���i�ge� a ��c�� �ec���e� d��de e���� c��f���ad�� ��i�ci�al�e��e ��� a�e�a� � a�e�a��li���a� ��el�a�, c��a� g�adaci��e� �a��a� e���e �edia a fi�a. L�� de���i��� de a�e�a� c������id�� ��� el ��� Ca�ca e� el ��a�� Za��al�R�lda�ill� �e �e���i�ge� al �ec��� de la hacie�da La� Pla�a�, d��de c��f���a ��a a��lia ba��a, ��e e� �la��a ��e�e��a ��a e����c���a �i�ila� a ��l��a� de ala�� ��igi�ada� a �a��i� de la e���a�ificaci�� c���ada del �i�� c���cid� c��� �c�e��a� � a���ga��; el ���� �ec��� c���e����de al �ea�d�� aba�d��ad� ��e c����i���e la �ad�e�ieja del �i�i� El Re��li��. La� �e��e�a� ba��a� de a�e�a ��e�e��e� ac��al�e��e e� alg���� ��a���, �e a���e ��� c���ec�e�cia de l�� ���ce��� �elaci��ad�� c�� la �e����ada de g�a�de� a�e�ida� � ag�a� al�a� ��e ac���a�a��� al fe���e�� de La Ni�a d��a��e l�� a��� 2010 � 2011, e�c������d��e e� ���ce�� de de�a�a�ici�� ��� fe���e��� de �e��ci�� e� �a�a (F��� 3.4).
3�14
F��� 3.4 B���� �� ����� �� ������� �� �������� �� ���� ����� ������ ��������� ��� ��� C���� 3.3.5.3.
G������� �����������
Al ��ie��e del ��� Ca�ca � ��b�e l�� �e��e��� ce���� e� l�� ��e �e a�ie��a el ���ici�i� de Za��al afl��a� �lieg�e� �a��� �i�cli�ale� c��� a��icli�ale�, c���� eje� �e ��ie��a� �egi��al�e��e ����e���� � ��� fla�c�� �e h��de� e� di�ecci�� al ��� Ca�ca, c����i���e�d� ��a ���a de �e�lega�ie��� de �i�� a��icli���i�, d��de el ca�ce ad��ie�e �� c������a�ie��� �i����� (�i����idad ≈2.0). E��a� e����c���a� ��eda� ����cada� ��� el ��a�� de ��a falla ge�l�gica ��e c���a e� di�ecci�� NNW�SSE a ��a di��a�cia de 8.0 K�, c���ad�� ��b�e la ��a a La Vic���ia. A �a��i� de e��e �����, la F���aci�� Za��al e� �a��a���ada� e� ��g�l� �ec�� � hacia el �ccide��e, a l� la�g� de la falla, ha��a e�c����a��e c�� el ��a�� de la g�a� falla de R�lda�ill�, e� el �i�i� de El Re��li��, a �a��i� de la c�al el c���� del ��� ad��ie�e ��a �i����idad ��� baja (≈1.0).
3�15
F����� 3.6 M����� 3�, ��������� ������������� ��� C����, �������� R����������L� V������� 3.3.5.4.
D������� ������ ��� ���
El a��li�i� de la ���e����ici�� de ae��f���g�af�a� e���e l�� a��� 1956 � 1997 �e�ela ��e e���e la c���a de El Re��li�� � el ��e��e de La Vic���ia, e� �� ��a�� de 7.80 K� de l��gi��d � g�adie��e de a����i�ada�e��e 0.056% el ca�ce ha �e��a�ecid� e��able d��a��e, al �e���, l�� �l�i��� 50 a���, ci�c����a�cia ��e c��c�e�da c�� l� e��ablecid� a �a��i� del a��li�i� del �a�c� de �ec���ica ge����f�l�gica, �eg�� el c�al, e��e ����� e��� c�����lad� ��� ���i�ie��� ������i��� a l� la�g� de la falla de R�lda�ill�.
3.3.5.5.
D���������� ��������� ��� ��������
Pa�a adela��a� el �ec���ci�ie��� di�ec�� de la� ca�ac�e����ica� ge��ec��ica� de l�� ��el�� ac��ale�, ����al�e��e c����lidad�� � ��ca�bla�da��e�e��i�ada (e��i�ale��e a ��el�� ��ec����lidad��) ��e c����i���e� l�� ba��a�c�� ��� d��de ��a��i�a ac��al�e��e el ���, �e �eali�a��� e��a��� de �e�i��e�cia a la c����e�i�� �i��le de l�� �i����, ��ili�a�d� �a�a ell�, �e�e����e��� e����ic�. E� el ba��a�c� i���ie�d� del ca�ce del ��� Ca�ca � ��b�e la
3�16
�a�ge� c���e����die��e a e��aci�� de b��be� de La Ca�dela�ia e� la i���ecci�� de ��lic�a de la �e�eda Li�de���, afl��a� i��e�calaci��e� delgada� de ��ba� � li��� a�e����� de baja �la��icidad (CL, ML�CL), di���e��a� e� ca�a� h��i����ale� � delgada� (e≤0.30 �), afec�ada� ��� d�� �i��e�a� c��j�gad�� de f�ac���aci��, a ��a��� de l�� c�ale� falla� ��a�laci��al�e��e l�� �al�de� ��e b��dea� la ��illa (F��� 3.5).
F��� 3.5 I�������������� ������������ �� ����� �������� �������� ����������������� � �� ����� �� ����������������, ������ L� C���������
3.4.
CARACTERI�ACI�N DEL MATERIAL DEL LECHO
La ca�ac�e�i�aci�� del �a�e�ial del lech� �e��i�e �b�e�e� i�f���aci�� �ali��a �a�a el de�a���ll� de e���di�� hid���lic��, �edi�e���l�gic��, ���f�l�gic�� � a�bie��ale�, l�� c�ale� ��� ��� ��ile� e� ����ec��� de �e��a��aci�� de ����, ����ecci�� de ��illa� �, e� ge�e�al, e� c�al��ie� i��e��e�ci�� ��e �e haga ��b�e el ���. E� la Fa�e II del ����ec�� PMC e� el a�� 2004 �e �eali�� �� ��e���e� �edi�e���l�gic� del �a�e�ial de f��d� del ��� Ca�ca � ��� ��i�ci�ale� ��ib��a�i��(CVC�U�i�alle,2004). A
3�17
c���i��aci�� �e ��e�e��a� la� ��i�ci�ale� ca�ac�e����ica� �edi�e���l�gica� del ��� Ca�ca a la al���a del di���i�� de �ieg� RUT �b�e�ida� e� el de�a���ll� de dich� e���di�. E� el Cuadro 3.5 �e ��e�e��a� l�� di��e���� ca�ac�e����ic�� (D10, D16, D30, D50, D70, D84 � D90), el di��e��� �edi�, d�, di��e��� �edi� ge�����ic�, dg, el c�eficie��e de ��if���idad, C�, el c�eficie��e de g�adaci��, Cg, � la de��iaci�� e����da� � ���ica, σd. E� ge�e�al �e �b�e��a ��e el �a�e�ial de f��d� del ca�al e��� c����e��� ��� �edi�e���� c�� g�adaci�� ��b�e, �����a�d� ��if���idad a l� la�g� del ��a��. E� el C�ad�� 3.6 �e ��e�e��a la c�����ici�� ���ce���al de cada �i�� de �a�e�ial, e� ����edi�, e� e��e ��a�� ��ed��i�a� la� a�e�a� �edia� (51.17 %), �eg�id� de la� a�e�a� fi�a� (33.32 %), la� a�e�a� g��e�a� (13.2 %), la� g�a�a� (2.24 %) � l�� li��� � a�cilla� (0.16%). E� deci�, e� ����edi� e� e��e ��a�� del ��� Ca�ca c���e����de a �� ��� de a�e�a�.
C����� 3.5 D�������� ��������������� (��) � ������������ �� ��� �������� ��� ����� � �� R�� C���� �� �� ����� ���������� ������ �� D������� �� R���� RUT A������1
K22+641
F�����2
���
���
���
���
���
���
���
IZQUIERDA
0.16
0.17
0.19
0.21
0.26
0.30
CENTRAL
0.19
0.21
0.28
0.37
0.46
DERECHA
0.30
0.33
0.41
0.54
0.80
C����������� σ ��
σ ��
� �
� �
� �
� �
0.35
1.33
0.07
1.35
1.05
0.23
0.23
0.54
0.60
1.62
0.14
2.11
1.03
0.38
0.34
1.35
2.20
2.07
0.70
2.17
0.84
0.85
0.67
1
Ab�ci�ad� c�� el ce�� e� la e��aci� � de b��be� Tie��abla�ca. L�cali�aci�� de la f�a�ja de���� de la �ecci�� ��a���e��al d��de �e e���aj� la ��e���a.
2
C����� 3.6 C���������� P��������� M���� �� ��� G������������� T������ ��� M������� �� F���� ��� R�� C���� F����� �� D������� �� R���� RUT. A�� 2003 T��� �� ��������
C���������� (%)
G�a�a (2�64 ��) A�e�a G��e�a (0.5�2 ��) A�e�a Media (0.25�0.5 ��) A�e�a Fi�a (0.062�0.25 ��) Li��� � A�cilla� (10. Si la �����idad de la ����ecci�� e� al�a �e ��ede� �e�de� �a�e�iale� fi��� del ��el� de ci�e��aci��, l� c�al ��ede ca��a� la e�e���al falla del �e�e��i�ie���; ig�al�e��e ��ede ���d�ci��e �ig�aci�� de fi��� de la ca�a de fil��� hacia el �e�e��i�ie���.
E� e��� ca��� debe c�l�ca��e �� fil��� de ge��e��il e���e el
�e�e��i�ie��� � el �a�e�ial ��b�ace��e.
D������������ ��� �������������. El de�li�a�ie��� del �e�e��i�ie��� �c���e c�a�d� la c�����e��e del �e�� de ���e �a�alel� al �al�d e� �a��� ��e la f�e��a de f�icci�� e���e el �e�e��i�ie��� � el �al�d � c�a�d� �� e�i��e a���� adec�ad� e� el �ie del �e�e��i�ie���.
La ���ibilidad de �c���e�cia de de�li�a�ie��� ��ede a��e��a��e ��� la �c���e�cia de ��e�i��e� de le�a��a�ie��� ��b�e la �a��e i�fe�i�� del �e�e��i�ie���, la� c�ale� �ed�ce� la f�icci�� e���e la c��a�a � el fil���. Si l�� bl���e� del �e�e��i�ie��� e� la ���a ce�ca�a a la l��ea de ag�a �� e���� bie� ��je��� ��ede� de�li�a��e i�de�e�die��e�e��e del ��ea �e��a��e de �e�e��i�ie���.
A����������� �����������. L�� �e�e��i�ie���� ��gid�� �� debe� ��ili�a��e d��de e�i��a la ���ibilidad de �c���e�cia de a�e��a�ie���� dife�e�ciale� e� el ��el� de ci�e��aci��. C�al��ie� a�e��a�ie��� debaj� del �e�e��i�ie��� ��gid� ��ede �e��l�a� e� �ac��� ��e ���d�ce� ������ de debilidad, l�� c�ale� ��ede� c��d�ci� a la falla.
E� l�� �i�i�� e� l�� c�ale� e�i��a ���ibilidad de alg�� g�ad� de a�e��a�ie��� dife�e�cial debe ��ili�a��e �� �e�e��i�ie��� fle�ible; �i� e�ba�g�, �� �e�e��i�ie��� fle�ible �� e� 5�12
��a ��l�ci�� �a�a ��el�� �al c���ac�ad�� � �a�e�iale� i�e��able�, el ��el� de ci�e��aci�� debe �e� e�e�cial�e��e e��able e� c��dici��e� e����ica� �i� �e�e��i�ie���.
S��������� �� �� ��� ��� �������������. La c������cci�� de ��a e����c���a de �e�e��i�ie��� ��ede ca��a� �� i�c�e�e��� e� la �el�cidad de la c���ie��e del ca�ce j���� al �e�e��i�ie���, el c�al a �� �e� ca��a �� a��e��� de la e���i�� � la ��ca�aci��. E��e fe���e�� ��ede �a�ife��a��e c�� la f���aci�� de f��a� de ��ca�aci�� e� el �ie de la e����c���a � e��a ��ca�aci�� ��ede ���d�ci� la falla de la e����c���a.
Pa�a ��e�e�i� e��e fe���e�� e� i�����a��e c������i� ��a ����ecci�� adec�ada e� el �ie del �e�e��i�ie���. E�i��e ��a g�a� ca��idad de ���cedi�ie���� de ����ecci�� del �ie del �e�e��i�ie���, de�de �i��e�a� ��� �e�cill�� ha��a �b�a� ���f��da� c��� �able��acad��. El �i�� de ����ecci�� del �ie de la e����c���a de�e�de de l�� �i�ele� de ��ca�aci�� e��e�ad��.
