3. En este trabajo daremos a conocer construcciones de piedras como
las defensas ribereñas que son estructuras construidas para proteger de
las crecidas de los ríos las áreas aledañas a estos cursos de agua, los
rompeolas, los enrocados , espigones, los gaviones.
Estas construcciones sirven de protección contra las inundaciones incluye,
tanto los medios estructurales, como los no estructurales, que dan protección
o reducen los riesgos de inundación. La forma y el material empleado en
su construcción varía, fundamentalmente en función de: Los materiales
disponibles localmente, el tipo de uso que se da a las áreas aledañas.
Como ejemplo aplicativo tomaremos los gaviones y enrocados que fueron
construidos en el Rio Pativilca, para prever las inundaciones que son causados
por el fenómeno del niño.
4. El objetivo de las defensas ribereñas es proteger de las crecidas de los ríos las
áreas aledañas a estos cursos de agua. Prever Inundaciones, proteger las
márgenes contra erosiones, recuperar terrenos ribereños, Controlar el
transporte de sólidos, almacenar o derivar agua, laminar las crecidas.
Las defensas ribereñas son estructuras construidas para proteger de las
crecidas de los ríos las áreas aledañas a estos cursos de agua. La protección
contra las inundaciones incluye, tanto los medios estructurales, como los no
estructurales, que dan protección o reducen los riesgos de inundación.
5. Espigones: Son usados para proteger y recuperar orillas erosionadas. Los espigones desvían el flujo principal de la
corriente del curso de agua centralizándolo, evitando que la fuerza del agua alcance las márgenes. En general son
utilizados en conjunto, para crear entre ellos zonas de remanso y consecuentemente de sedimentación del material
en suspensión, reconstituyendo así la margen erosionada.
Gaviones: Son paralelepípedos rectangulares a base de un tejido de alambre de acero, el cual lleva tratamientos
especiales de protección como galvanización y plastificación.
Diques: Los gaviones caja representan una alternativa de excelente resultado técnico y funcional en la construcción
de diques. En la sistematización de las cuencas y en el control del transporte del material de arrastre, ofrecen la
ventaja de ser altamente permeables y permitir la ampliación de la estructura en etapas. También en estos casos, la
piedra para el llenado de los gaviones está disponible en el proprio cauce del río, lo cual se transforma en un
relevante factor económico
Rompeolas: Es una estructura costera que tiene por finalidad principal proteger la costa o un puerto de la acción de
las olas del mar o del clima. Son calculados, normalmente, para una determinada altura de ola con un periodo de
retorno especificado.
Enrocados: o conocida como protección del talud es un procedimiento que se realiza para proteger los taludes de
obras de ingeniería, o taludes naturales, contra los daños causados por el escurrimiento del agua o el avatar de las
ondas de un lago, río, o mar contra sus márgenes.
6. Entre las medidas agronómicas se tienen a las defensas
vivas:
Defensas vivas naturales
Son las mejores defensas contra la inundación y la erosión del río.
Constituidos por variedades de árboles y arbustos dispuestos en
ambas márgenes del lecho del río, manteniendo un ancho entre 30-40
m.
Defensas vivas forestadas
Están basadas en la plantación de arbustos y árboles de raíces
profundas que se realiza una vez determinada la sección estable
del río.
Esta plantación se efectúa en sectores críticos, o como
complemento a las estructuras o defensa artificial
El ancho de la plantación en cada margen varía de acuerdo a las
características del río, generalmente de 10 a 30 m.
7. Consisten en estructuras diseñadas sobre la base de los principios de la
ingeniería.
Diques enrocados
Estructuras conformadas sobre la base de material de río dispuesto en
forma trapezoidal y revestido con roca pesada en su cara húmeda.
Pueden ser continuos o tramos priorizados donde se presenten flujos de
agua que actúan con gran poder erosivo.
Las canteras de roca deben ser de buena calidad, y estar ubicadas lo más
no posible a la zona de trabajo.
Enrocados con roca al volteo
Son estructuras revestidas con roca pesada al volteo o colocada en
forma directa por los volquetes, pudiendo ser en forma parcial, sólo la
cara húmeda o en forma total, uña y cara húmeda.
El volumen de roca empleado es mayor y su talud de acabado no es
muy estable.
Enrocado con roca colocada
Cuando la roca es colocada con la ayuda de un cargador frontal,
excavadora o pala mecánica, en la uña y cara húmeda del terraplén.
El volumen de roca empleado es menor y el talud que se logra es
estable.
8. Estructuras de concreto
Estas obras son construidas sobre la base de concreto y sirven para la protección de la acción erosiva del río.
Sobresalen, dentro de estas obras, los muro de encauzamiento; destacándose los siguientes:
a) Muros de concreto ciclópeo b) Muros de concreto armado c) Tetrápodos
d) Losas e) Colchones
9. El desarrollo de un proyecto tiene las siguientes fases:
Reconocimiento de Campo.
Estudios Básicos
Diseño de la solución
Preparación de Expediente Técnico
Se debe obtener la siguiente información:
Estudiar las características de las zonas inundables, y de los meandros
Determinar si el río es estáticamente estable, dinámicamente estable, o inestable
Rango de variaciones de los máximos niveles de agua
Magnitud de los caudales de avenida
Ancho del cauce principal, y de las llanuras de inundación
Granulometría del material del cauce
Características de los terrenos que conforman las riberas
19. Los trabajos de instalación del servicio de protección del canal principal
de la irrigación Pativilca contra inundaciones, se encuentra emplazada
en la cuenca baja del río Pativilca, (aproximadamente 35 Km. del mar de
acuerdo a la carta nacional) se observa que el cauce principal del río es
de naturaleza longitudinal. En la zona donde se proyectan los enrocados
las secciones del río no presentan variaciones significativas, más bien
tienden a ser uniformes.
