hidraulica fluvial final

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    Introduccin a la Hidrulica fluvial

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    INTRODUCCIN A LA HIDRULICA FLUVIAL

    Por:Csar Augusto Gmez Urazn

    Presentado a:Ing. Luis Javier Carrillo

    Universidad de La SalleBogot D.C.

    Noviembre 2014

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    3.4.7. Regmenes de flujo ................................................................................................................... 40

    3.4.8. Efecto de la pendiente en la distribucin de presiones. ......................................................... 41

    3.5. Principios de energa ..................................................................................................................... 413.5.1. Energa del flujo en canales abiertos ....................................................................................... 41

    3.5.2. Energa especifica ..................................................................................................................... 433.6. Rugosidad de superficie. .............................................................................................................. 44

    3.6.1. Material y transporte de fondo. .............................................................................................. 44

    3.6.2. Estimacin de n por el mtodo de la tabla........................................................................... 44

    4. CAPTULO 4. CARACTERISTICAS GEOMORFOLOGAS Y MORFOLOGCAS ....................... 494.1. Seccin transversal ........................................................................................................................ 49

    4.2. Perfil longitudinal ............................................................................................................................ 504.3. Clasificacin de los ros ................................................................................................................. 50

    4.3.1. Segn la Edad ............................................................................................................................ 51

    4.3.2. Segn la pendiente .................................................................................................................... 52

    4.3.3. Segn el tipo de fondo .............................................................................................................. 52

    4.3.4. Segn la forma en planta .......................................................................................................... 53

    4.4. Sinuosidad ....................................................................................................................................... 554.5. Tipos de cauce ................................................................................................................................ 58

    4.5.1. Cauces de lecho duro. ............................................................................................................... 58

    4.5.2. Cauces de lecho erodable. ........................................................................................................ 58

    4.5.3. Cauces aluviales......................................................................................................................... 58

    4.6. Formas de fondo ............................................................................................................................. 594.7. Acorazamiento ................................................................................................................................ 63

    5. CAPITULO 5. TRANSPORTE DE SEDIMENTOS ............................................................................ 655.1. Umbral del movimiento: baco de shields .................................................................................. 675.2. Limitaciones del baco de shields ..................................................................................................... 69

    5.3. Tipos de transporte de sedimentos ............................................................................................. 70

    6. CAPTULO 6. SOCAVACIN ............................................................................................................... 736.1. Caractersticas del movimiento de las partculas de sedimentos ........................................... 746.2. Tipos de socavacin. ..................................................................................................................... 76

    6.2.1. Socavacin General ................................................................................................................... 76

    6.2.2. Socavacin general en cauces definidos ................................................................................... 78

    6.2.3. Socavacin general en cauces no definidos. ............................................................................. 83

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    6.2.4. Socavacin transversal .............................................................................................................. 84

    6.2.5. Socavacin en una curva. .......................................................................................................... 85

    6.2.6. Socavacin local. ....................................................................................................................... 86

    6.2.7. Socavacin al pie de pilas de puentes. ...................................................................................... 86

    6.2.8. Socavacin al pie de estribos y espolones. ............................................................................. 1177. BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................................................... 125

    Ilustracin 1 Diagrama de Shields.................................................................................................... 8Ilustracin 2 a) Acorazamiento observado, b) Acorazamiento esttico y c) Acorazamientodinmico. ......................................................................................................................................... 9Ilustracin 3 Analoga de la balanza de Lane ................................................................................. 10Ilustracin 4 Distribucin discreta o continua de tamaos .............................................................. 13Ilustracin 6 Definicin de los conceptos de extrads e intrads en las orillas de un ro ................ 16

    Ilustracin 7 Etapas de los ros ...................................................................................................... 26Ilustracin 8 El espacio fluvial ........................................................................................................ 28Ilustracin 9 Zona fluvial ................................................................................................................ 29Ilustracin 10 Sistema hdrico ........................................................................................................ 30Ilustracin 11 Zona inundable ........................................................................................................ 30Ilustracin 12 Efecto del caudal dominante en la formacin de un cauce estable de un rocon llanura de inundacin. ............................................................................................................. 32Ilustracin 13 Diferentes tipos de flujos en canales abiertos ......................................................... 39Ilustracin 14 Energa de un flujo gradualmente variado en canales abiertos ................................ 42Ilustracin 15 Curva de energa especfica ................................................................................... 44Ilustracin 16 Seccin transversal de un cauce indicando los distintos niveles de aguacaractersticos................................................................................................................................ 50Ilustracin 17 . Perfil longitudinal del ro Bernesga ......................................................................... 52Ilustracin 18 cauce trenzado ........................................................................................................ 53Ilustracin 19 Patrones morfolgicos tpicos de los ros ................................................................. 54Ilustracin 20 Ro Maipo a la salida de la zona del Cajn del Maipo. Tramo entre LasVizcachas y la ................................................................................................................................ 55Ilustracin 21 Relacin entre la sinuosidad y la pendiente del cauce ............................................. 56Ilustracin 22 Cauce meandriforme (a) Definicin de thalweg y seccin longitudinal y .................. 57Ilustracin 23 Cauce meandriforme (a) evolucin de un meandro y ............................................... 58Ilustracin 24 Migracin de los meandros hacia aguas abajo ........................................................ 59

    Ilustracin 25 Ondas sedimentarias del tipo micro y mesoformas ................................................. 60Ilustracin 26 Barras alternadas y multiples. .................................................................................. 61Ilustracin 27 Barra de lechos de grava. ........................................................................................ 63Ilustracin 28 Ejes principales de una partcula ideal. .................................................................... 65Ilustracin 29 Ejemplo de curva granulomtrica para un ro de llanura y uno de montaa. ............ 66Ilustracin 30Diagrama de Shields para el inicio del movimiento .................................................. 69Ilustracin 31 Acorazamiento del lecho .......................................................................................... 70

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    Ilustracin 32 Tipos de transporte de sedimento en un cauce fluvial. En la figura serepresenta el transporte de fondo (qsb) y transporte en suspensin (qss) que es la sumadel transporte del transporte en suspesin de las partculas del fondo (qssc) y lasprovenientes de la cuenca hidrogrfica o wash load (qsw) ............................................................ 71Ilustracin 33 Tipos de socavacin que pueden suceder en un puente ......................................... 74