E���������� ��� �����. La falla ��� e��abilidad del �al�d ��ede �c���i� ��� la �c���e�cia de ��e�i��e� de ����� �elaci��ada� c�� la ��e�e�cia de la c���ie��e, ��� aba�i�ie���� ���id�� del �i�el de ag�a � ��� ���ble�a� ge���c�ic�� i��e���� del �al�d de la ��illa.
•
ENROCADO O RIPRAP
C���i��e e� bl���e� � ca���� de ��ca de dife�e��e� �a�a��� � f���a� i��eg�la�e� c�l�cad�� ��b�e el �al�d a l� la�g� de la ��illa de ��a c���ie��e. La e��abilidad del c��j���� �e ������ci��a ��� el �e�� de l�� bl���e� i�di�id�ale� � el e���elace e���e ell��. El e���cad� �e ��ili�a c�a�d� ha� di����ibilidad de ��ca c�� ca��e�a� ce�ca�a�. Se ��efie�e� la� �ied�a� c�� f���a de bl���e (i��eg�la�e�) ��e la� el��gada� � �ed��deada�.
La �e�die��e ���i�a ����al�e��e ace��ada de ��a �ibe�a �a�a la c�l�caci�� de e���cad�� e� 2H:1V.
E� el ca�� de ��ili�a� g�a�de� bl���e� �e�i�ec�a�g�la�e� �e
�e��i�e� �e�die��e� ha��a 1.5H:1V. Pa�a �e�die��e� �a���e� �e �e��ie�e� ����� de c���e�ci��. 5�13
Se debe ��ili�a� �ied�a� �� �ed��deada�, ��efe�ible�e��e de f���a �abl�ide c�� e��e���e� ���e�i��e� a 100 ��, la� �ied�a� ��ede� c�l�ca��e ��el�a� (�e� Fig��a 5.6) � �egada� c�� ����e�� � c��c�e��. E� el ca�� de ��ili�a� ��i��e� de c��c�e�� �e �e��ie�e c������i� j���a� de dila�aci�� cada 10 a 20 �e����. Debaj� de la �ied�a e� �ece�a�i� c�l�ca� �� �a��� de ge��e��il � fil��� �a�a e�i�a� el la�ad� de la� �a���c�la� fi�a� de ��el� del �al�d. Debid� a �� habilidad �a�a �e�i��i� f�e��e� c���ie��e� el e���cad� e� �� ����d� efec�i�� � ge�e�al�e��e de baj� c���� � e�, �al �e�, el �a�e�ial ��� ��ili�ad� �a�a la ����ecci�� de �ibe�a� de ����. El ��� de �e�e��i�ie���� de ��ca c�b�e �� g�a� �a�g� de a�licaci��e�, de�de la ����ecci�� di�ec�a c����a el i��ac�� de fl�j� ha��a la c������cci�� de ca�a� de fil��� debaj� de ����� �a�e�iale�. El e���cad� ��ede �e� c�l�cad� e� f���a alea���ia � c�l�ca�d� bl���e ��� bl���e. El e���cad� �e ada��a f�cil�e��e a l�� ���i�ie���� del �e��e��, �e �e�a�a e� f���a �e�cilla, ��ede a��e��a��e �� e��e��� �i �e �e��ie�e, c�����la l�� efec��� del �leaje � �e��i�e el c�eci�ie��� de �ege�aci��.
T��ad� de h���://���.al�e�ae�ca�aci��e�.c��/gale�ia�.a���
F����� 5.6 P��������� �� ������ ��� E������� � R�� � R��
5�14
•
BLOQUES DE CONCRETO
L�� bl���e� ��efab�icad�� de c��c�e�� ��� ��ili�ad�� c�� ��cha f�ec�e�cia �a�a el �e�e��i�ie��� de ��illa� de ���� e� �i�i�� de ���b�le�cia baja a �edia; e���� bl���e� ��� c�����e��e ��ili�ad�� �a�a �e�e��i�ie���� e� �i�i�� d��de �� e� ���ible c���eg�i� bl���e� de ��ca � ec����ica�e��e e� �ej�� la ��efab�icaci�� de bl���e� e� c��c�e��. L�� bl���e� de c��c�e�� ��ede� �e� lib�e� � ��ede� e��a� e���ec���ad�� � ligad�� ��� �edi� de cable�. L�� bl���e� �i��le� ��ede� c�l�ca��e lib�e�e��e ��b�e el �al�d a�����d��e e� �� �e�� ��i�a�i� � �� f�icci��. L�� bl���e� ��ede� e��a� e���ela�ad��, l� c�al le� da ��a �a��� e��abilidad.
La �a����a de l�� �i��e�a� de �e�e��i�ie���� c�� bl���e� de c��c�e�� �a�a �ibe�a� de ���� ��� �bje�� de �a�e��e� � ell�� �e cla�ifica� e� ci�c� ca�eg���a�:
1. Bl���e� i�di�id�ale� ��el��� c�l�cad�� al ��l�e� (ca�a���e�). 2. Bl���e� i�di�id�ale� c�l�cad�� a �a�� (ad���i�e�). 3. Bl���e� a��ic�lad�� ��id�� ��� �a�illa� de ace��. 4. Bl���e� c��ec�ad�� ��� �edi� de cable�. 5. Ge�celda� cel�la�e� �elle�a� de c��c�e��.
B������ �� ������ � �� �������� ������� ��� ��������
E� e��e �i��e�a l�� �ac��� e���e l�� ele�e���� �e �elle�a� de c��c�e�� �a�a f���a� �� �e�e��i�ie��� ����l��ic�. S� c������a�ie��� e� ��� �i�ila� al de �� �e�e��i�ie��� ���al�e��e e� c��c�e��. C���a�a�i�a�e��e c�� el ��� de �ied�a ��el�a, la �ied�a �egada �e��i�e la ��ili�aci�� de �a���c�la� ��� �e��e�a�, �e�� la �e��eabilidad del �e�e��i�ie��� e� �ece�a�ia�e��e �e���. E�i��e� �a�ia� f���a� de ce�e��a� el e���cad�, a��:
− C�l�caci�� de la� �ied�a� a �a�� c��j���a�e��e c�� el ����e�� � c��c�e��.
5�15
− C�l�caci��
del
ce�e���
�ece�a�ia�e��e �e�e��a la
�
����e�� ���alidad
e�ci�a del
del e���cad�.
�e�e��i�ie���
�
La �e�cla �� ��l�
lle�a
a����i�ada�e��e 1/3 de l�� �ac���. − I��ecci�� c���le�a del e���cad� c�� lechada de ce�e���.
•
REVESTIMIENTOS DE CONCRETO
La c�l�caci�� de �� �e�e��i�ie��� ���al e� c��c�e�� e� �� �i��e�a ��� ��ili�ad� �a�a �al�de� de g�a� �e�die��e. L�� �e�e��i�ie���� e� �laca de c��c�e�� f��dida e� el �i�i� �e c���ide�a� c��� ��� de l�� �i��e�a� de ����ecci�� ��� efec�i��� ��e e�i��e � e� ��� c���� �� ��ili�aci�� �a�a ca�ali�a� ���� e� ���a� ��ba�a�.
Ge�e�al�e��e �e �e��ie�e �ef�e��� c�a�d� la �e�die��e de l�� �al�de� e� �a��� a 1H:1V.
Se ac�����b�a c�l�ca� ele�e���� de a�claje debaj� de la �a��alla �a�a e�i�a�
�� de�li�a�ie���.
E���� ele�e���� ��ede� c���i��i� e� �a�illa� de ace�� (�e����) �
ele�e���� de c��c�e�� ��e �e ��ede� f��di� i��eg�al�e��e c�� la �a��alla.
El �e�e��i�ie��� e� c��c�e�� ��ede hace��e f��die�d� di�ec�a�e��e e� el �i�i�, ��ili�a�d� c��c�e�� c���ie��e � e��lea�d� c��c�e�� � ����e�� la��ad� (g��i�a).
El e��e��� de
e���� �e�e��i�ie���� �a��a de 8 a 10 ce����e���� �a�a ����e��� � de 10 a 20 ce����e���� �a�a c��c�e���. E� l�� ca��� de �e�die��e� ��� ��a�e� � �el�cidade� baja� del ag�a �e ��ede e��lea� ����e�� c�� c��c�e�� �i��le. El c��c�e�� debe �e�e� ��� b�e�a �e�i��e�cia al de�ga��e � e� c���� e�igi� �e�i��e�cia� de 4000 PSI.
La c������cci�� de �a��alla� de c��c�e�� ��ede �eali�a��e ��ili�a�d� c�lch��e�a� ��ef���ada� elab��ada� c�� ge��e��il, la� c�ale� �e c�l�ca� ��b�e el �al�d � l�eg� �e i��ec�a el ����e�� � c��c�e�� e� f���a �i�ila� a la� ��e �e ��ili�a� �a�a el c�����l de e���i�� e� ����. E� e��e ca�� �e elab��a �� �i��e�a de ca�a de e��e��� ��if���e de e���e 75 � 100 ��.
5�16
Se �e��ie�e� j���a� de c����acci�� i��e��eabili�ada cada �ei� a ��e�e �e���� � adi�i��� e� el c��c�e�� �a�a di��i��i� el ag�ie�a�ie���.
Se ac�����b�a c�l�ca� j���a� de
c����acci�� cada �ei� �e���� � de dila�aci�� cada �ei��e a �ei��ici�c� �e����. Debid� a la �igide� del �e�e��i�ie��� �� f��daci�� debe �e� b�e�a � e��able. Debe� ����ee��e ll��ade��� � �e �ec��ie�da c�l�ca� ��a ca�a de �a�e�ial fil��a��e debaj� de la �laca de c��c�e�� de ���i�� 150 �� de e��e���. E� l�� b��de� �e�i�e��ale� del �e�e��i�ie��� �e �ec��ie�da c������i� �iga� ��� ���f��da� �a�a e�i�a� la ��ca�aci��. El �ie de la ����ecci�� debe e��a� ��� debaj� de la ���f��didad de ��ca�aci�� calc�lada � baja�la ha��a la ��ca. E� �ca�i��e� �e �e��ie�e c�l�ca� ��a �able��aca de �ie �a�a �b�e�e� la �eg��idad �ece�a�ia. C������� � ������� ������� El c��c�e�� la��ad� �ie�e la facilidad de ��de��e a�lica� ��b�e ���e�ficie� i��eg�la�e�, �e�� e� �e��ible a l�� a�e��a�ie���� � ag�ie�a�ie����. La� e��ecificaci��e� de ��� �a�e�iale� ��� ��� �i�ila�e� a la� ��ili�ada� �a�a l�� c��c�e��� c���e�ci��ale�. Se �e��ie�e ��e l�� ag�egad�� ��e�e�ga� la �eg�egaci��. Se �ec��ie�da j���a� cada ��e� �e����. L�� e��e���e� de c��c�e�� �a��a� de ci�c� a ��i�ce ce����e���� � �e �ec��ie�da �ef���a� c�� �alla elec�����ldada. Pa�a l�� ag�egad�� �e �ec��ie�da ��a� g�a�a �a���al � �ied�a ��i���ada, ��� la� �ej��e� ca�ac�e����ica� de b��be� de la� �a���c�la� de la g�a�a �a���al.
P�� ���� lad�, la
calidad del ag�egad� ��e �e��ie�e el c��c�e�� la��ad� e� la �i��a ��e la de �� c��c�e�� de b�e�a calidad. P����� ������������� �� �������� La� �laca� ��efab�icada� de c��c�e�� ge�e�al�e��e ��� �e��� a��ac�i�a� de�de el ����� de �i��a f��ci��al c�� �elaci�� a la� �laca� f��dida� e� �i�i�; �i� e�ba�g�, la g�a� �e��aja e� la ���ibilidad de ��ili�a� �laca� alige�ada�, �� f��ci��a�ie��� e� ��� �i�ila� al de la� �laca� f��dida� �e�� �� eficie�cia e� ge�e�al�e��e �e��� � �e�i��e� �el�cidade� �e���e�.
5�17
A�������� � ������ �� �������� C���i��e� e� �i��e�a� de �a�c�� � �iga� ��e �i��la� ����ic�� ��b�e la ���e�ficie del �al�d deja�d� e��aci�� lib�e� �a�a la �ie�b�a de �ege�aci�� � c�l�caci�� de ���� �i�� de �e�e��i�ie����. L�� �a�c�� ��ede� �e� ��efab�icad�� � f��did�� ��b�e el �al�d � �e �ec��ie�da i���ala� �i��e�a� de a�claje �a�a e�i�a� �� de�li�a�ie���. L�� �a�c�� � �iga� ge�e�al�e��e lle�a� �� �ef�e��� �a�a ga�a��i�a� �� �igide� � e�i�a� �� ag�ie�a�ie���. R������������ ��� ������� ��������� ���������������� E� E����a �e de�a���ll� �� �i��e�a de e����c���a� � �a�ele� e� ��e� di�e��i��e� c������id�� c�� ace�� gal�a�i�ad� � ����� ele�e���� �e��lic�� ����egid�� c����a la c�����i��. La e����c���a �e��lica c�� e��e��� ��ede �e�e� ha��a 15 ce����e����, e� a�clada c�� �e����. De����� de c�l�cada la e����c���a �e �elle�a c�� ��el� � ��ca, �e c�l�ca c��c�e�� la��ad� � ��ede �e�ege�ali�a��e ��ili�a�d� ���cedi�ie���� e����da� de hid���ie�b�a. G���������� �������� �� �������� L�� c�lch��e� de ge��e��il �elle��� de c��c�e�� � a�e�a ��� ��� ��ili�ad�� �a�a la ����ecci�� de �ibe�a�. El �elle�� e� i��ec�ad� al c�lch�� � el ge��e��il a��da a la f���aci�� de �� c�lch�� ��if���e fle�ible �e�� �ela�i�a�e��e i��eg�al.