La información hidrológica básica para la ejecución del Estudio
correspondió a los datos de caudales máximos anuales del río Pativilca
de la estación Yanapampa (859 m.s.n.m.) correspondiente al periodo
1960-2013, del ALA Barranca, que procede del Servicio Nacional de
Meteorología e Hidrología, SENAMHI, los caudales registrados en dicha
estación son las más confiables para un periodo de retorno de 50 años,
esto ha permitido calcular el caudal máximo de diseño que se
presentaría en la estación Hidrométrica y se considera en forma
conservadora que sería el mismo caudal en el sector del Proyecto a
ejecutar aguas abajo.
Su caudal promedio anual es de 37.99 m3/seg., la descarga máxima
anual es de 480 m3/seg; este río presenta su régimen irregular y de
carácter torrentoso, sus descargas con grandes diferencias entre sus
parámetros extremos. El 60 % de la masa anual la descarga en los
meses de Enero, Febrero y Marzo.
Asimismo habiendo efectuado un análisis de máximas avenidas para
diferentes periodos de retorno, a partir de los registros históricos de los
caudales máximos anuales a través de los métodos Gumbel Tipo I,
Distribución Log Normal, Log Pearson III, Log Normal 3 parámetros, se
obtuvieron resultados que se presentan en el cuadro siguiente.
Caudales máximos anuales para
diferentes periodos de retorno
20. Determinación de Máximas Avenidas por Métodos
Estadísticos
El objetivo principal, es la determinación de caudales extremos para el rio Pativilca para diferentes periodos de
retornos, que puedan servir de base para el diseño, dimensionamiento del dique enrocado, prevención de
desastres, modelamiento de transito de avenidas en ríos y planificación hidrológica entre otras.
La información hidrológica proveniente de la estación de aforos Yanapampa, por su ubicación y control de la
cuenca del río Pativilca, es utilizada para la determinación de máximas avenidas mediante métodos
probabilísticos. La serie correspondió al periodo 1960 -2013, es decir 54 años de descargas máximas anuales,
considerada como suficiente longitud muestral.
Las series de descargas máximas anuales corresponden a datos independientes y no proveen una comparación
entre las estaciones de las cuencas vecinas, debido a la independencia y aleatoriedad, siendo independientes en
el tiempo.
Dentro de las funciones teóricas de probabilidad, se hace un resumen de las siguientes distribuciones que se
utilizaron para el análisis de caudales máximos.
Distribución Normal de 2 Parámetros.
Distribución Log-Normal de 2 Parámetros.
Distribución Log-Normal de 3 Parámetros.
Distribución Extremo Tipo I - Gumbel.
Distribución Pearson Tipo III.
Distribución Log-Pearson Tipo III.
21. Resultados
La información procesada y los resultados obtenidos se muestran
en el cuadro N° 01, se muestran los diferentes caudales para
periodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50, 75, 100, 150, 200, 300,
400, 500 y 1000 años y distribución de frecuencias (Log Normal,
Gumbel Tipo I y Log Pearson Tipo III), habiéndose seleccionado
aquella cuyo error standard es el menor y que corresponde a la
Distribución Log Pearson Tipo III.
Un resumen, se presenta a continuación, para periodos de retorno
comprendidos entre 10 y 300 años de periodos de retorno, cuyos
valores fluctúan entre 334.02 a 730.73 m3/seg., no siendo
significativa la variación entre periodos de retorno comprendido
entre 50 y 100 años, conservadoramente puede utilizarse para
fines de diseño un caudal del orden de 503.60 m3/seg, para el río
Pativilca en el sector Alpas, margen izquierda del río Pativilca, en
la Progresiva 0 + 000 - 0 + 865.
PERIODO DE
RETORNO
PEARSON III
10.00 334.02
25.00 427.27
50.00 503.60
100.00 585.95
150.00 637.23
300.00 730.73
CAUDAL MAXIMO (m3/seg.)
22. CONCLUSIONES
Se ha tomado la información hidrológica proveniente de la
estación de aforos Yanapampa, para el periodo 1960 - 2013,
es decir 54 años de descargas máximas anuales.
El caudal promedio anual es de 37.99 m3/seg. y la descarga
máxima anual es de 480 m3/seg.
El caudal de diseño es de 503.60 m3/seg., para un periodo
de retorno de 50 años de acuerdo a la distribución Log
Pearson Tipo III.
CALCULOS HIDRAULICOS PARA EL DISEÑO
HIDRAULICO
CRITERIO ADICIONAL PARA AJUSTE FINAL
DESCRIPCION Calculado Ajustado
Altura Dique Hd (m) = 2.14 2.50
Tirante t (m) = 1.34 1.50
Bordo Libre Bl (m) = 0.80 1.00
Altura Uña Hu (m)= 2.50 2.50
Altura Total Ht (m)= 4.64 5.00
DISEÑO DE DIQUE ENROCADO
27. CONCLUSIONES.
Se concluye el presente trabajo valorando lo económico que resulta
trabajar con enrocado ya que no necesita mano de obra calificada y se
puede usar cualquier tipo piedra siempre en cuando estén en buen
estado, también hay que resaltar que los enrocados se integran
armónicamente con el paisaje, permitiendo el desarrollo de vegetación
sin que esto traiga inconvenientes, asegurándose por el avance de la
naturaleza la estructura construida.