    Ilustracin 34 Socavacin general en cauces definidos ................................................................. 80Ilustracin 35 40Esquema del vrtice de herradura ....................................................................... 87Ilustracin 36 Esquema del vrtice de estela ................................................................................. 88Ilustracin 37 . Formas usuales de pilares. Mtodo de Larras ....................................................... 90Ilustracin 38 Tipo de pilas, segn la geometra metodologa de Yaroslavtziev ............................. 97Ilustracin 39 . Tipo de pilas, segn la geometra metodologa y Angulo de ataque ...................... 98Ilustracin 40 Tipo de pilas, segn la geometra metodologa y Angulo de ataque ........................ 98Ilustracin 41 Curva bsica de diseo para el clculo de la profundidad de socavacin .............. 100Ilustracin 42 Coeficiente de correlacin para los pilares no alineados con el flujo ...................... 101Ilustracin 43 Grafica para pila circular. ....................................................................................... 102Ilustracin 44 . Grafica para pila rectangular. ............................................................................... 102Ilustracin 45 . Grafica para pila rectangular. ............................................................................... 103Ilustracin 46 Esquema para el factor de correccin por columnas mltiples ............................... 105Ilustracin 47 Esquema para el factor de correccin por residuos flotantes mtodo delHEC-18 ........................................................................................................................................ 106Ilustracin 48 Determinacin del factor . ..................................................................................... 107Ilustracin 49 Determinacin del factor Df. ................................................................................... 108Ilustracin 50 Descripcin de las variables de velocidad y profundidad cuando el bloquede cimentacin est expuesto al flujo .......................................................................................... 109Ilustracin 51 Ancho de la pila equivalente al grupo de pilotes de cimentacin para el casoen el que el grupo de pilotes de cimentacin est alineado con el flujo ....................................... 109

    Ilustracin 52 Ancho efectivo de la pila equivalente al grupo de pilotes de cimentacinpara el caso en el que el grupo de pilotes de cimentacin no est alineado con el flujo .............. 110Ilustracin 53 Factor de espaciamiento k .................................................................................... 110Ilustracin 54 Factor de ajuste por el nmero de filas alineadas con el flujo k............................. 111Ilustracin 55 Factor basado en la altura del grupo de pilotes que sobre sale del lecho k ............ 111Ilustracin 56 Formas de pila ....................................................................................................... 115Ilustracin 57 Factor de alineamiento en pilas (Laursen 1956) .................................................... 118Ilustracin 58 Factor de alineamiento en pilas (Laursen 1956) .................................................... 119

    Tabla 1 Valores del coeficiente de rugosidad n (Chow 1959) .................................................... 45

    Tabla 2 Clasificacin de materiales sedimentarios de la American Geophysical Union .................. 66Tabla 3 Criterio de Raudkivi para separacin de modos de transporte de Sedimentos .................. 72Tabla 4 Clasificacin para la socavacin general ........................................................................... 78Tabla 5 Coeficiente de contraccin en pilas de puentes ............................................................. 81Tabla 6 Valores de Vne para suelos cohesivos, m/s: H = 1 m ....................................................... 84Tabla 7 Valores de Vne para suelos no cohesivos, m/s: H = 1 m .................................................. 84Tabla 8 Coeficientes de i para el clculo de la socavacin en curvas .......................................... 86Tabla 9 Factor de correccin Kxpor forma del pilar ........................................................................ 91

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    Tabla 10 Factor de correccin por la forma de la nariz de la Pila (Ks) ........................................... 95Tabla 11 Dimetros equivalentes d85 para suelos cohesivos. Mtodo de Yaroslavtziev ............... 96Tabla 12 Coeficiente de correccin de forma de la pila Ks ........................................................... 100Tabla 13 Factor de Correccin para la forma de la nariz de la pila............................................... 115Tabla 14 Factor de Correccin para el ngulo de ataque ............................................................. 115

    Tabla 15Factor de correccin segn las condiciones del lecho 3 K . ............................................. 116Tabla 16Factor de correccin por la forma de los estribos. .......................................................... 118Tabla 17. Factor de correccin por la forma de los estribos. ........................................................ 118

    CAPITULO 1. GENERALIDADES

    1.1. Introduccin

    La hidrulica fluvial estudia la intervencin del hombre sobre los ros, ya sea para laadecuacin al sistema de aprovechamientos del recurso hdrico, la disminucin de riesgosde daos por inundacin o bien por la interseccin del ro con una obra de infraestructura(carretera, ferrocarril, conducciones, etc.)

    Si bien los ros y los canales artificiales conducen agua mediante rgimen en lmina libre,existen importantes diferencias entre ambos. As, es imprescindible destacar que loscanales son obras de ingeniera como cualquier otra infraestructura. Un canal responde aun proyecto, con su respectivo caudal de diseo, rgimen de explotacin, trazado,revestimiento, seccin tipo, etc. Adems, es posible que el proyecto de un canalcontemple obras para evitar la entrada de sedimentos (trampas de arena, decantadores,etc.). Por lo contrario, en el caso de los ros no existen determinaciones previas. El caudales siempre variable, segn el rgimen hidrolgico de la cuenca, y puede ser a una escalade tiempo estacional o bien restringido a un evento meteorolgico. En general, la formadel cauce de un ro responde a ciertos caudales de elevadas recurrencias (pero noextraordinarias). Este caudal se conoce como caudal formador y se tratar

    posteriormente. Adems, existen las crecidas extraordinaria las cuales puedentransformar la naturaleza o el curso del ro (corte de meandros) otorgndole al mismo uncomportamiento dinmico que responde a ciertos grados de libertad.

    Otra gran diferencia es que el ro, al ser parte del medio ambiente, se relaciona con elmismo y conforma a su alrededor un ecosistema hmedo, apropiado para la vida vegetaly animal. Un ro mantiene un flujo bifsico de agua y sedimento (procedente del cauce ode la cuenca), en el cual si no existen cambios espaciales o temporales, simplemente el

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    ro aporta una cierta cantidad de ambas fases. La hidrulica fluvial intenta ser unaherramienta para el ingeniero en la cuantificacin de los cambios en la fase sedimento,que le permitan dar solucin a problemas tales como la acumulacin de sedimentos yprdida de capacidad en embalses, explotacin de ridos admisibles, o variaciones en lacota de fondo. Estas ltimas suelen ser las ms graves para obras cimentadas en el ro o

    cerca del mismo (puentes, acueductos, etc.) y tambin para obras subfluviales (tneles).