Ge�e�al�e��e
e���� c�lch��e� �e fab�ica� c�� fib�a� de al�a �e�i��e�cia, c��� ��li���e�, ��l�� � ��li����ile��, � �e �a��fac���a� e� �� a��li� �a�g� de f���a�. L�� c�lch��e� de c��c�e�� �e c�������e� c�� d�� ca�a� de ge��e��il, ��id�� e� �al f���a ��e �e i��ec�a c��c�e�� e���e la� d�� ca�a�. E� la c������cci�� del �i��e�a de ge��e��ile� �e deja� e��aci�� a l�� c�ale� �� ��ede e���a� el c��c�e��. E���� e��aci�� ac��a� c��� ����� de fil��� �a�a �e��i�i� el �a�� del ag�a.
E���� ���d�c��� ge�e�al�e��e e���� ��je��� a �a�e��e� � l�� ����ie�a�i��
��e�e��a� ��� ����ia� i�dicaci��e� �a�a el di�e��, la i���alaci�� � el �a��e�i�ie���. L�� ������ de fil��� ��� ele�e���� e�e�ciale� �a�a ga�a��i�a� la �e��eabilidad del �i��e�a � debe �ie���e ��eg���a��e a l�� ����eed��e� ��b�e el �i��e�a de fil��aci�� ��e �e ��ili�a e� cada ���d�c��.
5�18
•
COLCHONES DE GAVIONES O COLCHONETA RENO
La ��ili�aci�� de �a��alla� � c�lch��e� e� ga�i��e� e� ��a ���c�ica ��� ��ili�ada e� l�� �al�de� d��de �e e��e�a� fl�j�� i�����a��e� de ag�a.
El �i��e�a c���i��e e� la
c�l�caci�� de ��a �a��alla ���e�ficial de ga�i��e� ��b�e el �al�d, �� fil��� � �� a���� e� el �ie. Debaj� de l�� ga�i��e� �e debe c�l�ca� ��a �ela ge��e��il.
L�� ga�i��e� ��ede�
�ege�ali�a��e ��ili�a�d� e��aca� �i�a� ��e �e�e��e� ���al�e��e el e��e��� de la �a��alla. L�� ga�i��e� ��� c�lch��e� de ala�b�e gal�a�i�ad� �elle��� c�� �ied�a, bl���e� de c��c�e�� � ����� �a�e�iale� d����. Se ��ede� ��ili�a� �alla� �ejida� e� ��i�le ����i�� � ��ldada�. E� E����a ge�e�al�e��e e��a� �alla� e���� c�bie��a� e� PVC �a�a a��da� a �e�i��i� la ab�a�i�� � ��idaci�� de l�� ala�b�e�. E� �ca�i��e� l�� ga�i��e� �e i��ec�a� c�� lechada de ce�e���, ����e�� � a�fal��. La� �a��alla� de ga�i��e� ��ede� c������i��e di�ec�a�e��e ��b�e la ���e�ficie del �al�d � ��ede� ��efab�ica��e � l�eg� c�l�ca��e. L�� ga�i��e� ��ede� �e� �ec�a�g�la�e� � cil��d�ic�� (�e� Fig��a 5.7).
E������ �� ���������� �� �� �����
F����� 5.7 C�������� �� �������� C�������� ���������� �������� �� ������� �� ���� E��e �i��e�a c���i��e e� c�lch��e� c������id�� c�� ge��alla� de ��lie�ile�� de al�a de��idad (HDPE), �elle��� de bl���e� de ��ca de di��e��� de 2 a 4 ��lgada�. E���� c�lch��e� ���ee� ��a
�e�ie de c���a��i�e���� de a����i�ada�e��e 50
ce����e����. El �a�a�� de l�� c�lch��e� debe �e� �al ��e facili�e �� c�l�caci��.
U�a
di�e��i�� ���ica ��ede �e� 10 �e���� de la�g� ��� 1.5 �e���� de a�ch� � 30 5�19
ce����e���� de e��e���.
L�� c�lch��e� ��� ��efab�icad�� ��� f�e�a de la ��illa, i�ad��
��� �edi� de g��a� ��b�e �e��lcad��e� � c�l�cad�� baj� el ag�a. Ge�e�al�e��e lle�a� i�c�����ada ��a �ela ge��e��il �a�a fil���. S�b�e l�� c�lch��e� �e ��ede c�l�ca� e���cad� �a�a �ej��a� la e��abilidad de la �b�a. E��e �i��e�a �e ha ��ili�ad� �ecie��e�e��e j���� a la� e�cl��a� del ca�al de Pa�a��, �a�a ����ege� l�� �al�de� de la e���i�� ���d�cida ��� el fl�j� de la� h�lice� de l�� �e��lcad��e� ��e ��e�e� l�� ba�c��. •
REVESTIMIENTOS DE ASFALTO
El a�fal�� � la� �e�cla� c�� a�fal�� ��� �ela�i�a�e��e fle�ible�, l� c�al ��ede facili�a� el c������a�ie��� adec�ad� de l�� �e�e��i�ie����. El ��� del a�fal�� e� la� �ibe�a� de l�� ���� e� c���� e� E����a,
e��ecial�e��e
���
la di����ibilidad de �a�e�e�
��efab�icad�� c�� ���d�c��� a�f�l�ic��. La ��ili�aci�� del a�fal��, �i� e�ba�g�, �� e� ��� bie� �i��a ��� l�� ec�l�gi��a� � �ai�aji��a�, debid� ��i�ci�al�e��e a la a�a�ie�cia ��c� �a���al del a�fal�� � la ���ibilidad de ��e de���e�da� acei�e c�a�d� e���� ���e�id�� a al�a� �e��e�a���a�, l� c�al ��ede afec�a� la calidad del ag�a � da�a� e� alg��a f���a la fl��a � la fa��a ac���ica� � �i�a�ia�. La �e�i��e�cia del a�fal�� �e defi�e ge�e�al�e��e e� ����i��� de la ���f��didad de �e�e��aci�� a 25�C e� ��idade� de 0.1 �e���; ���ica�e��e el a�fal�� ��ili�ad� e� a�licaci��e� de �e�e��i�ie���� e� de �e�e��aci�� 100. L�� �e�e��i�ie���� a�f�l�ic�� ��ede� cla�ifica��e e� �e��eable� e i��e��eable�. L�� �e�e��i�ie���� �e��eable� ��� ��efe�id�� �����e �e��i�e� el e��ableci�ie��� de �ege�aci�� � ���a a��da a ��e el �e�e��i�ie��� ��eda �e�i��i� �el�cidade� de fl�j� ��� al�a�, ha��a de 7 �/�. L�� �e�e��i�ie���� i��e��eable�, e� ca�bi�, �� �e��i�e� el e��ableci�ie��� de �ege�aci��, ��� �e��� e��able� � �e��� ace��able� a�bie��al�e��e. L�� �e�e��i�ie���� e� a�e�a�a�fal�� �e de�ga��a� f�cil�e��e ��� ab�a�i�� � �� debe� ��ili�a��e c�a�d� la� �el�cidade� de fl�j� ��� ���e�i��e� a 2 �/�.
5�20
L�� �e�e��i�ie���� a�f�l�ic�� �a�a c�l�ca� debaj� del �i�el
del
ag�a
debe�
�e�
��efab�icad�� � l�eg� c�l�cad��. Pa�a ��e�a�a� la� �e�cla� �e �e��ie�e cale��a� ��e�ia�e��e la �ied�a, el ��i���ad� � la a�e�a. E� ��d�� l�� ca��� �e �ec��ie�da c�l�ca� �� fil��� g�a��la� � de ge��e��il debaj� del �e�e��i�ie���. L�� �e�e��i�ie���� de c��c�e�� a�f�l�ic� ge�e�al�e��e �e��ie�e� de �� ���ce�� de c���ac�aci�� � �e c�l�ca� e� ca�a� ��e �a��a� e���e 100 � 250 ��. •
REVESTIMIENTOS CON SUELO
R������������ ��� ������� E� �al�de� de a�e�a, g�a�a� � li��� li��i�� ��e ��e�e��a� g�a� �ie�g� de e���i�� a �el�cidade� baja� de la c���ie��e, �e ac�����b�a ����ege� la ���e�ficie c�� c���ac�ada.
a�cilla
El e��e��� de e��e �e�e��i�ie��� e� ge�e�al�e��e de 30 ce����e����.
S�b�e la a�cilla �e �ie�b�a �ege�aci��, c���i��e��e e� �a���� � a�b�����. L�� �e�e��i�ie���� e� a�cilla ��ede� �e��l�a� l�� ��� ec����ic��, �i ha� di����ibilidad de a�cilla� �� di��e��i�a�. Ge�e�al�e��e �e c���ac�a e� ca�a� de ���i�� 10 c� de e��e��� a de��idade� ���e�i��e� a la ���i�a �b�e�ida e� el e��a�� P��c��� ��dificad�. El �eca�ie��� ���d�ce ag�ie�a�ie����. El e��e��� ���i�� de ��a i��e��eabili�aci�� c�� a�cilla� e� del 15% de la al���a del �i�a��e de ag�a �a�a a�cilla� c�� �e��eabilidade� i�fe�i��e� a 10 �7 c�/�. R������������ ��� ������ ������������� C�a�d� �e de�ea i��e��eabili�a� � �ej��a� la �e�i��e�cia a la e���i��, e� �ca�i��e� �e e��lea� �e�cla� de ��el�� c�� e��abili�a��e�. E������������� ��� �������. Se ha i��e��ad� c�� alg�� ��i�� la e��abili�aci�� de ��el�� e� ca�ale� � �i��e�a� de d�e�aje ���e�ficial ��� �edi� de ce�e��� P���la�d. La �e�i��e�cia a la e���i�� de ��a �e�cla de ��el� � ce�e��� ����ie�e ��i�ci�al�e��e de la ce�e��aci�� de la� �a���c�la� de ��el� ��e f���a� ��a �a�a �e�i��e��e; ��a de la� li�i�a��e� del ��el�� ce�e��� e� la dific�l�ad �a�a e��ablece� la �ege�aci��, ��� l� c�al �e �e��ie�e c�� f�ec�e�cia la c�l�caci�� de ll��ade��� �a�a el �a�ej� del ag�a ��b�e����ea � i�fil��ada.
5�21
T���������� �������. Al �e�cla� ��lfa�� de al��i�i� AL2 (SO4)3 c�� el ��el� di��e��i�� a�cill��� e� �� ���ce��aje de a����i�ada�e��e 0.6% (c�� �elaci�� al �e�� �ec� del ��el�) �e ��ede ��a��f���a� el ��el� a ���di��e��i��, �ie�d� ��� �e��l�ad�� ��� efec�i���, e��ecial�e��e e� a�cilla� �a�a ��e�a� de �ie��a. E� el �e�cad� i��e��aci��al �e �e�de� �a�i�� ���d�c��� ����ic�� �a�e��ad�� ��e �e�clad�� c�� el ��el� l� hace� �e��� ���ce��ible a la e���i��. La e��e�ie�cia e� C�l��bia c�� e���� ���d�c��� e� ��� li�i�ada � ��
��ili�aci�� �e hace ge�e�al�e��e baj� la di�ecci��
��c�ica
di�ec�a
de
l��
����eed��e� del ���d�c��. T���������� ��� ��� C�a�d� �e ag�ega cal hid�a�ada Ca (OH)2 al ��el� �e a��e��a la c�he�i�� � �e ��ede ��a��f���a� �� ��el� e���i��able e� �� e���i��able. La cal �eacci��a c�� la a�cilla f���a�d� Silica�� de Calci�, el c�al ac��a c��� ce�e��a��e, ��e�i�ie�d� la e���i��. S� ��� �e li�i�a a ��el�� a�cill����. Ge�e�al�e��e �a�a ��e �� ��el� deje de �e� e���i��able ba��a c�� la adici�� de 3% a 6% de cal hid�a�ada, �e�cla�d� � c���ac�a�d� ��e�a�e��e el �a�e�ial. C�����. E� ��a �e�cla de ��el� e��abili�ad� c�� cal � ce�e���, de�a���llad� e� H��g K��g � ��ili�ad� e��e��i�a�e��e e� ��d� el ���e��e a�i��ic� �a�a la ����ecci�� de la� ���e�ficie� de la� e�ca�aci��e�. •
REVESTIMIENTOS BLANDOS
L�� �e�e��i�ie���� bla�d�� ge�e�al�e��e e���� �a��fac���ad�� c�� fib�a� �i����ica� � ��g��ica�, f���a�d� ��a �ela � e��e�illa.
