7/28/2019 02.Encauzamientos
1/72
7/28/2019 02.Encauzamientos
2/72
1. INTRODUCCIN
2. EFECTOS SECUNDARIOS DE LAS ACTUACIONES
3. TIPOLOGA
4. CLCULO ENCAUZAMIENTOS
1. Teora del rgimen
2. Trazado en planta3. Otras consideraciones
5. MATERIALES Y MTODOS
1. Escolleras
2. Gaviones
3. Motas de materiales sueltos
Hidrulica Fluvial
Encauzamientos
7/28/2019 02.Encauzamientos
3/72
Son la principal actuacin en el mbito de la ingeniera fluvial
OBJETIVOS
Proteccin frente a inundaciones Proteccin de mrgenes Fijacin de un cauce estable Mejorar las condiciones de desage Fijar un canal de navegacin Restauracin ecolgica
Hidrulica Fluvial
Introduccin
7/28/2019 02.Encauzamientos
4/72
PROTECCIN CONTRA INUNDACIONES
Hidrulica Fluvial
Introduccin
7/28/2019 02.Encauzamientos
5/72
PROTECCIN CONTRA INUNDACIONES
Hidrulica Fluvial
Introduccin
7/28/2019 02.Encauzamientos
6/72
PROTECCIN CONTRA INUNDACIONES
Hidrulica Fluvial
Introduccin
7/28/2019 02.Encauzamientos
7/72
PROTECCIN CONTRA INUNDACIONES
Hidrulica Fluvial
Introduccin
7/28/2019 02.Encauzamientos
8/72
PROTECCIN CONTRA INUNDACIONES
Hidrulica Fluvial
Introduccin
7/28/2019 02.Encauzamientos
9/72
PROTECCIN DE MRGENES
Hidrulica Fluvial
Introduccin
7/28/2019 02.Encauzamientos
10/72
PROTECCIN DE MRGENES
Hidrulica Fluvial
Introduccin
7/28/2019 02.Encauzamientos
11/72
FIJACIN DE UN CAUCE ESTABLE
Hidrulica Fluvial
Introduccin
7/28/2019 02.Encauzamientos
12/72
FIJACIN DE UN CAUCE ESTABLE
Hidrulica Fluvial
Introduccin
7/28/2019 02.Encauzamientos
13/72
FIJACIN DE UN CAUCE ESTABLE
Hidrulica Fluvial
Introduccin
7/28/2019 02.Encauzamientos
14/72
MEJORAR LAS CONDICIONES DE DESAGE
Hidrulica Fluvial
Introduccin
7/28/2019 02.Encauzamientos
15/72
FIJAR UN CANAL DE NAVEGACIN
Hidrulica Fluvial
Introduccin
7/28/2019 02.Encauzamientos
16/72
RESTAURACIN ECOLGICA
Hidrulica Fluvial
Introduccin
7/28/2019 02.Encauzamientos
17/72
RESTAURACIN ECOLGICA
Hidrulica Fluvial
Introduccin
7/28/2019 02.Encauzamientos
18/72
RESTAURACIN ECOLGICA
Hidrulica Fluvial
Introduccin
7/28/2019 02.Encauzamientos
19/72
RESTAURACIN ECOLGICA
Hidrulica Fluvial
Introduccin
7/28/2019 02.Encauzamientos
20/72
RESTAURACIN ECOLGICA
Hidrulica Fluvial
Introduccin
DEBE SER UN OBJETIVOTRANSVERSAL !!
7/28/2019 02.Encauzamientos
21/72
1. INTRODUCCIN
2. EFECTOS SECUNDARIOS DE LAS ACTUACIONES
3. TIPOLOGA
4. CLCULO ENCAUZAMIENTOS
1. Teora del rgimen
2. Trazado en planta3. Otras consideraciones
5. MATERIALES Y MTODOS
1. Escolleras
2. Gaviones
3. Motas de materiales sueltos
Hidrulica Fluvial
Encauzamientos
7/28/2019 02.Encauzamientos
22/72
Proteccin frente a inundaciones Proteccin de mrgenes Fijacin de un cauce estable Mejorar las condiciones de desage Fijar un canal de navegacin
Hidrulica Fluvial
Efectos secundarios de las actuaciones
EFECTOS SECUNDARIOS
Nueva situacin deequilibrio
NECESITAMOS HERRAMIENTAS PARA SABER QUEVA A PASAR !!!