    1.2. Definiciones

    En este apartado del presente captulo, se presentarn algunas nociones y generalidadesbsicas y se propondrn algunas definiciones de palabras adoptadas en el tema de lahidrulica fluvial (lxico), esto con el fin de facilitar su adecuada comprensin y utilizacin.

    baco de Moody: (Diagrama Universal de Moody). Diagrama que relaciona elcoeficiente de friccin (f) con el Nmero de Reynolds (Re) y la rugosidad relativa de lasparedes de un conducto (e).

    baco o diagrama de Shields: En el baco de Shields se propone una curva de principiodel movimiento de las partculas en unos ejes en las ordenadas,

    Dnde:

    o = tensin cortante de fondo.

    ( s - )= peso especfico sumergido.

    D= tamao que caracteriza el volumen.

    En las abscisas Re*; definido Re* como el nmero de Reynolds del grano:

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    Dnde: V* = Velocidad de corte del grano;

    n = es la viscosidad cinemtica del fluido.

    Ilustracin 1 Diagrama de Shields.Fuente: Rodrguez Hctor, Hidrulica fluvial

    Abanico aluvial: Depsito aluvial (aluvial: depsitos provenientes de los ros) en formade cono formado por la desviacin o divagacin de los ros. Se desarrolla en aquella zonadonde ocurre un cambio brusco en la pendiente longitudinal del ro.

    Acarreo: La palabra acarreo se utiliza para referirse a partculas de sedimentos grandes,es decir, partculas mayores a 25.6 cm. En un sentido parecido se usan las palabrasarrastres y aluviones o bien materiales de aluvin.

    Acorazamiento: Cuando el lecho del ro est constituido por una mezcla de diferentestamaos, cada tamao tiene una tensin crtica diferente, de manera que la corriente,tericamente, puede desplazar los finos con ms facilidad que los gruesos. Mediante esterazonamiento puede explicarse un desplazamiento selectivo de las partculas ms finasque produzca con el tiempo, a partir de un material originalmente bien mezclado, unafrecuencia mayor de gruesos en la superficie. Esta descripcin corresponde a la realidadde los lechos de los ros, ya que son frecuentemente de grano ms grueso las capassuperficiales que las capas profundas. A este estado se le llama acorazamiento dellecho. Existen tres tipos de acorazamiento: acorazamiento observado, esttico ydinmico. (Figura No. 2)

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    Ilustracin 2 a) Acorazamiento observado, b) Acorazamiento esttico y c) Acorazamiento dinmico.Fuente: Rodrguez Hctor, Hidrulica fluvial

    Albardn: Depsitos aluviales altos que bordean los cauces en las llanuras deinundacin. Tambin suele llamrseles diques aluviales. Este fenmeno es producto delos permanentes desbordamientos de los ros que van generando depsitos desedimentos.

    Alud: Flujo semiviscoso de escombros a veces de comportamiento torrencial.

    Aluvin: La palabra aluvin significa tambin avenida sbita o fuerte de agua. Tambinse define como el sedimento que es arrastrado por las lluvias o las corrientes de agua.

    Antidunas : Formas de fondo en un lecho granular de rgimen supercrtico o rpido.

    Arcillas: Partculas de sedimentos con tamaos menores a 0.004 mm.

    Arenas: Partculas de sedimentos con tamaos entre a 0.062 mm y 2.0 mm.

    Avenidas o crecientes : En general, una creciente es un fenmeno de ocurrencia decaudales relativamente grandes, comparado con el caudal medio de un cauce. Unainundacin se caracteriza por la ocurrencia de caudales grandes que se salen del canalde la corriente. Una creciente o avenida puede no causar inundacin, especialmente si seconstruyen obras para tal fin. El periodo de retorno de una creciente es el tiempopromedio en aos en que el valor del caudal pico de una creciente determinada esigualado o superado por lo menos una vez. Son dos las causas principales de lascrecientes: el exceso de lluvia y el desbordamiento de cualquier volumen de aguaacumulado aguas arriba. Esta ltima causa puede ser debida al rompimiento de la obraque retiene el agua o a la apertura brusca de las compuertas de un embalse.

    Avulsin: Cambio repentino del cauce de un ro, asociado en general con crecientes ocon modificaciones artificiales en el mismo. Estos cambios abruptos del cauce de los rosse producen sin migracin lateral. (Migracin lateral: desplazamiento del cauce hacia loslados de la orilla)

    Balanza de Lane: Analoga que permite explicar el concepto de equilibrio de fondo de unro. (Se dice que un fondo se encuentra en equilibrio en presencia de transporte desedimentos, en suspensin y por el fondo, cuando no sufre modificacin en su cota). Con

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    el propsito de explicar este fenmeno fsico, Lane (1955) propuso la analoga de labalanza, en la cual se tienen en cuanta cuatro variables: el caudal lquido (q caudalunitario), el caudal slido de fondo (qs caudal slido unitario), la pendiente del cauce delro (i) y el tamao del sedimento (D). El desplazamiento del fiel (medidor) de la balanzapor peso en exceso (los caudales) o por un brazo en exceso (la pendiente y el tamao) da

    lugar a erosin o sedimentacin, segn sea en uno u otro sentido. La analoga de labalanza es una herramienta til para analizar cualitativamente el desequilibrio de un ro,por ejemplo por causa de la accin humana.

    Ilustracin 3 Analoga de la balanza de LaneFuente: Martn-Vide. Ingeniera de ros

    Basculamiento de fondo: Variacin o cambios en la pendiente de fondo de un ro. Sebusca por medio de esta variacin restablecer un equilibrio de fondo perdido, ya que si lapendiente est desequilibrada se generarn fenmenos de erosin o de sedimentacin. Si

    se tiene un desequilibrio de erosin, la pendiente disminuir y a la inversa, undesequilibrio de sedimentacin puede desarrollarse en el sentido de aumentar lapendiente si se mantiene un punto fijo en el fondo aguas abajo.