E� la �a����a de l�� ca��� �e ��a�a de
�e�e��i�ie���� de d��aci�� li�i�ada, de��i�ad�� a fa���ece� el e��ableci�ie��� de la �ege�aci��. L�� �a���� � e��e�illa� ����ege� el ��el� del i��ac�� de la ll��ia � de la f�e��a ��ac�i�a de la e�c���e���a, a��e��a� la i�fil��aci��, �a��ie�e� la h��edad � la �e��e�a���a e� el ��el�, � ����ege� la� �e�illa� de l�� de��edad��e�. La �a����a de l�� �a���� � e��e�illa� c�� fib�a� �i����ica� �ie�e� ����ecci�� c����a l�� �a��� UV � ��ede� d��a� e���e 6 �e�e� � �a�i�� a��� de ac�e�d� c�� la� ca�ac�e����ica� del ���d�c��.
5�22
E� �al�de� de ��el�� i�e��able� la c�l�caci�� de �e�e��i�ie���� bla�d�� ��ede �� �e� efec�i�a � �e �e��ie�e� �edida� adici��ale� �a�a e��abili�a� el �al�d, �ale� c���, �����, ��bd�e�e�, e�c. E��������� ���������� La� e��e�illa� ��� ge��e��ile� ��idi�e��i��ale� ��e ac��a� c��� fil��� � al �i��� �ie��� �e��i�e� el c�eci�ie��� de la �ege�aci��.
E��a� e��e�illa� ��� ���d�c���
fab�icad�� ��� �edi� de �a�e��e�. U�a �e� c�l�cada� la� e��e�illa�, i�icial�e��e ����ege� c����a la e���i�� �ie���a� �e e��ablece la �ege�aci��, e� �ca�i��e� ��b�e la e��e�illa �e c�l�ca ��a ca�a de ��el� ��g��ic�. E�i��e ��a g�a� �a�iedad de e��e�illa� de ac�e�d� a l�� di�e���� fab�ica��e�,;���a� ��ede� aga��a��e al �e��e�� ��� �edi� de a�cla� � c�������e�d� �a�ja� �a�a e��e��a�l�� e� la �a��e al�a � baja del �i��e�a. La� e��e�illa� �e ��ili�a� ��la�e��e e� la� ��ea� ��� e�ci�a del �i�el de ag�a � e� �i��aci��e� de a�a��e ��de�ad� de la c���ie��e. R������������ ��� ������ ��������� El ��� de l�� �a���� ��g��ic�� �ejid�� ��� �edi� de fib�a� �i����ica� �e��i�e el e��ableci�ie��� de la �ege�aci�� � al �i��� �ie��� e� �� ���d�c�� a�bie��al�e��e a�igable. E� c���� ��e �e ��ilice� �e�cla� de fib�a de c�c� (30%) � �aja (70%) a�a��ad�� ��� ��a �alla �i����ica f���deg�adable. E���� �a���� e���� di�e�ad�� �a�a ��a �ida ��il de d�� a c�a��� a��� � �e�i��e� �el�cidade� de ha��a 3 �/�., a��e� de e��ablecida la �ege�aci��. L�� �a���� �e c�l�ca� ��b�e el ��el� c��f���ad�, �e a�cla� ��ili�a�d� ga�ch�� de 15 ce����e���� de ���f��didad, c�l�cad�� cada 50 ce����e���� a����i�ada�e��e � �e e��ie��a� e� l�� b��de� a ��a ���f��didad a����i�ada de 15 ce����e����. T������� ��������� E��e �i�� de �e��ile� �e ��ili�a� �a�a a�licaci��e� d��de la �ege�aci�� �a���al (��� �� ��la), ����ee ��ficie��e ����ecci�� c����a la e���i��. S� d��abilidad � l��ge�idad f��ci��al, c����e�de e���e 1 a 48 �e�e�, la c�al �e �efleja e� la bi�deg�adaci�� � f���deg�adaci�� del �a���. 5�23
Al fi�al de la �ida ��il del �e��il �e e��e�a ��e la �ege�aci�� �e e�c�e���e ���al�e��e e��ablecida � ��eda �e�i��i� ��� �� ��la l�� e�e���� hid��l�gic�� � cli���ic�� ��e ��eda� ge�e�a� e���i�� e� el ��el�.
S�� �e��ile� fab�icad�� c�� fib�a� ��g��ica� de al�a
�e�i��e�cia, ge�e�al�e��e de fib�a� de ���e � c�c�. R������������ ��� ���� �� ���� � �� ����� La �ela de ���e �ie�e �� �ejid� abie��� � ab���be g�a�de� ca��idade� de ag�a, a��da�d� al e��ableci�ie��� de la �ege�aci��. Se c�l�ca e� la �i��a f���a ��e l�� �a���� ��g��ic�� i�d����iale�, e��e����d�l� la�e�al�e��e ��a ���f��didad e���e 10 � 20 ce����e���� � c�l�c��d�le ga�ch�� �e��lic��. La �ela de ���e �e��i�e alg��a e���i�� �ie���a� �e e��ablece la �ege�aci�� � e� �ec��e�dable c�l�ca� �� �i��e�a de c�lch�� ��g��ic� � M�lchi�g debaj� de la �ela �a�a �ej��a� �� c������a�ie���. T������� ������������� S�� ��ll�� � a�ad�� de fib�a� ��g��ica�, a�a��ada� c�� fib�a� �i����ica�: − R����� �� ���� (S���� �����): S�� ��ll�� de �aja e��acada e� �ede� �i����ica�, ge�e�al�e��e c�� di��e��� de 20 c� �
l��gi��d de 8 �. S� ������i�� e� ca����a� � �a��e�e� l�� �edi�e���� ��b�e el �al�d, �ie�d� ��ile� �a�a la e��abili�aci�� �e����al. − R����� �� ����� �� ���� (���� �����) S�� ��ll�� fab�icad�� c�� fib�a de c�c�, c�����la� la e���i�� e� ���c� � c��ca�a� e�
�al�de�, a��da�d� a la ge��i�aci�� � f���aci�� de �a�ce� e� �b�a� de bi�i�ge�ie��a. Ge�e�al�e��e �e fab�ica� c�� di��e���� de 12 a 24 ��lgada�, �e c���ig�e� ��ll�� de al�a de��idad (144 Kg/�3) � baja de��idad (96 Kg/�3), c�����e��e �e aj���a� c�� e��aca� �i�a� � �i��e�a� de e��ableci�ie��� �ege�al �a�a e��ablece� ba��e�a� �i�a� a la�g� �la��. La� e��aca� debe� �e�e� �� di��e��� ���e�i�� a 1 ��lgada � �e c�l�ca� cada 30 c�.
5�24
5.1.3. P����������� ������������� � �� ������ 5.1.3.1.
P������ S���������
L�� �a�ele� ���e�gid�� ��� �laca� ��e �e i���ala� �e��icale� ��b�e el lech� del ���, c�� ��a al���a e���e 0.2 � 0.4 �ece� la ���f��didad ����al del fl�j� a �ecci�� lle�a, � �� ��g�l� de a�a��e e���e 15� � 25� c�� �e��ec�� al fl�j� ��i�ci�al; �e di�e�a� �a�a ge�e�a� fl�j�� �ec��da�i�� ��a���e��ale� ��e c����a��e��a� l�� fl�j�� �ec��da�i�� �a���ale� ca��a��e� de la ��ca�aci�� de la ba�ca; de e��a �a�e�a �e �ed�ce la �el�cidad del fl�j� e� el e���ad�� de la c���a � �a�bi�� �e ��ede �����ca� la ���f��di�aci�� del ca�ce �edia��e la �edi���ib�ci�� de l�� �edi�e���� e� la �ecci�� ��a���e��al; �� efec�� �e e��ie�de ha��a ��a di��a�cia de 12 a 15 �ece� la al���a del �a�el. E� la Fig��a 5.8 �e ��e�e��a el di�e�� ���ic� de �a�ele� c�a�d� �e �e��ie�e ����ege� la ��illa e� el ��a�� c���� de �� ��� � e� la Fig��a 5.9 �e ��e�e��a� d�� f���� de la i���alaci�� de l�� �a�ele� � �a�bi�� de �a�ele� i���alad�� e� el ��� Ba�adia e� A�a�ca..
FLUJO C������� �� �������
O����� ���������
O����� �������
F����� 5.8 E������ �� D����� �� P������ ���������� ���� �� ���������� �� ������� (T����� �� ���� (2004) 5�25
L�� �a�ele� ��ede� �e� fab�icad�� de c�al��ie� �a�e�ial, �ie���e � c�a�d� ���d��ca� ��a ���e�ficie li�a � �la�a; de l� c����a�i�, la efec�i�idad hid���lica del �i��e�a �e �ed�ce �adical�e��e (R�d�ig�e�, 2006).
F����� 5.9 F���� �� ������� ���������� (������ �� ���.�������������.���)
5�26
L H 0
= L��gi��d del �a�el
δ S
= E��acia�ie��� l��gi��di�al de l�� �a�ele�.
δ b
= E��acia�ie��� e���e la ��illa � el ��i�e� �a�el.
δ n
= E��acia�ie��� e���e �a�ele�.
α
r
= Radi� de c���a���a. = A�g�l� de a�a��e de l�� �a�ele�.
U 0
= Vel�cidad de fl�j� a Ba�ca lle�a.
b
= A�ch� de la �ecci��. =P��f��didad �edia a ba�ca lle�a.
d d V
= P��f��didad e� la ��illa �i� l�� �a�ele�.
d 0
= P��f��didad �edia de la �ecci��.
α
= Al���a del �a�el
= P��f��didad e� la ��illa c�� l�� �a�ele�.
F����� 5.10 E�������������� �� ��� ���������� �� ������ �� ��� ������� ����������
5.1.3.2.
E��������
L�� e���l��e� ��� e����c���a� li�eale� �e��eable� e i��e��eable� ��e ��� ����ec�ada� de���� del ca�al c�� el ������i�� de al�e�a� la di�ecci�� del fl�j�, i�d�ci� la �edi�e��aci��, �/� �ed�ci� la� �el�cidade� del fl�j� a l� la�g� de la ��illa del ca�al. L�� e���l��e� �e ��ede� cla�ifica� e� �e��eable� e i��e��eable� � a �� �e� �a�bi�� �e ��ede� cla�ifica� �eg�� �� f��ci��alidad e� e����c���a� de �i�� �e�a�dad��a, �e�a�dad��a� di�e�ge��e � e����c���a� �e��eable� (FHWA, 1985)
5�27
M���������� ���� �� ������ �� ��������� El �bje�i�� ��i�ci�al de e��a� �b�a� de defe��a e� la �ec��e�aci�� de la f�a�ja de �a�ge� ��e �e �e�di� c��� c���ec�e�cia del a�a��e di�ec�� de la� ag�a� e� e��e ��a�� de ���. Pa�a e��� �e di����e� ��a �e�ie de e���l��e� di�ecci��ale�, ��b�e la �a�ge� del ��� a ����ege�. E�������� � E�������� L�� e���l��e� ��� e����c���a� i��e���e��a� a la c���ie��e, c�� el ������i�� de aleja� de la ��illa la� l��ea� de c���ie��e c�� al�a �el�cidad, e�i�a�d� a�� ��e el �a�e�ial de la �a�ge� ��eda �e� ��a������ad� � la ��illa �e e���i��e. L�� e���l��e� debe� e��a� e�����ad�� ��a cie��a l��gi��d de���� del �a�e�ial ��e f���a la �a�ge�.
E��a� e����c���a� �����e�e� la de���i�aci�� e� la �a��e a��e�i�� da�d� ��a ����ecci�� adici��al a la ��illa; �i� e�ba�g�, e� la �a��e ����e�i�� �e c�ea ��a ���a de ����ice� � de �a��� e���i�� �i la ��ie��aci�� � la di��a�cia al e���l�� �ig�ie��e �� ��� ��c�ica�e��e c���ec�a�. A c���i��aci�� �e ��e�e��a� alg���� c�i�e�i�� �a�a el di�e�� de e���l��e�.
L������� �� ��� ��������� La L��gi��d ���al, L = Lt + Le , de �� e���l�� ��eda defi�ida ��� la l��gi��d de ��abaj� Lt ; ��e e� a��ella ��e e��� de���� del ��� � la l��gi��d de e�����a�ie��� Le ��e e� la
��e e��� e�bebida de���� de la �a�ge�, �e� Fig��a 5.11.
