INGENIERÍA CIVIL - CURSO DE HIDROLOGIA

1. Huancayo - 2015
Obras Hidráulicas

2. Clasificación de las estructuras
hidráulicas

3. SEGÚN SU FUNCION
Estructuras de contención.
Mantienen un desnivel entre aguas arriba y aguas abajo. Son en general
presas que interceptan la corriente de los ríos en los cañones o valles
fluviales elevando el nivel de aguas arriba y generando un embalse en el
vaso topográfico natural.

8. Tipo de Presa Topografía del Sitio de Presa Características de la Fundación Materiales Disponibles Otras Características
Tierra
Zonificada No limitante, salvo en casos de
presas estrechas donde pudiese
dificultarse el movimiento de
maquinaria pesada.
Se adaptan a cualquier tipo de
fundación, si no son aconsejables
tampoco lo es ningún otro tipo.
Se adaptan bien a los sismos.
Cantidades adecuadas de materiales
permeables, impermeables o
semipermeables, bien diferenciados
o enrocado, materiales apropiados
para filtros y drenes.
No tiene limitaciones razonables
de altura, requiere de aliviadero y
tomas por lo general separados y,
por lo tanto, exige espacios
adicionales.
Homogénea Usualmente en sitios llanos, no es
limitante salvo por las dificultades
con maquinaria pesada.
Similar a las zonificadas; menor
adaptabilidad a los sismos.
Materiales que tengan proporciones
adecuadas de finos y gruesos,
materiales apropiados para filtros,
drenes, y protección de taludes.
Usualmente son bajas por
limitaciones del volumen y
comportamiento de los materiales.
En lo demás similares a las
zonificadas.
Enrocado
Enrocado No limitante, similares a las de
tierra.
Requiere de fundaciones con
mayor capacidad de soporte que
las de tierra, pero pueden ser
permeables. Excelente
adaptabilidad a los sismos.
Canteras explotables y suficiente
enrocado disponible al igual que
materiales para filtros.
Similares a las de tierra zonificadas.
Concreto
Gravedad Este aspecto no es limitante,
usualmente se escoge para sitios
no demasiado estrechos.
Roca sana o relativamente sana y
poco fracturada. Para presas
bajas (menores a 15 m de altura)
se puede utilizar en fundaciones
permeables.
Prácticamente no son limitantes
salvo en sitios donde no se
encuentren cercanos agregados
para el concreto.
No tiene limitación de altura
razonable, no requiere de espacio
adicional para ubicar aliviaderos y
tomas.
Arco Son ideales en valles
relativamente estrechos (En
forma de “U” o “V”).
Roca sana o que pueda sanearse a
bajo costo, tanto en el cauce
como en los estribos; se adaptan
a los sismos.
Similares a las de gravedad, pero
requieren de menores volúmenes
de material.
Usualmente son presas altas, son
algo más limitantes que las de
gravedad para ubicar aliviaderos y
tomas.

11. Estructuras de contención.
Deben controlar la acción erosiva de las corrientes en el fondo y orilla de
los cauces.. Las estructuras reguladoras no crean como regla general
embalses sino que actúan sobre la dirección y la magnitud de las
velocidades de flujo.
Pueden pertenecer a este grupo los diques, las baterías de espolones, los
azudes, etc. Además de su función protectora pueden garantizar las
profundidades y condiciones necesarias para navegación y flotación de
maderas, crear condiciones para captación de aguas en los ríos, ganar
tierras al mar, etc.

14. Estructuras de conducción del agua.
Transportan el agua de un punto a otro, o unen dos fuentes de caudales.
- Canales: cauces artificiales hechos en el terreno superficial y funcionando
por gravedad.
- Tuberías: conducciones que funcionan a flujo libre o a presión. Su
construcción implica la desmantelación de las capas superiores del terreno
y son preferibles a un canal en topografías difíciles o con vegetación tupida.
- Túneles: conducciones que funcionan a flujo libre o a presión. No producen
el desmantelamiento de las capas superiores del terreno y se usan en
topografías de alta montaña.