    Bolos : Partculas de sedimentos con tamaos mayores a 25.6 cm.

    Carga de lecho o de fondo: Movimiento de partculas en contacto con el lecho del ro,las cuales ruedan, deslizan o saltan.

    Carga en suspensin: Movimiento de partculas en suspensin dentro del flujo en unacorriente. La tendencia de asentamiento de la partcula es continuamente compensadapor la accin difusiva del campo de flujo turbulento, es decir, la carga en suspensin se

    refiere esencialmente al sedimento que es soportado por las componentes hacia arriba delas corrientes turbulentas que mantienen en suspensin el material de sedimentos, (conorigen en el fondo del cauce o con origen en la cuenca), un periodo de tiempoconsiderable. El transporte en suspensin puede representar el 90% o ms de todo eltransporte slido de un ro y en general son materiales del tamao de limos y arcillas.

    Carga de lavado: Acarreo del material ms fino transportado por el ro proveniente de lacuenca. El origen en la cuenca significa que simultneamente al transporte de material

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    del lecho en suspensin con origen en el fondo del cauce, la corriente transporta materialcon origen en la cuenca u hoya hidrogrfica El material de lavado es suministrado porfuentes externas (erosin de la cuenca) y no depende directamente de las condicioneslocales existentes, pero si depende de las condiciones geolgicas, edafolgicas ehidroclimatolgicas de la cuenca y su estimacin se realiza a partir de la medicin directa

    en el ro, con base en los datos de aforo slido del material en suspensin.La carga de lavado puede solamente ser transportada como carga en suspensin y es

    generalmente material fino menor de 50mm, que puede representar un porcentaje muyimportante del transporte en suspensin. (Que a su vez es, segn la zona geogrfica porla cual discurre el ro, la mayor cantidad del transporte slido, por ejemplo si el ro estprximo a su desembocadura con el mar, la carga de lavado es alta y si el ro se analizaen la zona de origen, esta carga de lavado puede llegar a ser nula).

    Cauce meandriforme o mendrico: Morfologa fluvial tpica, que corresponde a uncauce sinuoso o con meandros. El cauce es nico pero forma curvas, y la ondulacin enplanta se acompaa de una asimetra en las secciones transversales, ya que el calado oprofundidad mxima es mayor junto a la orilla cncava o exterior y menor junto a la orillaconvexa o interior.

    Cauce trenzado: Morfologa fluvial tpica, que corresponde en general a un cauce muyancho, compuesto de una multiplicidad de cauces menores entrelazados o trenzados,dejando islas sumergibles entre si al unirse y separarse. Son cauces inestables en elsentido en que una avenida o creciente puede cambiarlos considerablemente.

    Caudal dominante o formativo: El caudal que llena el cauce principal llamado tambincaudal de cauce lleno o caudal formativo, desarrolla la mayor o ms importante accinmodeladora sobre el cauce del ro (en trminos de velocidad v o de tensin tangencial t),

    puesto que un caudal mayor es menos frecuente y sobretodo apenas incrementa laaccin (v o t). El caudal dominante o formativo es el determinante esencial de lageometra hidrulica del ro

    Caudal ecolgico (Qe): El caudal ecolgico es el caudal mnimo que se necesita paramantener las especies de flora y fauna existentes en el medio. Este caudal ecolgico setoma generalmente entre el 10% y el 20% del caudal lquido total transportado. Segn secentre la atencin en unas u otras especies, el caudal ser diferente y estos valores, encasos especiales, pueden considerablemente ser superados, ya que el medio fsicointerviene por cuanto no es el caudal el que mantiene las condiciones de vida, sino unasciertas profundidades y velocidades mnimas en su circulacin.

    Caudal lquido (Q): Es el volumen de agua por unidad de tiempo que cruza una seccintransversal dada. (Q=V/t)

    Caudal slido (Qsp): Es la relacin del peso o del volumen de sedimentos por unidad detiempo que cruza una seccin transversal dada.

    (Qsp = "sedimentos / t)

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    Caudal slido unitario en peso (qsp): Es la integracin en la vertical del producto de lasdos variables:

    qsp =

    y se expresa en (g/s);

    Dnde:

    c = concentracin de sedimentos en suspensin, en (mg/l)

    v = velocidad del sedimento en suspensin en (m/seg).

    Al peso por unidad de tiempo se le sigue llamando caudal en peso y es preferible estaexpresin porque las medidas practicables en un ro son las velocidades del agua y lasconcentraciones del material slido en suspensin expresadas en (mg/l).

    Ambas variables tienen una distribucin en la vertical predecible o reconocible: la develocidades v(y) es una distribucin logartmica como se deduce de la teora de la capalmite; la de concentraciones c(y) es en primera aproximacin una funcin exponencialnegativa sobre la coordenada y (profundidad de la lmina de agua en el ro).

    Caudal slido en volumen (Qs): Es el volumen de sedimentos por unidad de tiempo quecruza una seccin transversal dada.

    Caudal slido unitario en volumen (qs): Es el volumen de sedimentos por unidad detiempo que cruza una seccin transversal dada por unidad de anchura. (qs = "s/t/m)

    Clasificacin del transporte de sedimentos: El transporte de sedimentos de un ropuede clasificarse atendiendo a dos criterios: segn el origen del material y segn elmodo de transporte. Segn el modo, el sedimento puede transportarse en suspensin,sostenido por la turbulencia del flujo, o bien por el fondo, rodando, deslizando o saltando.

    Una partcula inicialmente en reposo puede transportarse a saltos por el fondo cuando sesupera el umbral del movimiento, pero si el ro sigue creciendo, puede transportarse luegoen suspensin. Cuanto ms intensa es la accin de la corriente, mayor es el tamao delmaterial de fondo puesto en suspensin y transportado de este modo. Esta nocin noslleva a observar que el transporte de sedimento cuyo origen es el cauce, se reparte entrelos dos modos de transporte: en suspensin y de fondo.

    Concentracin de sedimento (c): Cantidad en peso de sedimentos contenido unvolumen de agua determinado, se expresa en (mg/l).

    Contorno de un ro: Expresin utilizada para denominar las mrgenes de un ro.