5�28
F����� 5.11 E������ ���� �� ������ �� ��������� La l��gi��d de ��abaj� debe e��a� c����e�dida e���e l�� l��i�e� h ≤ Lt ≤
B
4
, d��de h e� la
���f��didad del fl�j� d��de �e c������i�� el e���l��. La ���i�a l��gi��d de e�����a�ie��� �ec��e�dada e� ig�al a �� c�a��� de la l��gi��d de ��abaj�, 0.25 Lt . De e��a �a�e�a la l��gi��d ���i�a de �� e���l�� e�: L = 1.25 Lt
S��������� ����� E�������� La di��a�cia e���e e���l��e� �e �ide a l� la�g� de la �a�ge� e���e ������ �edi�� de l�� a��a���e� de cada e���l�� � de�e�de de la l��gi��d del e���l�� ag�a� a��iba � de �� ��ie��aci��, a�� c��� de la c��fig��aci�� de la �a�ge�. Pa�a calc�la� la �e�a�aci�� e���e d�� e���l��e� e� �ece�a�i� �e�e� e� c�e��a la e��a��i�� �e��ica ��e ��f�e la c���ie��e al �a�a� f�e��e al e���e�� del e���l��. N���al�e��e �e c���ide�a ��e el ��g�l� de e��a��i�� β �a��a e���e 9� � 11�. Dich� ��g�l� �e �ide e� la ����a del e���l��, c�� �e��ec�� a la �a�ge��e a la l��ea e���e�a de defe��a. E� la ���c�ica �e ��a� ��g�l�� de 9� �a�a di�e��� ec����ic�� � de 14� �a�a di�e��� c���e��ad��e�. O���������� �� ��� ��������� L�� e���l��e� ��ede� e��a� ��ie��ad�� hacia ag�a� abaj� (di�ecci��ale�), hacia ag�a� a��iba (ag�e�i���) � ��ede� �e� �e��e�dic�la�e� a la di�ecci�� del fl�j�. S� ��ie��aci�� e��� 5�29
dada ��� el ��g�l� α ��e f���a el eje l��gi��di�al del e���l�� c�� �e��ec�� a la �a�ge��e ��a�ada a la l��ea e���e�a de defe��a e� el ����� de ��i�� c�� el e���l�� � �edid� ag�a� abaj�. El ��g�l� de ��ie��aci�� c���ie�e ��e e��e c����e�did� e���e: 60� ≤ α ≤ 90�. C����� �� D����� El e���l�� debe di�e�a��e �a�a ��e ��abaje ��d� el �ie���, e� deci�, �a�a ��e fa���e�ca la de���i�aci�� d��a��e l�� ca�dale� baj�� � �edi�� ��e ��� l�� ca�dale� ��e ��dela� la f���a del ca�al, de e��a f���a c�a�d� �e ��e�e��e� c�ecie��e e���e�a�, ��� eje��l� la de l�� 100 a���, �a el e���l�� ha l�g�ad� �ec��e�a� la ��illa e���i��ada. A����� � ��������� ������������ ��� ������� La al���a del e���l�� e� la ���a de e�����a�ie��� (e� la ��illa) c���e����de al �i�el de la c�ecie��e de 2.33 a��� de �e���d� de �e�����, �ie���a� ��e la �a�i� del e���l�� (e���e�� e� c���ac�� c�� el ���) debe�� �e�e� la al���a c���e����die��e al �i�el del ca�dal �edi� ��l�ia��al e� l�� �i�i�� �e��ec�i���. E��� �ig�ifica ��e el e���l�� �e�d�� ��a �e�die��e l��gi��di�al dada ��� la dife�e�cia de c��a� e���e l�� �i�ele� a��e� e��ecificad�� (�a�iable� �eg�� la l�cali�aci��) � la l��gi��d de ��abaj� ����ec�ada. E� la Fig��a 5.12 �e ��e�e��a� l�� de�alle� �a�a el di�e�� de l�� e���l��e�.
5�30
F����� 5.12 E������ �� ������ �� E�������� 5�31
5.1.4. MODELACI�N MATEM�TICA BIDIMENSIONAL
La� he��a�ie��a� c�����aci��ale� e�i��e��e� e� la ac��alidad ��� �� �ec���� de f�cil ��� � acce�ibilidad ��e ������ci��a� b�e��� �e��l�ad�� e� el a��li�i� de ���ble�a� c���lej�� e� el ��ea de la ��delaci�� del c������a�ie��� hid���lic� � ���f�l�gic� de ca�ce� fl��iale�. E� l�� �l�i��� a��� ���e����� ��del�� de ��a, d�� � ��e� di�e��i��e� �e ha� de�a���llad� �a�a la ��edicci�� del c������a�ie��� del fl�j� e� ca�ale� abie����.
E� el C�ad�� 5.6 �e ��e�e��a ��a b�e�e de�c�i�ci�� de alg���� de l�� ��del�� di����ible� ac��al�e��e e� ��a, d�� � ��e� di�e��i��e� de�a���llad�� ��� e��idade� c��e�ciale� � acad��ica� � ��e ��� f�ec�e��e�e��e ��ili�ad�� �a�a la �i��laci�� de l�� ���ce��� f��ic�� ��e �c���e� e� l�� �i��e�a� fl��iale�, c���e���, lac����e�, e���e �����.
El ��del� hid��di���ic� �elecci��ad� �a�a el e���di� del ��� Ca�ca e� el Di���i�� RUT e� el ��del� CCHE2D 3.0, c�ead� ���
el Ce���� Naci��al de Hid��cie�cia e I�ge�ie��a
C�����aci��al (NCCHE) de la U�i�e��idad de Mi��i��i��i (EEUU). E� �� ��del� c�����aci��al bidi�e��i��al (i��eg�ad� e� la ���f��didad) ��e �e��el�e la� ec�aci��e� de c���e��aci�� ��e g�bie��a� l�� fl�id�� a l��i�a lib�e.
E��e ��del� c�e��a c�� ��a i��e�fa� g��fica �a�a la e���ada de da��� � �i��ali�aci�� e i���e�i�� de �e��l�ad��, el ����� de c�lc�l� �a�a �i��laci��e� hid��di���ica� � �edi�e���l�gica� ba�ad� e� el M���d� Eficie��e de Ele�e���� Fi�i��� (CCHE�GUI) � ��a he��a�ie��a �a�a ge�e�aci�� de �alla� (CCHE�MESH). . El ��del� CCHE2D e� �� �a��e�e de a��li�i� de �l�i�a ge�e�aci�� �a�a la ��delaci�� bidi�e��i��al, e� ��gi�e� �� �e��a�e��e, de fl�j�� ���b�le���� de ����, ��a������e de �edi�e���� � e�al�aci�� de la calidad del ag�a. El ��del� f�e di�e�ad� �a�a a�licaci��e� e� la� ��ea� de ��edicci�� de e���i�� del lech� � ba�ca� de ���� �a��� �a�a �edi�e���� ��if���e� c��� he�e��g��e��, �ig�aci�� de �ea�d��� � calidad del ag�a. El ��del� 5�32
��ede �e� ��ad� �a�a e�al�a� el efec�� de e����c���a� hid���lica� �ale� c��� di��e� � ���a� de ����ecci��, e� a��ec��� �a��� ���f�l�gic�� c��� de calidad del ag�a de h�bi�a�� fl��iale�.
5.1.4.1.
G�������� �� ����� CCHE MESH
E��a he��a�ie��a �e��i�e c������i� ��a �ed e����c���ada de ��d�� �a�a la ��delaci�� del �e��e�� c�� ����d�� �����ic�� (a �a��i� de ec�aci��e� dife�e�ciale� �a�ciale�), e��lea�d� alg��� de l�� ����d�� de i��e���laci�� di����ible� (P�i����, La�lace, La�lacia��, � �a�iaci��al) � c�� ����d�� algeb�aic�� �a�a ���i�i�a� la di���ib�ci�� gl�bal de l�� ��d��.
La ele�aci�� del �e��e�� e� i�����ada de �� a�chi�� d��de �e e��ecifica� la� c���de�ada� ( �, �, �, �) de cada �����. La ����g�af�a ba�e �e ca�ga e� el Ge�e�ad�� de Malla �a�a deli�i�a� la� f����e�a� ���e�i��e� e i�fe�i��e� del e�ce�a�i�. E��a� c��dici��e� de f����e�a ��� l�� l��i�e� �a�a la di���ib�ci�� gl�bal de l�� ��d��.
5.1.4.2.
S�������� H������������ � S�������������� CCHE GUI
E� e��a i��e�fa� �e e��ecifica� l�� �a���e���� � �a�iable� de e���ada (�i�el i�icial del ag�a, �i�c��idad de �e��li��, e�c.) e� cada ��� de l�� ��d�� de la �alla c�����aci��al. A�i�i���, de����� de ��a �i��laci��, e� ���ible �i��ali�a� l�� �e��l�ad�� (�i�ele� de ag�a, ca�dale� e��ec�fic�� � �el�cidade�) e� c�al��ie�a de l�� ��d�� de la �alla �a�a ��d� el �e�i�d� �i��lad�.
5.1.4.3.
V������������ �� ����������
U�a �e� fi�ali�ada ��a �i��laci��, el CCHE2D�GUI �e��i�e al ���a�i� �i��ali�a� l�� �e��l�ad�� hid��di���ic�� calc�lad�� e� c�al��ie� ��d� del d��i�i� c�����aci��al � a l� la�g� de alg��� de l�� eje� ��i�ci�ale� de la �alla. L�� �e��l�ad�� ��� g�aficad�� c��� i���daci��e�, l��ea� de c������� � ��a c��bi�aci�� de a�ba�. Adici��al�e��e, e�
5�33
���ible �i��ali�a� �ec���e� de la �el�cidad del fl�j� e��ecifica�d� el �a�a�� de l�� �ec���e� � l�� eje� ��i�ci�ale�.
E� c�a��� a la �i��laci�� hid��di���ica el ���a�i� ��ede �i��ali�a� �e��l�ad�� del �i�el del ag�a fi�al, d�� c�����e��e� de �el�cidad � �� �ag�i��d, d�� c�����e��e� del ca�dal � �� �ag�i��d, la� c�����e��e� de l�� e�f�e���� c���a��e� del f��d� � la �i�c��idad.
5�34
MODELOS BIDIMENSIONALES Ecn Onda cuasidinámica Ecn. Onda Dinámica (de Saint Venant) Ecn. Continuidad fracción sólida Método de solución de ecuaciones diferenciales en sistema elíptico Modelo Desacoplado (transporte sólido y ecuaciones de movimiento) • •
MIKE 21C (DHI, Water & Environment)
• •
•
Simula procesos de erosión y depositación en el canal Considera formas del lecho (dunas, antidunas, lecho plano, etc.) Ecuaciones de: Ackers y White, Engelund y Hansen,Engelund y Fredsoe, Meyer Meter y Muller, Smart & Jäeggi, Van Rijn y Yang
Utilizado en simulación de procesos de migración de meandros, para simular flujo y cambios en el lecho de canales naturales Simulación de flujos, oleaje, sedimentos, ecología de lagos, ríos, estuarios, bahías, mares y zonas costeras (Talmon,1992)
•
•
•
•
•
Solo simula un solo tamaño característico del Sedimento (diferentes tamaños se necesitan distintas corridas) y no simula niveles de agua o velocidades del flujo, para lo cual es necesario acoplarse a un modelo hidrodinámico No tiene interface grafica Gran cantidad de archivos de entrada •
SED2D Versión 4.5
Ecn. Onda Dinámica (de Saint Venant) Ecn. Continuidad fracción sólida Modelo Desacoplado (transporte sólido y ecuaciones de movimiento)
Simula procesos de erosión y depositación en el canal Puede calcular transporte de sedimentos considerando los efectos de olas y viento Ecuaciones de: Krone y Ackers y White.
•
•
•
•
•
•
•
Este modelo es usado para modelar cambios morfológicos en lechos de ríos, como es el caso del río Paraná, y el río Apalachicola en el estado de Georgia, USA (Donnell, 2006; Tassi y Vionnet, 2000; Rhapelt y Alexander, 2001) •
•
(T��ad� de L��e�, 2011)
5�37
6.
MODELACI�N MATEM�TICA � C�LCULO DE LA SOCAVACI�N
Pa�a de�e��i�a� el c������a�ie��� hid��di���ic� del ��� Ca�ca e� el �ec��� de Ca�dela�ia �a�a c�ecie��e� c���e����die��e� al ca�dal f���a�i�� (�e�i�d� de �e����� de 2.33 a���) � l�� �e�i�d�� de �e����� de 30 � 100 a��� �e �eali�� la ��delaci�� �a�e���ica hid��di���ica bidi�e��i��al ��ili�a�d� el ��del� CCHE2D. L�� �e��l�ad�� de e��a �i��laci�� f�e��� ��ili�ad�� �a�a el c�lc�l� de la ���ible ��ca�aci�� del ca�ce � ����e�i���e��e �a�a el di�e�� de la �b�a de ����ecci�� de la �a�ge� i���ie�da del ��� e� e��e �ec���.
6.1.