7/28/2019 02.Encauzamientos
23/72
Hidrulica Fluvial
Efectos secundarios de las actuaciones
Einstein-Brown
qsD3 / 2 q
3 / 2i2
BALANCE DE LANE (1959)
7/28/2019 02.Encauzamientos
24/72
Hidrulica Fluvial
Efectos secundarios de las actuaciones
Ro Mississipi (San Luis)
7/28/2019 02.Encauzamientos
25/72
Hidrulica Fluvial
Efectos secundarios de las actuaciones
7/28/2019 02.Encauzamientos
26/72
Hidrulica Fluvial
Efectos secundarios de las actuaciones
Ro Rhin
7/28/2019 02.Encauzamientos
27/72
1. INTRODUCCIN
2. EFECTOS SECUNDARIOS DE LAS ACTUACIONES
3. TIPOLOGA
4. CLCULO ENCAUZAMIENTOS
1. Teora del rgimen
2. Trazado en planta3. Otras consideraciones
5. MATERIALES Y MTODOS
1. Escolleras
2. Gaviones
3. Motas de materiales sueltos
Hidrulica Fluvial
Encauzamientos
7/28/2019 02.Encauzamientos
28/72
DIRECTOS
Se define la planta y el perfil sin ayuda del ro
Hidrulica Fluvial
Tipologa de encauzamientos
7/28/2019 02.Encauzamientos
29/72
INDIRECTOS
Se basan en el principio de gradualidad
Obra no est inicialmente en situacin de equilibrio
El ro ayuda a conformar la forma de la obra
Algunos ejemplos
- Espigones- Traviesas-
Hidrulica Fluvial
Tipologa de encauzamientos
7/28/2019 02.Encauzamientos
30/72
Ejemplo 1. Fijar cauce aguas altas y bajas en ro trenzado
a) Definir los niveles de cada cauce: curva caudales clasificados
Hidrulica Fluvial
Tipologa de encauzamientos
7/28/2019 02.Encauzamientos
31/72
Ejemplo 1. Fijar cauce aguas altas y bajas en ro trenzado
a) Definir los niveles de cada cauce: curva caudales clasificadosb) Definicin geometra en planta
Hidrulica Fluvial
Tipologa de encauzamientos
CAUCE RECTO?
7/28/2019 02.Encauzamientos
32/72
Ejemplo 1. Fijar cauce aguas altas y bajas en ro trenzado
Hidrulica Fluvial
Tipologa de encauzamientos
Damos sinusoidad para caudal de aguas bajas / altas / avenida ??
Q
7/28/2019 02.Encauzamientos
33/72
Ejemplo 1. Fijar cauce aguas altas y bajas en ro trenzado
a) Definir los niveles de cada cauce: curva caudales clasificadosb) Definicin geometra en plantac) Aplicamos tipologa encauzamiento
Hidrulica Fluvial
Tipologa de encauzamientos
7/28/2019 02.Encauzamientos
34/72
Espigones
Fijacin de varios cauces con obras transversales y/o longitudinales
Hidrulica Fluvial
Tipologa de encauzamientos
7/28/2019 02.Encauzamientos
35/72
Espigones
Diques transversales a la corriente Crean zonas de sedimentacin : deflectores del flujo
Hidrulica Fluvial
Tipologa de encauzamientos
7/28/2019 02.Encauzamientos
36/72
Espigones
Diques transversales a la corriente Crean zonas de sedimentacin : deflectores del flujo
Hidrulica Fluvial
Tipologa de encauzamientos
7/28/2019 02.Encauzamientos
37/72
Espigones
Hidrulica Fluvial
Tipologa de encauzamientos
Pendiente longitudinal
7/28/2019 02.Encauzamientos
38/72
Ejemplo 2. Defensa de mrgenes
a) Proteger encauzamientob) Migracin lateral meandro
Hidrulica Fluvial
Tipologa de encauzamientos
7/28/2019 02.Encauzamientos
39/72
Revestimientos
Estabilizacin demrgenes en curvas
No reducen la capacidadhidrulica
Hidrulica Fluvial
Tipologa de encauzamientos
7/28/2019 02.Encauzamientos
40/72
Espigones
Hidrulica Fluvial
Tipologa de encauzamientos
Alejan thalweg de orilla Reducen la capacidad
hidrulica
Importancia deempotramiento !!!
