Realidad Climática, Socio-hidrología e Infraestructura crítica - Oscar Link L.

2. Realidad Climática, Socio-Hidrología e
Infraestructura Crítica
Oscar Link
Departamento de Ingeniería Civil
Universidad de Concepción
03 de Octubre 2019. Seminario INH. Ed. Moneda Bicentenario
Cambio climático, un desafío para la infraestructura

3. Realidad Climática
Mayor intensidad de
precipitaciones
Mayor duración de la
precipitación
Lluvia sobre mayor superficie
(Isoterma 0°C mas alta)
Variabilidad
climática
Eventos
meteorológicos
Cambio
climático
Realidad
Climática

4. Realidad Climática
Infraestructura
Garreaud R (2013) Warm Winter Storms. J. of Hydrometeorology 14(5):1515-1534
McGregor GR (2019) Climate and rivers. River Research and Applications. DOI:10.1002/rra.3508

5. Realidad Climática
Test Mann Kendall: Rechaza Hipótesis Nula  Existe Tendencia

6. Realidad Climática
PP
station
Pmax 24
(mm)
T
(yrs)
Lonquimay 100 5
Laja 88 7
Concepción 112 10
Gauge
station
Qpeak
(m3/s)
T
(yrs)
Biobío@Desembocadura 16261 69
Biobío@Coihue 11700 153
Biobío@Rucalhue 7893 210
Duqueco@Cerrillos 2453 417
Link O, Brox-Escudero LM, González J, Aguayo M, Torrejón F, Montalva G & Eguibar-Galán MA (2019) A paleo-
hydro-geomorphological perspective on urban flood risk assessment. Hydrological Processes (accepted for
publication)

7. Estudia la co-evolución de los sistemas social y acuático
Métodos: a) Histórico, b) Comparativo, c) Procesos
Socio-hidrología de inundaciones:
Interacciones: embalses cambian magnitud y
frecuencia de crecidas, también uso de suelo,
deforestación, infraestructura.
Mecanismos
 Efecto Olvido (Dique – Sequía)
 Efecto Aprendizaje (exposición frecuente a evento)
Sivapalan M, Savenije HH & Blöschl G (2012) Socio‐hydrology: A new science of people and water. Hydrological
Processes, 26(8):1270-1276
Di Baldassarre G (2017) Socio-Hydrology of Floods. Oxford Research Encyclopedia of Natural Hazard Science
Socio-Hidrología

8. Socio-Hidrología
Alteraciones a los ríos:
Embalses
Protecciones contra erosión ribereña
Canalizaciones / defensas fluviales
Extracciones de áridos
Ataguías
Cal y Canto, † 1888
Cancura, † 2018

9. Socio-Hidrología
?
<1950 1975 2011
~1600 2019
Martín-Vide JP (2015) Restauración del río Besòs en Barcelona. Historia y lecciones aprendidas. Ribagua 2:51-60
Jana, Torrejón, Araneda, Stehr (2018). Drought periods during 18th century in central Chile: A historical
reconstruction perspective revisiting Vicuña Mackenna's work. Int. J. of Climatology DOI: 10.1002/joc.5884

10. Infraestructura Crítica
Infraestructura
crítica:
Los bienes y
servicios que
permitan el sano
funcionamiento
de la sociedad y
la economía:
Sistema
eléctrico,
Abastecimiento
agua potable,
Sistema de
transporte,
Tele-
comunicaciones
etc.
Amenazas:
Desastres
naturales:
Terremotos,
crecidas,
incendios,
erupciones
volcánicas,
Terrorismo

11. Sheppard D, Melville B & Demir H (2014) Evaluation of Existing Equations for Local Scour at Bridge Piers. J.
Hydr. Engrg. 140(1):14-23
Socavación de Puentes – Diseño

12. Pizarro A, Ettmer B, Manfreda S, Rojas A & Link O (2017) Dimensionless, Effective Flow Work for Estimation of
Pier Scour caused by Flood Waves. J. Hydr. Engrg. 143(7):1-7
Link O, Castillo C, Pizarro A, Rojas A, Ettmer B, Escauriaza C & Manfreda S (2017) A model of bridge pier scour
during flood waves. J. Hydr. Res. 55(3):310-323
3
0
3
0
1
* 

 
  
 



end
end
t ef
R
t ef
c
R
d
u
W dt
u
u
Fr dt
t
z
 3
2 *
1* 1
c
c W
Z c e
 
Socavación de Puentes – Diseño

13. Socavación de Puentes – Diseño
Link O, Henríquez S & Ettmer B (2019) Physical scale modelling of scour around bridge piers. J. Hydr. Res.
57(2):227-237

14. Modelo más
rápido
Modelo
más lento
Link O, Henríquez S & Ettmer B (2019) Physical scale modelling of scour around bridge piers. J. Hydr. Res.
57(2):227-237
* *
*
1
1
 

 
 
W D
Z
si
Análisis Dimensional y
Teoría de Similitud:
Socavación de Puentes – Diseño

15. Socavación de Puentes – Hydropeaking
Link O, García M, Pizarro A, Alcayaga H, & Palma S (2019) Local scour and sediment deposition at bridge piers
during floods. Journal of Hydraulic Engineering (accepted for publication)

16. Socavación de Puentes – Hydropeaking
Link O, García M, Pizarro A, Alcayaga H, & Palma S (2019) Local scour and sediment deposition at bridge piers
during floods. Journal of Hydraulic Engineering (accepted for publication)
Factores que controlan:
Qpeak
Duración de la crecida
Sedimentación durante recesión
Se requiere monitoreo continuo!

17. Socavación de Puentes – Extracciones de áridos
Alvarez G & Link O. (2019) In-stream mining supports massive infrastructure construction but increasing its failure
risk. River Research & Applications (in prep.)

18. Socavación de Puentes – Extracciones de áridos
Alvarez G & Link O. (2019) In-stream mining supports massive infrastructure construction but increasing its failure
risk. River Research & Applications (in prep.)
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
Degradation(m) Pred(Degradation(m))
Factores que controlan
socavación:
Volumen anual de extracción
mayor
Distancia al puente
Se requiere:
Limitar el volumen anual de
extracción
Aumentar distancia al puente
(actual: aprox. entre 150 y 3000m)
Limitar profundidad de fosas de
extracción
ANOVA, F=25.75; 0.0001
(t<1.96; PR>0.05)

19. Métodos constructivos – Socavación por contracción

20. Métodos de protección contra socavación
Tafarojnoruz A, Gaudio R & Dey S (2010) Flow-altering countermeasures against scour at bridge piers: a
review. J. Hydr. Res. 48(4):441-452
Siempre!

21. Monitoreo y plan de acciones preventivas

22. Conclusiones / Consideraciones Finales
1.- Caudal, Cota Aguas Máxima: Sensibilidad a
efectos del Cambio Climático
2.- Manejo integral de ríos: Encauzamientos -
defensas- extracciones de áridos – enfoque
socio-hidrológico
3.- Revisar aplicabilidad de técnicas
constructivas
4.- Dotar siempre de protecciones contra
socavación
5.- Monitoreo y plan de acciones preventivas

23. Ingeniería Civil Informática
Ingeniería Civil
Depto Puentes - MOP
Marcelo Marquez
Leonardo Acuña
Marcelo Márquez
Fondef IT18I0112: Plataforma de Monitoreo de Puentes

24. 03 de Octubre 2019. Seminario INH. Ed. Moneda Bicentenario
Cambio climático, un desafío para la infraestructura