MODELACI�N MATEM�TICA BIDIMENSIONAL
Se ��e�e��a� a c���i��aci�� l�� �e��l�ad�� de la ��delaci�� hid���lica bidi�e��i��al del ��� Ca�ca e� el ��a�� de la e��aci�� de b��be� de Ca�dela�ia, Di���i�� de Rieg� RUT. L�� e�ce�a�i�� e�al�ad�� e� cada ��a�� c���e����de� al ca�dal f���a�i�� (Q FORM) � l�� ca�dale� ���i��� c�� �e�i�d�� de �e����� de 30 � 100 a���.
6.1.1. I���������� ����������� L�� ��e� e�ce�a�i�� ��delad�� c���e����de� a l�� ca�dale� c�� �e�i�d� de �e����� de 2.33, 30 � 100 a���, l�� c�ale� �e ��e�e��a� e� el C�ad�� 6.1, L�� �i�ele� de ag�a f�e��� de�e��i�ad�� �edia��e la a�licaci�� del ��del� �a�e���ic� ��idi�e��i��al (MIKE 11). C����� 6.1 C���������� ������������ �� �� ��� ����� ���� ��� ���������� ��������� �� �� S����� �� C��������� T� 100
T� 30
T� FORM
Q (�3/�)
H (�)
Q (�3/�)
H (�)
Q (�3/�)
H (�)
1518.3
912.3
1283.5
911.7
846.6
909.1
6�1
6.1.2. I���������� �� ���������� � ���������� El ��a�� ��delad� �ie�e ��a l��gi��d a����i�ada de 1680 �, el c�al e��� c����e�did� de�de la �ad�e�ieja (Re��li��� ��e �e e�c�e���a 1250 � ag�a� a��iba de la e��aci�� de b��be� Ca�dela�ia), � �� ��a�� de 430 � ag�a� abaj� de e��e �i��� �����. El �ec��� c�� al�a �a�a de e���i�� �a�gi�al �e e�c�e���a i��edia�a�e��e ag�a� abaj� de la e��aci��, ��e c���e����de a �� �ec��� ca�i �ec�� al fi�al de �� ��a�� c���� del ��� c�� �adi� de c���a���a de 260 �. E� e��e �ec��� la be��a �e ha di��i��id� ha��a �al��e� �e���e� a l�� 30 � de�de la c����a del di��e e�i��e��e, �i��aci�� ��e a�e�a�a la i��eg�idad del di��e de ����ecci�� del Di���i�� de Rieg�. E� e��e ��a�� el ca�ce ��i�ci�al del ��� Ca�ca �ie�e �� a�ch� �edi� de 120 � � ��a ���f��didad �edia de 9.5 �. La ��delaci�� bidi�e��i��al del ��a�� de Ca�dela�ia �e efec��� e��lea�d� la i�f���aci�� ba�i����ica � ����g��fica le�a��ada d��a��e la� ca��a�a� de ca��� �eali�ada� d��a��e el ����ec�� �eali�ad� ��� la U�i�e��idad del Valle �a�a la CVC e� el �e� de ab�il de 2011. E� la Fig��a 6.1 �e ��e�e��a la i�f���aci�� ����g��fica � ba�i����ica de e��e ��a��.
6�2
O B E O M D E B IA " O N LA R I E B E O M E S TA C CA N D " D E B O IA " N R A C IO E LA E S T "CA N D
L R IA A T E RA M N O E IO PA E LL PA T D E R
F����� 6.1 T��������� � ���������� ������ C���������. D������� �� ����� RUT 6.1.2.1.
E�������������� ��� ������ �������������
A �a��i� de la i�f���aci�� de ����g�af�a � ba�i�e���a �e e���e�a�i�� el ��a�� c�� �� ��l� bl���e c����e��� ��� ��a �alla de 2000 ��d�� (20i � 100j)
La f����e�a ���e�i�� del ��del� f�e e��ablecida c�� ba�e e� l�� ca�dale� ���i��� �a�a l�� �e�i�d�� de �e����� de 30 � 100 a��� � el ca�dal d��i�a��e. P�� �� �a��e, la f����e�a i�fe�i�� del ��a�� f�e e��ablecida ��� l�� �i�ele� de ag�a c���e����die��e� a cada ��� de e��� ca�dale�, e���� da��� �e �b���ie��� del ��del� calib�ad� del ��� Ca�ca c�� el MIKE 11 ������ci��ad� ��� el g���� HIDROMAR de la U�i�e��idad del Valle. El c�eficie��e de ��g��idad de Ma��i�g f�e defi�id� c�� �� �al�� de 0.032 �/�1/3 e� el ca�ce ��i�ci�al � 0.070 �/�1/3 e� el �e��� del d��i�i� c�����aci��al (be��a�).
6�3
6.1.2.2.
E��������� �� ��� E���������
El ��i�e� e�ce�a�i� ��delad� c���e����de a la c��dici�� de ca�dal d��i�a��e � f���a�i�� ��e ��ede c���ide�a��e c��� el ca�dal c���e����die��e al �e�i�d� de �e����� T�=2.33 a��� (Ma�a, 1996), c�� �� ca�dal de 846 �3/� e� la f����e�a ag�a� a��iba � �� �i�el de ag�a e� la f����e�a ag�a� abaj� del ��a�� c�� �al�� de 909.1 ����. L�� �e��l�ad�� ��� i�����a��e� e� �elaci�� c�� la di���ib�ci�� de �el�cidade� �e ��e�e��� e� la Fig��a 6.2, �ie�d� l�� ���i��� �al��e� e� la ���a c�� e���i�� ��� i��e��a del ��de� de 1.63 �/� � �i�ele� ���i��� de ag�a de 910.54 ����.
E� el �eg��d� e�ce�a�i� �e e�al�� el �i�el del ag�a � el ca��� de �el�cidade� e� el ��� Ca�ca �a�a �� ca�dal de 1283.5 �3/� (T� = 30 a���) � �� �i�el de ag�a c���e����die��e e� la f����e�a ag�a� abaj� del ��del� (911.66 ����). La di���ib�ci�� de �el�cidade� �b�e�ida ��e�e��a la �i��a �e�de�cia ��e e� el ��i�e� e�ce�a�i�; �i� e�ba�g�, c��� e�a de e��e�a��e l�� �i�ele� de ag�a � el ��ea i���dada ��� �a���e� ��e e� el ��i�e�� (Fig��a 6.3). La �el�cidad ���i�a calc�lada e� ��a �ecci�� ��a���e��al l�cali�ada al f�e��e de la ���a e���i��ada f�e de 1.95 �/� � el �i�el de ag�a ���i�� de 912.12 ����.
6�4
F����� 6.2 C���� �� ����������� �� �� ������ �� C��������� ���� �� ������ ���������
F����� 6.3C���� �� ����������� �� �� ������ �� C��������� ���� �� ������ ��� T�=30 ���� 6�5
El �e�ce� e�ce�a�i� ��delad� f�e el c���e����die��e a ��a c�ecie��e e� el ��� Ca�ca c�� �e�i�d� de �e����� de 100 a��� (Ca�dal ig�al a 1518 � 3/�) � �� �i�el de ag�a e� la f����e�a ag�a� abaj� de 912.26 ����. Baj� e��a� c��dici��e� �e calc�la��� la� �a���e� �el�cidade� � ���f��didade� de fl�j�. E� e��e ca�� la �el�cidad del ag�a e� la ���a d��de �e ��e�e��a la �a��� e���i�� de la �a�ge� i���ie�da e� del ��de� de 2.11 �/� � el �i�el de ag�a ���i�� de 912.22 ����.
F����� 6.4C���� �� ����������� �� �� ������ �� C��������� ���� �� ������ ��� T�=100 ���� E� la Fig��a 6.5 �e ��e�e��a� l�� �al��e� de la �el�cidad calc�lada e� ��a �ecci�� ��a���e��al l�cali�ada e� la ���a ��e ��e�e��a �a��� e�ide�cia de e���i�� de la be��a. C��� e� de e��e�a��e, la �el�cidad del ag�a a��e��a c�� el a��e��� de la �ag�i��d del e�e���; ��� l� �a���, �a�a el ca�dal c���e����die��e al �e�i�d� de �e����� de 100 a��� el ���i�� �al�� de �el�cidad calc�lad� e� de 2.11 �/�, �ie���a� ��e �a�a el e�ce�a�i� c���e����die��e al ca�dal d��i�a��e la �el�cidad ���i�a calc�lada e� de 1.63 �/�.
6�6
2.5
914.0
912.0
2.0
910.0
908.0
) �1.5 / � ( � � � � � � � � V1.0
906.0
904.0
902.0
) � � � � ( � � � � � � N � � � � � � T
900.0
0.5
V T� 2.33 A��� (�/�) V T� 30 A��� (�/�) 898.0
V T� 100 A��� (�/�) Ni�el del Te��e �� �a���al ( ����) 0.0 0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
140.00
160.00
896.0 180.00
A������ (�)
F����� 6.5 V�������� ��� ���� ��������� ���� ���������� ���������� �� �� ��� C����, S����� C��������� �� �� D������� �� ����� RUT 6.2.
C�LCULO DE LA SOCAVACI�N TOTAL EN EL SECTOR DE CANDELARIA
E� e��e ��e� �e calc�la la ��ca�aci�� ���al e��e�ada e� �a�ia� �ecci��e� ��a���e��ale� del ca�ce del ��� Ca�ca e� el ��a�� de e���di�, la ��ca�aci�� ���al c���e����de a la ���a de la ��ca�aci�� ge�e�al debid� al �a�� de ��a de�e��i�ada c�ecie��e (c�� �e�i�d� de �e����� de 100 a���) �, la ��ca�aci�� l�cal ��e �e ��ede ���d�ci� ��� la acci�� de la c���ie��e ��b�e ��a �b�a ci�il, �� �b���c�l� de���� del ca�ce � la e��e�i�e��ada e� el lad� e��e��� de la c���a de �� �ea�d��.