7/28/2019 02.Encauzamientos
41/72
3. Aplicacin de traviesasTraviesas
Se disean para el control erosin y de avenidas fundamentalmente Reducen la pendiente del cauce Pueden dar sinuosidad o quitarla
Hidrulica Fluvial
Tipologa de encauzamientos
7/28/2019 02.Encauzamientos
42/72
Traviesas
Hidrulica Fluvial
Tipologa de encauzamientos
7/28/2019 02.Encauzamientos
43/72
Hidrulica Fluvial
Encauzamiento del Ro Mero
7/28/2019 02.Encauzamientos
44/72
Hidrulica Fluvial
Encauzamiento del Ro Mero
7/28/2019 02.Encauzamientos
45/72
Hidrulica Fluvial
Encauzamiento del Ro Mero
Modificacin delAzud de A BarcalaTramo segn proyecto
constructivo originalTramo segn proyecto
constructivo modificado
7/28/2019 02.Encauzamientos
46/72
Hidrulica Fluvial
Encauzamiento del Ro Mero
Seccin tipo proyecto original
7/28/2019 02.Encauzamientos
47/72
Hidrulica Fluvial
Encauzamiento del Ro Mero
Seccin tipo proyecto original
7/28/2019 02.Encauzamientos
48/72
Hidrulica Fluvial
Encauzamiento del Ro Mero
Proyecto modificado: Bases de partida Mantener los caudales de clculo En el tramo Cecebre-A Telva:
Respetar los meandros y el cauce natural del ro Realizar una limpieza del cauce (bajar la rugosidad), respetando la vegetacin relevante Eliminar los obstculos artificiales, incluyendo los terraplenes de los puentes Limitar la zona inundable con pequeas motas con taludes muy tendidos Sustituir los taludes por muretes de piedra si con ello se evitan afecciones a edificaciones
En el tramo final (A Telva-A Barcala) Sustituir los muros de hormign por muros de escollera Emplear este mismo material en la solucin para el Valias
7/28/2019 02.Encauzamientos
49/72
Hidrulica Fluvial
Encauzamiento del Ro Mero
7/28/2019 02.Encauzamientos
50/72
Hidrulica Fluvial
Encauzamiento del Ro Mero
Modificaciones en el trazado
en planta
7/28/2019 02.Encauzamientos
51/72
Hidrulica Fluvial
Encauzamiento del Ro Mero
Diseo de motas de materiales sueltos
7/28/2019 02.Encauzamientos
52/72
1. INTRODUCCIN
2. EFECTOS SECUNDARIOS DE LAS ACTUACIONES
3. TIPOLOGA
4. CLCULO ENCAUZAMIENTOS
1.Teora del rgimen
2.Trazado en planta3.Otras consideraciones
5. MATERIALES Y MTODOS
1. Escolleras
2. Gaviones
3. Motas de materiales sueltos
Hidrulica Fluvial
Encauzamientos
7/28/2019 02.Encauzamientos
53/72
4.1. Teora del rgimen
Relaciones empricas para determinar Q, H, B, i Equilibrio dinmico entre Qlquido Qslido - Geometra mbito de aplicacin
Rgimen lento Rgimen permanente. Qcte = Qformador Ros aluviales Ros anchos (B>3H), lisos y rectos Actuaciones blandas (no escolleras o revestimientos)
Hidrulica Fluvial
Clculo de encauzamientos
7/28/2019 02.Encauzamientos
54/72
Teora del rgimen
Primeras eq: Kennedy 1895Teora del rgimen LACEY (1930 y 1958)
Dimensionalmente incorrectas (todo en SI) Vlidas para arena (D
7/28/2019 02.Encauzamientos
55/72
4.2. Trazado en planta
Los ro en estado natural no son rectos
Hidrulica Fluvial
Clculo de encauzamientos
Hid li Fl i l
7/28/2019 02.Encauzamientos
56/72
Trazado en planta:
Leyes de Fargue (1908)
Hidrulica Fluvial
Clculo de encauzamientos
dc
ds= k
dy
ds
Hid li Fl i l
7/28/2019 02.Encauzamientos
57/72
Leyes de Fargue
La circunferencia no es un buen acuerdo
Acuerdos con curvatura variable : CLOTOIDE
Hidrulica Fluvial
Clculo de encauzamientos
0 0dc dy
kds ds
= =
dc
ds
= kdy
ds
Hid li Fl i l
7/28/2019 02.Encauzamientos
58/72
Ajuste de un cauce de aguas altas en uno de avenida (Martn Vide, 2002)