    Cortante de fondo (to): Es la fuerza resistente que se genera a partir de la friccin entreel agua y el material de fondo. Llamada tambin tensin cortante de fondo.

    Cuenca: rea definida en general topogrficamente y drenada por un curso de agua o unsistema conectado de cursos de agua, de tal modo que todo el caudal efluente esdescargado a travs de una salida simple. Tambin se denomina: Hoya hidrogrfica.

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    Clasificacin de los cursos o corrientes de agua: Con base en la constancia de laescorrenta, los cursos o corrientes de agua se pueden dividir en:

    a. Perennes.

    Corrientes con agua todo el tiempo.

    El nivel de agua subterrneo mantiene una alimentacin continua y nodesciende nunca debajo del lecho del ro.

    b. Intermitentes.

    Corrientes que escurren en estaciones de lluvia y se secan durante el verano. El nivel de agua subterrneo se conserva por encima del nivel del lecho del ro

    slo en la estacin lluviosa. En verano el escurrimiento cesa, u ocurresolamente durante o inmediatamente despus de las tormentas.

    c. Efmero.

    Existen apenas durante o inmediatamente despus de los periodos deprecipitacin, y slo transportan escurrimiento superficial.

    El nivel de agua subterrneo se encuentra siempre debajo del nivel inferior dellecho de la corriente; no hay, por lo tanto, posibilidad de escurrimientosubterrneo.

    Curva granulomtrica: La manera ms comn de analizar la distribucin de tamaos enel lecho (o granulometra) es tamizar una muestra y pesar la fraccin que pasa cada tamizpero que es retenida en el siguiente. La representacin grfica de estas fracciones en unhistograma es una versin discreta, en clases de tamaos, de una funcin de densidad deprobabilidad de los tamaos.

    La grfica acumulada en la que se representa la fraccin (o tanto por ciento) en pesomenor que un tamao determinado, se obtiene sumando los pesos de todas las clasesinferiores.

    Esta curva es una funcin discreta de la funcin de distribucin acumulada de la variabletamao D. (Figura No. 4)

    Ilustracin 4 Distribucin discreta o continua de tamaos

    Fuente: Martn-Vide. Ingeniera de ros

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    En esta ltima representacin, conocida tambin como curva granulomtrica, se entiendela nomenclatura empleada para designar un tamao Dn es el tamao tal que el (n)% delpeso del material es menor que l.

    Con esta nomenclatura, si n1 > n2, entonces Dn1 > Dn2. O tambin, por ejemplo,D90 significa un tamao grande o la parte gruesa del material, mientras D10 significa unopequeo o la parte final del material (Figura No. 5).

    Ilustracin 5 Curva granulomtrica (acumulada) continua

    Fuente: Martn-Vide. Ingeniera de ros

    Pensando en trminos estadsticos, interesa caracterizar la distribucin granulomtrica ode tamaos por unas medidas de posicin y de dispersin.

    Densidad de drenaje (Dd): Es la relacin entre la longitud total de los cursos de agua dela hoya hidrogrfica y su rea total.

    Dd = L/A, en (km/km), Donde:

    L = Longitud total de las corrientes de agua en (km)

    A = rea total de la hoya hidrogrfica en (km).

    Delta Aluvial: Formacin geomorfolgica de un ro al final de su desembocadura,producido por la depositacin de sedimentos, es decir, el material de lavado transportado(carga en suspensin). Esta formacin tiene forma de delta (D), ya que se ramifica envarios ramales en su proximidad al mar.

    Densidad (rs): La densidad de un fluido o una mezcla representa la masa de fluido omezcla contenida en la unidad de volumen; r = masa/volumen [ML-3] (kg/m). La

    densidad de los lquidos y las mezclas depende de la temperatura y es prcticamenteindependiente de la presin.

    Densidad relativa (DR o d): Es la relacin entre la densidad de una mezcla (puede seragua con sedimentos) y la densidad del agua;

    , esta expresin es adimensional.

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    Dimetro caracterstico: Tamao medio de las partculas con el cual pueden sercaracterizadas para diferentes propsitos.

    Dunas: Las dunas son formas de fondo en un ro, que presentan ondulaciones

    triangulares pero con taludes diferentes en su formacin: el de aguas arriba es muy suavey el de aguas abajo muy pronunciado. El tamao de la duna es de un orden de magnitudmayor que el de los ripples o arrugas, pero adems est en una proporcin constante conel calado. La superficie libre se ondula suavemente en oposicin al fondo (descensosobre la cresta y ascenso sobre el valle), lo que indica que el rgimen hidrulico eslento. Las dunas migran hacia aguas abajo; su movimiento es el resultado del avance delos granos sobre la pendiente suave para quedar atrapados tras la cresta. El transportede fondo en lechos de dunas se puede cuantificar a travs de su velocidad de avance.

    Encauzamiento: A pesar del amplio uso de la palabra es difcil definir qu se entiendeexactamente por encauzamiento. Un encauzamiento, en sentido amplio, es cualquier

    arreglo o intervencin que toma un tramo de ro (un tramo de cauce) como su objeto deactuacin primordial, a lo que se denomina obra de encauzamiento Con esta definicinse excluyen por ejemplo las obras de aprovechamiento del ro (del caudal de agua,principalmente) y las obras de infraestructura (vial o de servicios) que interactan con elro, todas las cuales pueden llamarse sin embargo, con mayor o menor propiedad, obrasfluviales.

    Erosin en un cauce: La erosin en un cauce es el descenso del fondo, o el retroceso delas orillas, como consecuencia de fenmenos de dinmica fluvial naturales o suscitadospor obras civiles del hombre. Como indica la balanza de Lane, la erosin es tambin unarespuesta del cauce a la falta de equilibrio entre las variables principales. Ya que una de

    estas variables, el caudal slido es de tan incierta cuantificacin, es lgico que la erosinsea extraordinariamente difcil de prever.

    Erosin general: La erosin general del fondo se puede explicar por la accin de un flujode agua caracterizado simplemente por una velocidad media. Afecta a tramos largos delcauce y sera la nica o primordial en un cauce recto, prismtico y sin ningunasingularidad.

    Erosin lateral: Se llama erosin lateral al proceso erosivo o de desgaste de las orillasde un ro.