6.2.1. SOCAVACI�N GENERAL Se calc�l� la ��ca�aci�� ge�e�al �a�a l�� e�ce�a�i�� c�� �e�i�d�� de �e����� de 30 � 100 a��� ��ili�a�d� la� f����laci��e� de Li�ch��a� � Lebedie� � Ma�a � Ga�c�a Fl��e�. El �a�e�ial de f��d� �e c���ide�a �a�e�ial �� c�he�i�� c�� di��e��� �edi� de 0.35 ��. E�
6�7
el C�ad�� 6.2 �e ��e�e��a� l�� �a���e���� �ece�a�i�� �a�a el c�lc�l� de la ��ca�aci��. L�� ����d�� de c�lc�l� �a f�e��� de�c�i��� e� el Ma�c� Te��ic� (Ca����l� 4). C����� 6.2 P��������� ���������� ���� �� ������� �� �� ���������� ������� P���������
V������
Pe�i�d� de �e����� (a���)
30
100
Ni�el de ag�a (����)
911.7
912.3
Ca�dal (� /�)
1283.5
1518.3
β
0,94
0,99
(1 /(1 + x))
0.71
0.71
3
Se ���a��� e� c�e��a la� �ecci��e� ��a���e��ale� l�cali�ada� de����� de la e��aci�� de b��be� de Ca�dela�ia (�ecci��e� 25 a la 29) debid� a ��e e��e ��a�� e� el ��e �ie�e el �a��� �e���ce�� de la ba�ca. E� el C�ad�� 6.3 �e ��e�e��a� l�� �al��e� de la ��ca�aci�� ge�e�al e��i�ada �a�a l�� e�ce�a�i�� c�� �e�i�d� de �e����� de 30 � 100 a���, �e debe �e�ala� ��e la �ecci�� 25 �e l�cali�a j���� al f�e��e de la e��aci�� de b��be�, � ��e�e��a �� a�ch� ��ch� �a��� � ��a ���f��didad de �al�� baj� c���a�ad� c�� la� de��� �ecci��e� ��a���e��ale� (�e� C�ad�� 6.3); la dife�e�cia e� la ge��e���a del ca�ce c�� �e��ec�� a la� de��� �ecci��e� del ��a��, de ac�e�d� c�� l�� �e��l�ad��, ��ede ge�e�a� ��a ��ca�aci�� �e��� a la ��e ��d��a ��e�e��a��e e� la� ���a� �ecci��e� del ��a�� . P�� e��a �a���; l�� �e��l�ad�� �b�e�id�� e� la �ecci�� 25 �� �e ���ie��� e� c�e��a �a�a e��i�a� la ��ca�aci�� ge�e�al �edia e� el ��a��. L�� �e��l�ad�� �b�e�id�� �efleja� la al�a �e��ibilidad ��e ��e�e��a la f����laci�� de Li�ch��a� � Lebedie� al ca�bi� del di��e��� �edi� de la� �a���c�la� de f��d�; ��� eje��l�, �a�a �� di��e��� �edi� de 0.25 �� la ��ca�aci�� ����edia calc�lada e� de 5.27 �, �ie���a� ��e �a�a �� di��e��� �edi� ig�al a 0.5 �� el �e��l�ad� e� de 3.22 �, e��� e� ��a dife�e�cia de 2.04 �. E� ca�bi�, c�� la f����laci�� de Ma�a � Ga�c�a Fl��e� �e �b�ie�e� �e��l�ad�� de ��ca�aci�� ��� baj�� � el di��e��� �edi� del �a�e�ial de f��d�
6�8
�� e� �a� de�e��i�a��e e� l�� �e��l�ad��, �a�a D� ig�al a 0.25 �� la ��ca�aci�� e��i�ada e� de 3.38 � � �a�a D� ig�al a 0.5 �� la ��ca�aci�� e� de 2.74�, la dife�e�cia e� de ��l� 0.64 �. Pa�a de�e��i�a� la ��ca�aci�� ge�e�al ��e ��ede �c���i� al �a�� de ��a c�ecie��e c�� �e�i�d� de �e����� de 100 a��� �e calc�l� el ����edi� de la ��ca�aci�� ge�e�al ��e ��ede �c���i� e� el ��a��: �a�a �� di��e��� �edi� del �a�e�ial de f��d� de 0.35 �� e� ig�al 4.24 � c�� Li�ch��a� � Lebedie� � de 3.05 � c�� el ����d� de Ma�a � Ga�c�a. Se e��i�� fi�al�e��e, ��a ��ca�aci�� ge�e�al ����edi� de 3.60 � �a�a el �ec��� de Ca�dela�ia (�al�� ����edi� de la� ���f��didade� de ��ca�aci�� �b�e�id�� ��� �edi� de la� d�� f����laci��e�). C����� 6.3 R��������� ��� ������� �� ���������� ������� Secc
25
26
27
28
29
Tr Ancho (años) (m)
Método
Lischtvan – Lebediev Maza y García (1978) Lischtvan – Lebediev Maza y García (1978) Lischtvan – Lebediev Maza y García (1978) Lischtvan – Lebediev Maza y García (1978) Lischtvan – Lebediev Maza y García (1978) Lischtvan – Lebediev Maza y García (1978) Lischtvan – Lebediev Maza y García (1978) Lischtvan – Lebediev Maza y García (1978) Lischtvan – Lebediev Maza y García (1978) Lischtvan – Lebediev Maza y García (1978)
Lischtvan – Lebediev prom Maza y García (1978) (1) Lischtvan – Lebediev Maza y García (1978)
Area 2 (m )
Prof max (m)
30
118.10 1099.09
9.50
100
118.10 1169.95
9.50
30
100.00 897.66
13.67
100
100.00 957.66
13.67
30
99.00
901.77
13.21
100
100.00 962.07
13.21
30
100.00 822.52
10.75
100
101.00 884.98
10.75
30
97.00
899.40
9.24
100
97.00
957.60
9.24
30
99.00
880.34
11.72
100
99.50
940.58
11.72
0.25
Diámetro medio (mm) 0.3 0.35 0.4 0.45
0.5
2.61 2.51 3.13 2.91 4.25 2.88 4.95 3.35 4.40 2.93 5.03 3.36 5.22 2.90 5.79 3.34 4.60 3.00 5.30 3.48
2.16 2.38 2.63 2.75 3.74 2.73 4.39 3.17 3.88 2.77 4.46 3.18 4.70 2.75 5.23 3.16 4.07 2.84 4.72 3.29
1.78 2.27 2.21 2.62 3.33 2.60 3.94 3.02 3.45 2.64 4.00 3.04 4.26 2.62 4.77 3.01 3.63 2.71 4.23 3.14
1.47 2.18 1.87 2.52 2.98 2.50 3.55 2.90 3.10 2.54 3.61 2.91 3.92 2.52 4.39 2.89 3.27 2.60 3.84 3.01
1.20 2.10 1.58 2.43 2.68 2.41 3.22 2.80 2.79 2.45 3.28 2.81 3.62 2.43 4.06 2.79 2.95 2.51 3.49 2.91
0.97 2.03 1.32 2.35 2.42 2.34 2.93 2.71 2.53 2.37 2.99 2.72 3.35 2.35 3.77 2.70 2.68 2.43 3.19 2.82
4.62 2.93 5.27 3.38
4.10 2.77 4.70 3.20
3.67 2.64 4.24 3.05
3.32 2.54 3.85 2.93
3.01 2.45 3.51 2.83
2.74 2.37 3.22 2.74
(1) P���edi� e���e la� �ecci��e� ��a���e��ale� N�. 26 al 29
6�9
6.2.2. C�LCULO DE LA SOCAVACI�N EN CURVA El ��a�� de e���di� �e e�c�e���a al fi�al de ��a c���a c�� �adi� de 260 �, la ��illa i���ie�da del ca�ce �e��l�a afec�ada ��� el efec�� de la c���a, ��� l� c�al e� e��e ca�� �e c���ide�a i�����a��e calc�la� la ��ca�aci�� debid� a la c���a. Pa�a e��e e���di� �e ��ili�� la f����laci�� de Be�deg���Nedec�.
L�� �a���e���� c��� el a�ch� del ca�al � el �adi� hid���lic� ��e �e ��ili�a� �a�a el c�lc�l� de la ��ca�aci�� ��� el efec�� de la c���a c���e����de� a �� e�ce�a�i� c�� ca�dal d��i�a��e � f���a�i��. E� el C�ad�� 6.4 �e ��e�e��a� l�� �al��e� ��ad�� e� l�� c�lc�l��.
C����� 6.4 P��������� ���� �� ������� ��� ���������� �� ���������� � ���������� �� ����� P�������� V���� Radi� de C���a���a (�) 260 Radi� Hid���lic� (�) 6.6 A�ch� (�) 98.5 Di��e��� �edi� del 0.00035 �a�e�ial del ca�ce(�) Q d��i�a��e (�3/�) 846.62 Ni�el de ag�a (����) 909.1 3 20580 S b (� /a��)
Pa�a el c�lc�l� de la Ca�ga de f��d� �e ���� ��� a�lica� la f����la �b�e�ida e� la Fa�e I del ����ec�� PMC e� la e��aci�� Sa� F�a�ci�c� (T���). C������ �� �� ���������� ������ � �� �����.
L�� c�lc�l�� de la ��ca�aci�� e� la c���a a�lica�d� el ����d� de Be�deg���Nedec� �e ��e�e��a� e� el C�ad�� 6.5. E� la Fig��a 6.6 �e ��e���a ��a c���a�aci�� e���e la �ecci�� ac��al � la �ecci�� calc�lada c�� e��e ����d�. La ��ca�aci�� debid� a la c���a calc�lada e� de 1.44 � ��e �e c���ide�a �a���able �a�a �� ��a�� de ��� c�� e��a� ca�ac�e����ica�.
6�10
C����� 6.5 C������ �� �� ���������� �� ����� ��� �� ������� �� B�������� N����� 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
R� (�) 200.0 201.0 202.0 203.0 204.0 205.0 206.0 207.0 208.0 209.0 210.0 211.0 212.0 213.0 214.0 215.0 216.0 217.0 218.0 219.0 220.0 221.0 222.0 223.0 224.0 225.0 226.0 227.0 228.0 229.0 230.0 231.0 232.0 233.0 234.0 235.0 236.0 237.0 238.0 239.0 240.0
42 43 44 45
F�����
5.2 5.3 5.3 5.4 5.4 5.5 5.6 5.6 5.7 5.8 5.8 5.9 6.0 6.1 6.1 6.2 6.3 6.4 6.4 6.5 6.6 6.7 6.7 6.8 6.9 7.0 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.6 7.7 7.8 7.9 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5
Q� (�3/�) 2.1 2.1 2.1 2.2 2.2 2.3 2.3 2.4 2.4 2.5 2.5 2.6 2.6 2.7 2.7 2.8 2.8 2.9 2.9 3.0 3.1 3.1 3.2 3.3 3.3 3.4 3.5 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.9 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7
S� (� /���) 4.0 4.2 4.4 4.7 4.9 5.1 5.4 5.6 5.9 6.2 6.5 6.8 7.2 7.6 7.9 8.3 8.8 9.2 9.7 10.2 10.7 11.2 11.8 12.4 13.1 13.8 14.5 15.2 16.0 16.9 17.8 18.7 19.7 20.8 21.9 23.1 24.4 25.7 27.1 28.6 30.2
241.0
8.6
4.8
31.9
242.0 243.0 244.0
8.7 8.8 8.9
4.9 5.0 5.1
33.7 35.6 37.6
H�
3
F�����
R� (�)
H�
46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 78
245.0 246.0 247.0 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 277 TOTAL
9.1 9.2 9.3 9.45 9.58 9.71 9.85 9.99 10.13 10.28 10.42 10.57 10.73 10.89 11.05 11.21 11.38 11.55 11.73 11.91 12.09 12.28 12.48 12.67 12.88 13.08 13.30 13.52 13.74 13.97 14.21 14.45 14.70 14.95 15.22 15.49 15.76 14.70
Q� (�3/�) 5.2 5.3 5.5 5.60 5.73 5.86 6.00 6.14 6.29 6.44 6.59 6.75 6.92 7.09 7.27 7.45 7.63 7.83 8.03 8.24 8.45 8.67 8.90 9.13 9.38 9.63 9.90 10.17 10.45 10.74 11.05 11.36 11.69 12.03 12.39 12.76 13.14 11.69
P��������� �� ������ i0 (�/�) 1.80E�05 h0 (�)
13.1
S�ca�aci�� (�)
1.44
6.11
S� (� /���) 39.7 42.0 44.4 47.0 49.7 52.6 55.8 59.1 62.6 66.4 70.4 74.7 79.2 84.1 89.4 95.0 101.0 107.4 114.3 121.7 129.6 138.1 147.3 157.1 167.7 179.1 191.3 204.6 218.9 234.3 251.0 269.0 288.6 309.7 332.7 357.6 384.7 288.6 20,580.0 3
914 912 910
Ni�el de ag�a = 909.1 ����
908 ) �906 � � �904 ( � � � � N902
900 898 896 894 0
20
40
60
80
100
120
S������ A����� S������ ����� (���������� �� �����)
140
A������ (�)
F����� 6.6 S������ ������ �� �� ������ �� C��������� �� S������ ����� ��� ���������� �� ����� (B��������N�����)
SOCAVACI�N TOTAL
La ��ca�aci�� ���al �e calc�la c��� la ���a e���e la ��ca�aci�� ge�e�al � la ��ca�aci�� l�cal debid� a la c���a, e� el ca�� de di�e�a� e����c���a� ��e �e �bi��e� ��a���e��ale� al fl�j� e� �ece�a�i� ���a� la ��ca�aci�� l�cal debid� a la e����c���a, ��� el ���e��� e� el �ig�ie��e C�ad�� �e ��e�e��a la ��ca�aci�� ���al �i� e���echa�ie��� de la �ecci�� ca��ada ��� ��a �b�a ��a���e��al.
S��������� G������
S��������� L����
S��������� �����
(�)
(�)
(�)
3.6
1.44
5.04
6.12
7.
PREDIMENSIONAMIENTO DE LAS OBRAS QUE PUEDEN SER IMPLEMENTADAS PARA LA PROTECCION DE ORILLAS EN SECTOR DE CANDELARIA E� e��e ca����l� �e ��e�e��a la �elecci�� � el ��edi�e��i��a�ie��� de la� ���ible� al�e��a�i�a� de ����ecci�� de la ��illa i���ie�da del ��� Ca�ca e� el �ec��� de Ca�dela�ia. La� �b�a� �elecci��ada� �e ��edi�e�i���a��� de �al f���a ��e �e��i�a �eali�a� �� a��li�i� ��� de�allad� � a�� e�c�ge� la �b�a de ����ecci�� ��e ��� c���e�ga de�de l�� ������ de �i��a ��c�ic�,
ec����ic� � a�bie��al.
La� al�e��a�i�a� de ����ecci�� de ��illa� ��� la� �ig�ie��e�: 1. Rec��e�aci�� de la ��illa c�� Pa�ele� ���e�gid�� 2. P���ecci�� de la O�illa c�� c�lchac�e�� 3. C���i�a de �il��e� de c��c�e�� c�� ge���b�� 4. P���ecci�� de la ��illa c�� bl���e� de c��c�e�� (D�l��)
7.1.
LONGITUD DE PROTECCI�N
La l��gi��d de ����ecci�� �e defi�i� c�� el a��li�i� de la i�f���aci�� del le�a��a�ie��� ����ba�i����ic� de la ���a � �e �e�ific� a �a��i� de ��a �i�i�a de ca��� a la e��aci�� de Ca�dela�ia e� d��de �e �ec���i� la ��illa del ��� ha��a d��de la� c��dici��e� del �e��e�� l� �e��i�ie���. C��� �e��l�ad� �e defi�i� ��e e��e ��a�� del ��� �e��ie�e ��a ����ecci�� c�� l��gi��d ���al de 550 �. E� la �ig�ie��e Fig��a �e ��e�e��a ��a �i��a e� �la��a de la ���a a ����ege�.
