Hidrología

1. EROSIÓN
• Crecidas: Valor crítico de comienzo de
arrastre, las partículas de fondo son
transportados por las aguas y el caudal
sólido crece simultáneamente con el
líquido
•Cuando mayor es el caudal y menor el
tamaño de las partículas tanto mayor es
la proporción de caudal sólido en
suspensión. Con material grueso o en
condiciones próximas a las del
comienzo de arrastre, la casi totalidad
de transporte es por acarreo.
1

2. ANALISIS HIDRAULICO
• Acarreo o suspensión se alimentan
directamente del material del lecho y
son los condicionantes de su
configuración mediante procesos de
erosión o sedimentación.
•En tramo de río, tiene
simultáneamente entradas y salidas
de material sólido
•El signo del balance es el factor que
determina la evolución del lecho, si
es positivo habrá sedimentación y si
es negativo erosión.
2

3. ANALISIS HIDRAULICO
• En zonas propensas al desajuste,
se acentúa al crecer el caudal.
• Durante la recesión del Hidrograma
de avenida el proceso es inverso y
al descender las aguas el fondo
tiende nuevamente a su primitiva
configuración de equilibrio casi
permanente, rellenando las
socavaciones y barriendo los
singulares depósitos.
•Ambientalmente el lecho respira
durante el paso de las avenidas.
3

4. • Los fenómenos descritos pueden
producirse en puntos del cauce no
alterados. (Erosión general.
•Si existe presencia de puentes sus
estribos y pilares modifican el flujo
natural del río y se producirán
erosiones singulares (Erosión
Local).
•La Erosión queda entonces fijada
por la suma de la Erosión General
mas la erosión Local
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5. • Los fenómenos descritos pueden
producirse en puntos del cauce no
alterados. (Erosión general.
•Si existe presencia de puentes sus
estribos y pilares modifican el flujo
natural del río y se producirán
erosiones singulares (Erosión
Local).
•La Erosión queda entonces fijada
por la suma de la Erosión General
mas la erosión Local
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6. •Se hará referencia a regímenes
subcrítico, Número de Froude, F < 1.
•Tal limitación no es muy restrictiva en
la práctica pues en régimen
supercrítico F>1, suele presentarse en
cañones o zonas de montanas, donde
la roca es casi superficial.
•Lo cual es bastante lógico, pues si
analizamos el comportamiento dentro
de su ámbito geológico, sus grandes
velocidades, han producidos valores
importantes de arrastre, que han
llegado a la roca madre.
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7. •Se hará referencia a regímenes
subcrítico, Número de Froude, F < 1.
•Tal limitación no es muy restrictiva en
la práctica pues en régimen supercrítico
F>1, suele presentarse en cañones o
zonas de montanas, donde la roca es
casi superficial.
•Lo cual es bastante lógico, pues si
analizamos el comportamiento dentro
de su ámbito geológico, sus grandes
velocidades, han producidos valores
importantes de arrastre, que han
llegado a la roca madre.
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8. •Las pilas y los estribos provocan un
contracción de la lámina de agua
•Hay una concentración del caudal
•Se desarrollan corrientes
secundarias con componentes
verticales que tienen lugar a causa
de la alteración del régimen
hidrostático en las inmediaciones de
los obstáculos.
•Es de especial intensidad en la zona
frontal con puntos de parada, donde
el movimiento descendente del agua
desde la superficie, hacia el fondo ,
inicia un vórtice que circunvala la
obra.
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9. •Las pilas y los estribos provocan un
contracción de la lámina de agua
•Hay una concentración del caudal
•Se desarrollan corrientes
secundarias con componentes
verticales que tienen lugar a causa
de la alteración del régimen
hidrostático en las inmediaciones de
los obstáculos.
•Es de especial intensidad en la zona
frontal con puntos de parada, donde
el movimiento descendente del agua
desde la superficie, hacia el fondo ,
inicia un vórtice que circunvala la
obra.
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10. •EROSION LOCAL EN PILARES
•La aplicación de uno u otro método
pueden dar resultados sustancialmente
diferentes.
•Las discrepancias, son por la comprensión
del fenómeno físico y de sus diferentes
fases, en la elección de las variables
fundamentales y en la extrapolación de la
fórmula más allá del campo de los valores
experimentales es siempre reducido.
• Procedimiento de Laursen, Investigador
del Iowa Institute of Hydraulic Research
•La máxima profundidad de erosión ,
medida desde el fondo general de cauce en
el tramo, vienen definida por la fórmula:
••
••
••
••
10
3/1
*
5.1 




b
y
b
e 3/13/2
*5.1 ybe 






  sen
b
L
Cosbb
''
*

11. 11
HIDRAULICA FLUVIAL CON APLICACIONES EN HEC-RAS
Caudal Sólido del Fondo
kg/s
Peso Especifico del Cauce 2.381 gr/cm3
Caudal Líquido del Río 53.890 m3
/s
Ancho del Río 6.500 m
Diámetro medio Partículas 0.002 mm
Pendiente del Cauce 0.015 m/m
247.366 kg/s*m






 6/7
2/3
2/3
6.02500
I
Bd
QITS
S
Q
d
I
ST
B

12. 12
HIDRAULICA FLUVIAL CON APLICACIONES EN HEC-RAS
Caudal Sólido Total
0.675 m3
/s
Caudal Total 54.565 m3
/s
SQ
SSS TQ /
TQ

13. 13
Erosion Local
Sensiblemente Equivalente
Caudal 54.565 m3
/s
Porcentaje de Caudal Interceptado por el estribo 10.000 %
Caudal Intercepato por Estribo 5.457 m3
/s
Calado medio franja 1.830 m
Caudal Unitario en la franja del Cauce 3.907
menor proxima al estribo y de anchura
2.75 e
0.763
Erosión Local 1.790 Tabular
0.763
Erosión Local 1.790 m
y
TQ














 11
1.4
1
75.2
6/7
0
y
e
y
e
yq
Q
C
Cq







yq
Q
y
e
c
O
1.1
OQ

yq
Q
C
O














 11
1.4
1
75.2
6/7
y
e
y
e
e

14. 14
HIDRAULICA FLUVIAL CON APLICACIONES EN HEC-RAS
Erosión General
Caudal por Unidad de Anchura 8.395 m3
/m/s
Aceleración de la gravedad 9.800 m/s2
Factor Adimensional función del tamaño 1.500
del lecho
Calado Crítico 1.930 m
Calado de Régimen 2.895 m
Erosión General 2.895 m
Erosión Total 4.68524067 m
CR y
g
q
y  









3/2
Ry
q
g

Cy
ge

15. 15
HIDRAULICA FLUVIAL CON APLICACIONES EN HEC-RAS