    Erosin local de fondo: La erosin local del fondo se explica por la accin de un flujoms complejo, que en una seccin de la corriente (vertical u horizontal) requerira unadescripcin bidimensional de las velocidades. Se presenta asociada a singularidades,como obstculos. La erosin local afecta a una pequea extensin y el flujo local tieneuna fuerte turbulencia y desarrolla vrtices. (Remolinos) Tambin puede hablarse deerosin general de orillas o mrgenes en tramos rectos y de erosin local de orillas entramos rectos.

    Erosin progresiva: Es la erosin que avanza hacia delante y hacia aguas abajo.

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    granulometra extendida parece que se presentan limitadamente o no se presentan. Lasformas de fondo ms comunes son: rizos o ripples, dunas, fondo plano, antidunas y losrpidos o pozos.

    Geomorfologa: Estudio de la interrelacin entre las formas terrestres y el medio que lascontiene. La geomorfologa estudia, entre otros, temas relacionados con lamorfodinmica de los ros, que consiste en la relacin dinmica entre los procesostransformadores de las superficies de erosin y sedimentacin y consecuentemente lasgeoformas generadas.

    Grados de libertad de los ros: El grado de libertad de un ro, se define como el nmerode parmetros que se pueden ajustar libremente con el tiempo, al pasar gastos lquidos yslidos preestablecidos. Se pueden establecer cuatro grados de libertad:

    Flujo con un grado de libertad: Hace referencia a la variacin de la profundidad d(tirante) de la lmina de agua del ro. Para este grado de libertad, conocido elcaudal, se requiere slo una ecuacin para despejar la incgnita, que es d.

    Flujo con dos grados de libertad: Hace referencia a la variacin y ajuste de dosvariables geomtricas, generalmente la profundidad d y la pendiente longitudinalSo para un caudal dado.

    Flujo con tres grados de libertad: Una corriente con tres grados de libertad esaquella que ajusta libremente tres variables geomtricas, generalmente laprofundidad d, el ancho B y la pendiente longitudinal So para un caudal dado.

    Flujo con cuatro grados de libertad: Para algunos autores existe un cuarto gradode libertad, cuando cauces que tienen tres grados de libertad, es decir, queajustan la profundidad, el ancho y la pendiente, adicionalmente se mueven en elplano horizontal y llegan a desarrollar meandros.

    Granulometra: Procedimiento para analizar la distribucin de tamaos en el lecho de unro. Es tambin la medida de los diferentes tamaos de las partculas que constituyen ellecho de un ro. Los lechos de los ros pueden ser cohesivos o granulares, pudindoseestos clasificar de acuerdo con su granulometra, que puede ser en peso o en porcentajeque pasa determinado tamiz.

    Gravas: Partculas de sedimentos con tamaos entre 2.0 mm y 64.0 mm.

    Hidrulica Fluvial: El estudio de los ros, las intervenciones humanas en los ros, elaprovechamiento de los recursos hdricos y la reduccin de riesgos de dao se denominahidrulica fluvial.

    Hidrulica torrencial: Rama de la hidrulica fluvial que estudia el flujo en lostorrentes. En ellos, se abandona la premisa que el flujo tiene una fase slida y unalquida, ya que es tal la cantidad de slidos transportados que el comportamiento delfluido es no newtoniano, posiblemente con grandes bolos y una matriz de barro. El flujose llama lava torrencial, flujo de derrubios o escombros. El avance de un flujo como unapared o frente de onda se produce en torrentes y tambin en ros de menor pendientebajo avenidas sbitas.

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    Hidrograma: Se denomina hidrgrafa o hidrograma de caudal, la representacin grficade la variacin del caudal lquido en relacin con el tiempo.

    Hidrologa: La hidrologa versa sobre el agua de la tierra, su existencia y distribucin, suspropiedades fsicas y qumicas, y su influencia sobre el medio ambiente, incluyendo surelacin con los seres vivos. El dominio de la hidrologa abarca la historia completa delagua sobre la tierra. (Definicin segn el Federal Council for Science and Technology).

    Inundacin: Fenmeno producido por el desbordamiento de un ro, generado a partir deuna avenida o creciente. El caudal dominante del ro es excedido y por ende se desbordahacia un rea colindante, llenando as reas de terreno que generalmente no tienenpresencia de agua.

    Las inundaciones presentan graves daos directos e indirectos, por ejemplo, a laeconoma local de una zona. El dao de dicha inundacin pueden calcularse paradiferentes probabilidades de ocurrencia, y el dao principalmente es funcin del calado oprofundidad de dicha inundacin.

    Lmina libre: Estado de flujo, donde este, se transporta por medio de cauces naturales ocanales construidos para tal fin. La lmina de agua esta siempre en contacto directo conla presin atmosfrica, y existen fuerzas cortantes con la superficie que lo transporta ycon el aire.

    Lecho cohesivo: Lecho de un ro, donde las partculas que constituyen el fondo secomponen de materiales cohesivos. La mayora de los suelos naturales tienen una ciertacantidad de cohesin. Este factor fluvialmente no se entiende bien, por lo que slorelaciones empricas definen esta propiedad. Cuando el efecto de cohesin esdespreciable, el material desprendido o suelto que est en el fondo de los ros puedetratarse tericamente. La hidrulica fluvial relativa a lechos cohesivos est todava en susprincipios.

    Lecho de un ro: Fondo o cauce de un ro. Los lechos de los ros estn compuestos pormateriales granulares o cohesivos. El lecho est constituido por partculas sueltas o encohesin de distintos tamaos.

    Lecho fijo: Fondo de un ro que no tiene dinmica del transporte de sedimentos. Estefondo no se presenta en la naturaleza y solo se puede obtener con obras construidas paratal fin, empleando materiales como el concreto y otros que transportan agua libre desedimentos o que no se depositan. Es de hacer notar que el fondo fijo no deberconfundirse con un lecho no erosionable.

    Lecho granular: El lecho de un ro est constituido por partculas sueltas de diferentestamaos. En los ros aluviales, stos lechos suelen ser granulares y son aquellos quediscurren sobre materiales transportados por el propio ro en su pasado geolgico.

    Lecho mvil: Fondo de un ro que tiene dinmica para el transporte de sedimentos. Estefondo se presenta en la naturaleza geomorfolgica de la totalidad de los ros. Es de hacernotar que el fondo o lecho mvil tiene relacin directa con un lecho erosionable.