18. Estructuras de evacuación de aguas de exceso
Son los vertederos, rebosaderos o aliviaderos que sirven para evacuar el agua
sobrante en forma controlada durante épocas de creciente. En algunos casos
estas estructuras se construyen en el cuerpo de la presa y en otras
separadamente.

19. Obras de toma de agua.
Captan el agua para conducirla al sitio de consumo.

20. Obras de disipación de la energía del agua.
Tienen por fin amortiguar el poder erosivo del agua evitando su acción
destructora. Pueden ser las canaletas amortiguadoras, salto de trampolín
sumergido, bafles, etc.
c

23. Estructuras hidráulicas especiales
Sirven a uno o varios sectores de la economía hidráulica pero no a todos. Están
aquí incluidos los edificios de centrales hidroeléctricas, pozos de carga,
almenaras, esclusas navegables, elevadores de barcos, muelles,
sedimentadores, redes de distribución para riego o drenaje, colectores,
estaciones de bombeo, plantas de tratamiento, pasos para peces, etc.
c

24. MECANISMOS DE EROSION DE
RIBERAS
1.- EROSION DE RIBERAS POR FLUJOS EN
CURVAS

27. • Se debe al flujo helicoidal que
produce altas velocidades en las
curvas exteriores y bajas
velocidades en las curvas
interiores.
• Mientras que en la curva exterior
se espera erosión (zona "pool"),
en la curva interior se espera
sedimentación (zona "point bar).
• Como consecuencia de este
proceso la sección de curva de un
río presenta una pendiente
transversal típica

30. EROSION DE RIBERAS POR SOCAVACION GENERAL DEL
CAUCE
Es el descenso temporal del fondo de un río producido por una creciente o
avenida. Se debe al aumento de la capacidad de arrastre del material sólido de
la corriente originado por su mayor velocidad.

31. EROSION DE RIBERAS POR PERTURBACIONES LOCALES
DEL FLUJO
Los procesos de erosión local, se originan en movimientos vorticosos que ocurren al pie de obstáculos puntuales al flujo en un curso
fluvial. Se circunscribe a un lugar determinado, y a veces también está limitada a una cierta duración. Rocha (1999)

32. EROSION POR CONSTRICCION DEL CAUCE

33. Gaviones

34. Revestimiento de Enrocado

35. Estructuras de Control de Flujo

36. CALCULOS BASICOS EN HIDRAULICA FLUVIAL APLICADA
DEFENSAS RIBEREÑAS
- CARACTERISTICAS DEL RIO

37. FLUJO EN UN CANAL
• Permanente
• Uniforme
• Turbulento/Laminar
• Bi-dimensional
FLUJO EN UN RIO
• Impermanente
• No Uniforme
• Turbulento
• Tri-dimensional

38. EN FLUJO UNIFORME
• VELOCIDAD:
Velocidad Media
• CALCULO DE LA SOCAVACION
METODO DE LICHTVAN LEBEDIEV:

39. • CALCULO DE LA SOCAVACION LOCAL
EN ESPIGONES
Método de Artomonov:
• CALCULO DE LA SOCAVACION EN CURVAS
Método de Altunin:

40. • CALCULO DEL ANCHO ESTABLE
El cauce estable es aquel cauce que se encuentra en equilibrio dinámico, no presentando tendencias a la
erosión ni a sedimentación en el mediano y largo plazo
EN LECHOS GRANULARES:
METODO DE ALTUNIN
EN LECHOS ARENOSOS:
METODO DE BLENCH
El método de Altunin se recomienda para material granular. No
es apto para cauces con material cohesivo, se obtienen valores
congruentes para ríos con arena.
Está basado en datos y observaciones en la Unión Soviética,
aplicable a ríos de gravas y material aún más grueso
El método de Blench se recomienda para cauces con material cohesivo
o formados en arena fina. (D50 < 1mm).
Para D50 > 1mm, se empiezan a obtener resultados absurdos.

41. 2005

42. 2009

43. 2009

44. 2010

45. 2011

46. 2012

47. 2013

54. Gracias