7�1
F����� 7.1 L������� �� ����������. M����� ��������� ��� ��� C���� ������ ������ C��������� �� �� D������� �� ����� RUT 7.2.
RECUPERACI�N DE LA BANCA CON PANELES SUMERGIDOS
A c���i��aci�� �e ��e�e��a el di�e�� de �a�ele� ���e�gid�� �a�a la �a�ge� i���ie�da del ��� Ca�ca e� el �ec��� de Ca�dela�ia del Di���i�� de �ieg� RUT.
El ca�dal de ba�ca lle�a, el a�ch� ����edi�, la ���f��didad, la �e�die��e, la �el�cidad del fl�j� � el di��e��� �edi� del �a�e�ial de f��d� ���: QbLL
846.62
b d 0
98.5 � 10.1 �
S U 0
0.0002 �/� 1.63 �/�
D RC
0.35 �� 260 �
El �a���e��� de Re�i��e�cia del �a�e�ial e� m = kU 0 / gSd D��de k e� la c����a��e de ��� Ka��a� ≈ 0.4, l�eg� m e� ig�al: 7�2
m = (0.4)(1.63) / (9.8)(0.00018)(10.1) = ( H 0 / d 0 ) � ( H 0 / L ).Q�e c���e����de a �� fac��� de
f�icci�� de Da�c� . Wei�bach de 2
2
f = 8k / m = 0.06
El ���e�� de F���de del �edi�e��� e�: − F D = U 0 / gD = (1.63) / (9.81)(0.35 x10 ) = 27.8 3
El �i��e�a de �a�ele� debe di�e�a��e �a�a ��difica� el ca��� de fl�j�, di��i��i� la �el�cidad de fl�j� ce�ca de la ba�ca � ��difica� la �ecci�� ��a���e��al de f���a ��e la �a��� ���f��didad de fl�j� �c���a e� el ce���� de la �i��a.
Pa�a �e�e� ��a �ecci�� ��a���e��al e��able, l�� �a�ele� debe� �e� di���e���� �a�a ������e� la de���i�a�i�� de l�� �edi�e���� a l� la�g� de la be��a i���ie�da del ���. La ���f��didad de fl�j� e� la be��a d V debe �e� �e��� ��e el ����edi� de la ���f��didad de fl�j� e� el ca�al d 0 . El a�ch� de la be��a b1 c�� ��a ele�aci�� ( d 0 − d V ) ��� e�ci�a del �i�el de f��d� debe c�ea� ��a ���f��di�aci�� de la ���ci�� ce���al del ca�al del ��de� de: d C − d 0 =
2b1 b − 2b1
(d 0 − d V )
E� d��de d C =P��f��didad de fl�j� e� ���ci�� ce���al del ca�al. E� la Fig��a 7.2 �e ��e���a la �ecci�� ��a���e��al ���ica e� el ��a�� de e���di� � �a�bi�� el �e�fil de la be��a ����ec�ada. A �a��i� de e��a i�f���aci�� �e de�e��i�a ��e la ���f��didad � a�ch� de la be��a ����ec�ada e� la �ig�ie��e: d V b1
= 6.5 �
= 41 �
7�3
914 ) � � � � ( � � � � F � � � � � � � � � � E
912 910 908 906 904 902 900 898
Be���a i�icial
896
Be��a ����ec�ada
894 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
A������ (�)
F����� 7.2 S������ T����� �� �� ����� ��� ��� C���� S����� C���������. B���� I������ ��. B���� ���������� Pa�a c�ea� ��a be��a de 6.5 � de al���a � 41 � de a�ch� al lad� i���ie�d� del ca�al, la �a��e ce���al debe �e�: d C − d 0 =
2(41) 98.5 − 2(41)
(6.5) =4.96 �
E��� debe� �e� ��ficie��e �a�a a�eg��a� ��e el �i� �a��ie�e ��a �a��e ce���al ��� ���f��da. La �elaci�� ���f��didad � A�ch� e� d 0 / b =(10.1)/(98.5)=0.102, El g��fic� a����iad� e� a��el ��e�a�ad� �a�a d 0 / b =0.1 �e� Fig��a 7.3. P���e�i���e��e �e �elecci��a� la� di�e��i��e� de l�� �a�ele�, e� c�a��� a la al���a H 0 , la l��gi��d L , � el ��g�l� de a�a��e c�� �e��ec�� a la di�ecci�� del fl�j� ⠰ , c�� e���� �al��e� �e i�g�e�a a la Fig��a 7.2 �a�a F D = 23.4 � m = 4 � �e de�e��i�a� l�� de��� �a���e���� de di�e��. La �e��d�l�g�a �a�a el di�e�� de l�� �a�ele� �eg�� l� de�c�ibe el a���� c���i��e e� �eali�a� �a�ia� c��bi�aci��e� de al���a H 0 , la l��gi��d L , � el ��g�l� de a�a��e c�� �e��ec�� a la di�ecci�� del fl�j�, la �ej�� ��ci�� de di�e�� �e e�c�ge �edia��e la e�al�aci�� de la� c��bi�aci��e� c�� la a�licaci�� del ��del� C�����aci��al BVANE ��e e� �� ��f��a�e ��� lib�e� de�a���llad� e� la U�i�e��idad de I��a ��� el ���fe��� A. J Odgaard.
7�4
F����� 7.3 C������ ��� ����� ���� �������� �� ������ ���������� �� �� ����� �� ����� � �� ����� �� �� �����. d 0 / b = 0.1 � δ n = 3 H 0 , δ S = 15 H 0 , � δ b = 1.5d 0 ������� �� ����� ����� E� e��e i�f���e �e �eali�a el di�e�� de l�� �a�ele� �a�a ��a ��la c��bi�aci��, ��e��� ��e �� �e c�e��a c�� el ���g�a�a BVANE. Si �e �elecci��a �� �a�a�� de �a�el H 0 = 3m � L = 6 m e����ce� H 0 / d 0 = 3 / 10. = 0.3 � H 0 / L = 3 / 6 = 0.5 � β = 20° , e����ce�, �e debe ��ili�a� la fig��a 7.2h �a�a el c��j���� de ��e�
�a�ele�. El e��acia�ie��� e���e �a�ele� debe �e� δ n = 3 H 0 = 9m , � la di��a�cia de la ba�ca al
7�5
�a�el e� δ b = 1.5d 0 = 15m . El e��acia�ie��� l��gi��di�al e� δ S = 15 H 0 = 45m � el i�c�e�e��� e� el �i�el de f��d� e� la ba�ca debe �e� ( d 0 − d V ) = 0.4d 0 = 4.1m .
Pa�a �b�e�e� �� de�a���ll� de la be��a a l� la�g� de l�� 550 �e���� li�eale� de ����ecci�� �e debe� ��a� al �e��� 3 l��ea� e� el �i��e�a de �a�ele� e� el lad� i���ie�d� del ca�al.
E� la �ig�ie��e fig��a �e ��e�e��a el ��edi�e��i��a�ie��� de l�� �a�ele� ���e�gid�� �a�a la ����ecci�� de la ��illa i���ie�da del ��� Ca�ca e� el ��a�� de Ca�dela�ia e� el Di���i�� de �ieg� RUT.
DIMENSIONES: DISTANCIA ENTRE PANELES= 9.0 � DISTANCIA ENTRE CONJUNTOS DE PANELES=45� DISTANCIA ENTRE LA BERMA Y EL PRIMER PANEL=15� ALTURA DEL PANEL= 3.0 � LONGITUD DEL PANEL= 6.0 �
F����� 7.4 P������������������ �� ��� ������� ���������� ���� �� ������������ �� �� ������ ��������� ��� ��� C���� �� �� ������ �� C��������� �� �� D������� �� R���� RUT
7�6
7.3.
PROTECCI�N DEL TALUD CON COLCHACRETO
El C�lchac�e�� e� ��a f���ale�a �e��il, elab��ada c�� ��li���e� de al�a �e�i��e�cia, c����e��a ��� d�� ca�a� ���e��ejida� e� ��� b��de� la�e�ale� � e� ������ i��e��edi�� �i����ica�e��e di���ib�id��, de �al �a�e�a ��e c�a�d� �e lle�a c�� c��c�e�� ad��ie�e la f���a de c�lch��e�a, la �e�i��e�cia del �a�e�ial del c�lchac�e�� debe �e��i�i� �� adec�ad� de�e��e�� baj� la� ��e�i��e� de �e��id� � i��ecci�� del c��c�e��.
Pa�a el di�e�� del �i��e�a de �e�e��i�ie��� c�� C�lchac�e�� �e debe �eali�a� �� a��li�i� de e��abilidad e��e��a e� f��ci�� de la� ca�ac�e����ica� del ��el�, la� ����iedade� ge�����ica� del �al�d a �e�e��i� � l�� �a���e���� hid���lic�� � ge�����ic�� del ca�ce.
Pa�a e��� �e debe �e�e� e� c�e��a ��e el �al�d a ����ege� �ea e��able � �e debe che��ea� la �e�i��e�cia al de�li�a�ie��� de la ����ecci��.
RESISTENCIA AL DESLI�AMIENTO DE LA PROTECCI�N CON COLCHACRETO
Pa�a el di�e�� �e debe de�e��i�a� e��e �a���e��� �a�a ga�a��i�a� el adec�ad� c������a�ie��� �ec��ic� del C�lchac�e��. E� la �ig�ie��e fig��a �e ��e�e��a de �a�e�a e���e���ica la� dife�e��e� f�e��a� ��e ac��a� ��b�e el C�lchac�e��.
7�7
F����� 7.5 E�������������� �� ��� ������� ��� ������ ����� �� C����������
E� d��de: W:
Pe�� del c�lchac�e��
N:
F�e��a N���al ���al
P:
F�e��a ������ci��ada ��� el a�claje
FL:
F�e��a de a��a���e e� la ca�a del C�lchac�e��
H:
Al���a T��al del Tal�d
Z�:
Al���a del �i�el de ag�a de�de el f��d� del ca�al
FH:
F�e��a debida a la ��e�i�� del ag�a e� la ca�a del c�lchac�e��
U:
F�e��a debida a la ��e�i��e de �����
T:
F�e��a c���a��e �e�i��e��e
h:
Al���a de ag�a e� el ��el� (�eg�� el �i�el f�e��ic�)
β :
��g�l� de i�cli�aci�� del �al�d
Pa�a e��a� c��dici��e� el Fac��� de Seg��idad e�:
Fs =
Tanδ (W cos β + Psen β + FH − FL − U ) + P cos β
(Wsen β )2 + FL2 7�8
E� d��de δ e� el ��g�l� de f�icci�� ��el� � c�lchac�e��, el c�al �e e�c�e���a e���e 1/2 � 2/3 del �al�� del ��g�l� de f�icci�� i��e��a del ��el� ��e c��f���a el �al�d φ .
Pa�a l�� c�lc�l�� �e c���ide�� ��a �ecci�� �i�� c�� �� �al�d ������ciad�, c��� �e ��e���a a c���i��aci��:
Ni�el de ag�a
45�
11.1 1
10.0 �
P��������� ��� ����� � �� �����
C����������
Φ=28�
γ suelo = 1.8Ton / m3
E��e��� = � = 0.12�
γ W = 1.0Ton / m 3
Pe�� e��ec�fic� c��c�e��= γ c = 2.3Ton / m 3
S 0 = 0.0002 Rc: �adi� de c���a���a del �ea�d��=260 �
Si �e a���e ��e el �i�el f�e��ic� e� el i��e�i�� del �al�d c�i�cide c�� el �i�el del ag�a e� el ca�al, e����ce� la� f�e��a� hid������ica � de ��e�i�� de ����� ��b�e la� ca�a� del c�lchac�e�� �e��� ig�ale� � ��� l� �a��� �e a��la���. E��� e� FH = U
El �e�� ���al del c�lchac�e�� ��� ��idad de l��gi��d e�:
7�9
W =
γ C .t . H 2.3 x0.12 x10.0 = =3.90 T��/� sen45° sen β
El e�f�e��� c���a��e e� el f��d� del ca�al e�:
τ 0 = γ W . Z W .S 0 = 1.0 x10.0 x0.0002 = 0.0020 T��/�2
La f�e��a de a��a���e ��b�e la ca�a del C�lchac�e�� e�:
FL =
K S .K b .τ 0 . H sen β
A �a��i� de la ge��e���a del ca�al �e e��ablece� l�� C�eficie��e� K S � K b , a��: K S E� f��ci�� del ��g�l� del �al�d a ����ege�, �i:
β > 34°
K S =0.7
11 > β < 34°
K S =0.85
β < 34°
K S =1
C��� e� la �ecci�� de a��li�i� el �al�d β =45�, e����ce� K S = 0.7
El C�eficie��e K b , e� f��ci�� del �adi� de c���a���a Rc � del a�ch� de la ���e�ficie del ag�a e� el ca�al B , a��:
Si
Rc / B < 2
→ K b = 2
Si
2
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