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    Leyes de Fargue: Leyes empricas que explican una aproximacin ms detallada a lamorfologa de un meandro, cuyo inters se encontrar en aplicaciones aencauzamientos. La observacin principal de Fargue es en sntesis, que existe unarelacin entre la curvatura en planta del cauce y la pendiente local del fondo del ro. Estaidea relaciona el movimiento horizontal del cauce (planta) con el movimiento vertical del

    cauce (perfil).Limos: Partculas de sedimentos con tamaos entre 0.004 mm y 0.062 mm.

    Material de Lavado: Materiales ms finos del acarreo del ro. El material de lavadosolamente puede ser transportado como carga en suspensin y es generalmente materialfino menor de 50mm

    Meandro: Formacin geomorfolgica del cauce de un ro, cuyo cauce es nico pero formacurvas. La ondulacin en planta se acompaa de una asimetra en las seccionestransversales, ya que el calado o profundidad es mayor junto a la orilla cncava o exteriory menor junto a la orilla convexa o interior. Los meandros presentan una evolucin que

    consiste en la progresin o desplazamiento en direccin aguas abajo y una profundizacina costa de las orillas, en direccin perpendicular a la anterior. El ritmo de esta evolucinde los meandros depende de la resistencia de las orillas a la erosin.

    En el caso de los ros que discurren por llanos aluviales poco resistentes, donde no existerestriccin a la libertad de esta evolucin, los meandros se mueven grandesdistancias. Los meandros irregulares pueden ser seal de orillas resistentes. El puntofinal de la evolucin libre de un meandro es el encuentro en el cuello para desarrollarun corte y el abandono de los lbulos.

    Morfologa Fluvial: Estudio de las formas que pueden generarse en un ro de acuerdocon su dinmica, estas formas pueden ser en planta o en perfil.

    Nmero de Froude (Fr): El nmero de Froude se define como la relacin entre lasfuerzas de inercia y las fuerzas debidas a la gravedad, es decir:

    , Donde:

    n = Velocidad media del flujo.

    g = Aceleracin de la gravedad.

    l = Profundidad hidrulica (D), que es igual a la relacin del rea mojada (A) de laseccin sobre el ancho superior de la superficie libre o ancho superficial (T), esdecir, D = A/T.

    El nmero de Froude tiene importancia en flujos con velocidades grandes que ocurrenpor la accin exclusiva de la gravedad; tal es el caso del flujo turbulento (que es que sepresenta en los ros) a superficie libre, donde los efectos viscosos son despreciables. A

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    medida que aumenta el nmero de Froude, mayor es la reaccin inercial de cualquierfuerza; en tanto disminuye, mayor es el efecto de la fuerza gravitacional.

    Nmero de Reynolds (NRe): El nmero de Reynolds se define como la relacin entre lasfuerzas de inercia y las fuerzas viscosas, es decir:

    , Donde:

    V = Velocidad caracterstica del flujo,

    l = Longitud caracterstica,

    r = Densidad de la masa y,

    m = Viscosidad del fluido.

    n = Viscosidad cinemtica. (n = r/m)

    Nmero de Reynolds del grano (Re*): El Nmero de Reynolds del grano, llamadotambin Nmero de Reynolds granular refleja como cociente el valor relativo de lasfuerzas de inercia y las viscosas en el entorno de un grano, es decir, el grado deturbulencia. A mayor Re* el movimiento es ms turbulento alrededor de la partcula y lacurva de Shields tiende a ser horizontal. El Nmero de Reynolds granular se expresa

    como: Re* = ,

    Dnde:

    V * = Velocidad caracterstica de corte del grano

    D = Longitud caracterstica , y

    n = Viscosidad cinemtica del fluido.

    Orden de las corrientes de agua: Orden que ocupa en un sistema de drenaje unacorriente de agua. Refleja el grado de ramificacin de las corrientes de agua dentro deuna hoya hidrogrfica. Se dividen en:

    Corrientes de primer orden: Pequeos canales que no tienen tributarios. Corrientes de segundo orden: Cuando dos corrientes de primer orden se unen. Corrientes de tercer orden: Cuando dos corrientes de segundo orden se unen. Corrientes de orden n+1: Cuando dos corrientes de orden n se unen.

    Orillares: Depsitos aluviales asociados con la migracin lateral de la orilla de los rosmendricos trenzados.

    Paleocauce: Cauce abandonado por un ro, tambin suele llamrsele madrevieja.

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    Peso especfico (gs): Representa el peso de una sustancia (un fluido por ejemplo) porunidad de volumen. Sus dimensiones son (FL-3). Los cauces naturales estn formadospor partculas de rocas y minerales cuyo peso especfico tiene poca variacin.

    El valor medio para los sedimentos es gs = 2.65 T/m o bien el peso especfico relativoes gs / g = 2.65.

    Piedemonte: Regin transicional entre las vertientes y la llanura, dominado por abanicosy terrazas.

    Potencia de la corriente: Concepto que explica de manera concisa y sencilla, a pesar delas muchas variables que intervienen, la capacidad de arrastre de un ro.

    El concepto de potencia de la corriente de un ro, se define como la cantidad de energa

    por unidad de rea y se expresa por la siguiente ecuacin: , Donde:

    P = Potencia de la corriente, (kgm/seg/m)

    g = Peso especfico del agua, (kg/m)y = Profundidad de la lmina de agua del ro, (m)

    So = Pendiente del fondo del ro, (m/m)

    V = Velocidad media de la corriente del ro, (m/seg)

    Precipitacin: Agregado de partculas acuosas, lquidas o slidas, cristalizadas oamorfas que caen de una nube o grupo de nubes y alcanzan el suelo. Precipitacin es,en general, el trmino que se refiere a todas las formas de humedad emanada de laatmsfera y depositada en la superficie terrestre, tales como lluvia, granizo, roco, neblina,

    nieve o helada. Las precipitaciones pueden ser clasificadas de acuerdo con lascondiciones que producen movimiento vertical del aire: convectivas, orogrficas y deconvergencia.