Hidrulica Fluvial
Clculo de encauzamientos
y = Asin(kx) = Asin2
x
n = B / b 4 5
15b
l 16b
A (0.3 0.4)
2 50
R (5 8)b
Hidrulica Fluvial
7/28/2019 02.Encauzamientos
59/72
4.3. Otros condicionantes
Hidrulica Fluvial
Clculo de encauzamientos
Hidrulica Fluvial
7/28/2019 02.Encauzamientos
60/72
Otros condicionantes
Ley de Aguas 1985
Hidrulica Fluvial
Clculo de encauzamientos
Hidrulica Fluvial
7/28/2019 02.Encauzamientos
61/72
Otros condicionantes
RD 9/2008 Reglamento DPH Incorpora criterios DMA y Directiva Zonas Inundables CAUCE y ZONA SERVIDUMBRE: criterios ecolgicos, morfolgicos, histricos e
hidrolgicos
ZONA DE POLICIA: Ampliable con ZONA DE FLUJO PREFERENTE
Hidrulica Fluvial
Clculo de encauzamientos
Va de intenso desage
ZONA DE FLUJO
PREFERENTE
(T=100 aos)
Zona de inundacin peligrosa
z = 0.3 m (0.1 a 0.5)
H >1 m
v>1 m/s
Hv > 0.5 m/s2
Hidrulica Fluvial
7/28/2019 02.Encauzamientos
62/72
1. INTRODUCCIN
2. EFECTOS SECUNDARIOS DE LAS ACTUACIONES
3. TIPOLOGA
4. CLCULO ENCAUZAMIENTOS
1.Teora del rgimen
2.Trazado en planta3.Otras consideraciones
5. MATERIALES Y MTODOS
1. Escolleras
2. Gaviones
3. Motas de materiales sueltos
Hidrulica Fluvial
Encauzamientos
Hidrulica Fluvial
7/28/2019 02.Encauzamientos
63/72
Tipologa
Escollera: 60% Gaviones: 10% Hormign: 5% Otros materiales (motas, sinttico, suelo-cemento,..) : 25%
Hidrulica Fluvial
Materiales y mtodos
Hidrulica Fluvial
7/28/2019 02.Encauzamientos
64/72
4.1. Escollera
Agrupacin de elementos ptreos Resiste por peso propio y trabazn Fundamentalmente para revestimiento y espigonesDISEO. Frmula USACE
Canal recto y flujo ideal. 1V:2HRiver Eng. In Highway Encrochments. 2001. FHA
Otros mtodos:River mechanics. 2002. J.Y. Julien
Hidrulica Fluvial
Materiales y mtodos
D30= 0.36y 0.5 v0
gy
2.5
Hidrulica Fluvial
7/28/2019 02.Encauzamientos
65/72
4.1. Escollera
Agrupacin de elementos ptreos Resiste por peso propio y trabazn Fundamentalmente para revestimiento y espigonesDISEO. Seccin tipo
Hidrulica Fluvial
Materiales y mtodos
Hidrulica Fluvial
7/28/2019 02.Encauzamientos
66/72
4.2. Gaviones
Mallas de material granular Aplicacin similar a escolleras
Hidrulica Fluvial
Materiales y mtodos
7/28/2019 02.Encauzamientos
67/72
Hidrulica Fluvial
7/28/2019 02.Encauzamientos
68/72
4.2. Gaviones
Mallas de material granular Aplicacin similar a escolleras
Revestimientos
Hidrulica Fluvial
Materiales y mtodos
Hidrulica Fluvial
7/28/2019 02.Encauzamientos
69/72
4.2. Gaviones
Mallas de material granular Aplicacin similar a escolleras
Revestimientos
Hidrulica Fluvial
Materiales y mtodos
Hidrulica Fluvial
7/28/2019 02.Encauzamientos
70/72
4.3. Motas de materiales sueltos
Obras longitudinales que definen la zona de inundacin Obras de materiales sueltos: material de prstamo de
llanura de inundacin
Problemas de erosin, sifonamiento, tubificacin, Se pueden revestir o proteger indirectamente
Hidrulica Fluvial
Materiales y mtodos
Hidrulica Fluvial
7/28/2019 02.Encauzamientos
71/72
Otras soluciones: Bio-ingeniera
Tcnicas adaptadas a la restauracin de ecosistemas Manual de Tcnicas de Restauracin Fluvial. F. Magdaleno. CEDEX
Hidrulica Fluvial
Materiales y mtodos
Hidrulica Fluvial
7/28/2019 02.Encauzamientos
72/72
Otras soluciones: Bio-ingeniera
Tcnicas adaptadas a la restauracin de ecosistemas Manual de Tcnicas de Restauracin Fluvial. F. Magdaleno. CEDEX
Materiales y mtodos