    Rpidos y Pozos: Formas de fondo que se presentan debido a que la superficie libre delro presenta una fuerte ondulacin en consonancia con el fondo, lo que indica que elrgimen hidrulico de la corriente es rpido. La evolucin de este rgimen conduce a laaparicin de crestas y espuma y finalmente verdaderos resaltos hidrulicos. Enocasiones se aade a la clasificacin de formas de fondo una llamada rpidos y pozos,que es punto final de la evolucin indicada y se presenta en ros de gran pendiente. Estoshechos sugieren la idea de que el rgimen rpido no ocurre en forma estable y

    prolongada en los cauces naturales porque el fondo es deformable y mvil. (De igualforma suele denominrseles en la literatura al rpido, vado y al pozo, foso u hoyo)

    Recursos Hdricos: Capital hdrico con que cuenta una Nacin o zona geogrficadeterminada para su aprovechamiento y desarrollo. Estos recursos pueden contener lasaguas superficiales y subterrneas, adems de las regiones costeras.

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    Rgimen Hidrolgico: Sistema de fenmenos naturales que gobiernan situaciones talescomo: las lluvias o precipitaciones, magnitud de caudales lquidos y slidos y procesos deescorrenta superficial y subterrnea.

    Represamiento: Bloqueo de un drenaje por movimientos en masa, por ejemplo, undeslizamiento.

    Resistencia al flujo: Fenmeno fsico de rozamiento del flujo de agua que corre por unaseccin determinada con el medio natural que lo contiene. Esta fuerza de rozamiento seproduce al friccionar dos medios diferentes como son: el agua y el lecho del ro, y el aguay el aire, ya que la lmina de agua se encuentra a superficie libre.

    Ro Aluvial: Los ros aluviales son aquellos que discurren sobre materiales transportadospor el propio ro en el pasado geolgico y por ello sus lechos suelen ser granulares.

    Ro torrencial: Se llaman ros torrenciales los que tienen una pendiente mayor del 1.5% ytorrentes los cursos de agua de pendiente mayor que el 6%.

    Ro: Elemento natural que recoge las aguas de una cuenca y las transporta en lminalibre hasta su desembocadura. El ro es un sistema de flujo mixto con agua y sedimentos(material que procede del cauce mismo del ro o de la hoya hidrogrfica a la cualpertenece). Los ros a pesar de todas estas variables que los afectan, buscan ypermanecen en equilibrio en todos sus cuatro grados de libertad que permiten desarrollar,transportando agua sobre el material del valle, acarreado por el propio ro. Este materialpuede ser movido y arrastrado por el agua, modificndose as los contornos y el fondo olecho del ro mismo, variando adems sus secciones transversales de gran manera con elpaso del tiempo y dependiendo de las situaciones climticas a las cuales se hayasometido en ese lapso de tiempo.

    Rizos o ripples: Pequeas ondulaciones con altura mxima del orden de centmetros ylongitud de onda mxima del orden de decmetros. Slo aparecen con arena fina ( 1), caracterizado por tener unacuenca reducida, valles estrechos, perfil longitudinal irregular y acentuado, caudalpequeo o moderado en estiaje, y ocurrencia de crecientes considerables en el periodolluvioso.

    En las zonas montaosas cada corriente posee una cuenca de drenaje o cuencareceptora que por lo general tiene forma de embudo, con laderas de alta pendiente queocasionan la concentracin rpida de las aguas en un punto central donde comienza lagarganta. Es la regin ms alta de la fuente y de ella proviene un alto porcentaje delmaterial de acarreo. En la cuenca receptora pequeas quebradas se van uniendo a otrasmayores que confluyen en la corriente principal. A continuacin de la cuenca receptora selocaliza la garganta, canal por el cual corren hacia la parte inferior de la montaa (el

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    piedemonte) las aguas captadas en la cuenca; en la mayora de los casos presenta orillasabruptas y encajonamiento.

    Es aqu donde se manifiesta con toda su intensidad el carcter torrencial, debido a lapendiente longitudinal fuerte e irregular, que, a su vez, origina altas velocidades durante

    las crecientes. Es natural que en este tramo del cauce se encuentren materiales de todoslos tamaos, unos que proceden de la cuenca receptora y quedan depositados durante eldescenso de las avenidas o otros que son producto de deslizamientos en las laderas delas mrgenes o de desprendimientos de las partes altas debidos a fenmenos demeteorizacin. La inestabilidad de las laderas ocurre a medida que hay profundizacindel cauce y por lo tanto aumenta la altura y el ngulo de los taludes naturales.Con frecuencia se observa un efecto de socavacin o prdida de soporte en la pata dedepsitos de tipo coluvial que ocupan valles inclinados casi siempre recostados sobre lacomponente dbil de una formacin de rocas sedimentarias. En la zona de montaa, conros y quebradas que van excavando incisiones cada vez ms profundas, donde ocurrecon alguna frecuencia el efecto de avalancha, consistente en una sucesin de eventos enla cual primero tiene lugar el sobreempinamiento de la ladera que coloca a los materialesde meteorizacin que la conforman en un estado precario de estabilidad.

    Es frecuente que cuando ocurren fuertes lluvias, se presente la falla del talud y la masadesplazada tapona temporalmente el cauce. Se forma un embalse y su nivel crece hastadesbordar el obstculo, logra romperlo y arrastrarlo en masa de lodo, roca y vegetacinque desciende impetuosa con alto poder destructivo. El volumen inicial aumentar comoconsecuencia de la incorporacin de materiales sueltos que se encuentran presentes enla zona por donde transita dicha masa. Finalmente, al llegar a una zona de topografasuave se depositar con violencia, esparcindola en la forma caracterstica de abanico.

    Las crecientes en la zona montaosa se desarrollan en tres fases en las fuentessuperficiales de montaa con flujo no lodoso. En la Fase I, existe un proceso desocavacin y profundizacin de los lechos por aguas poco turbias, al comienzo de lacreciente en la parte ascendente del hidrograma, antes de que la erosin alimente demuchos sedimentos a la red hidrogrfica; en la Fase II, se presenta la etapa dedepositacin y relleno aluvial cuando las aguas han alcanzado su nivel ms alto oempezando a bajar y que en forma paralela la carga slida llega a sus cantidadesmximas; en la Fase III, al final de la crecida, las aguas relativamente limpias erosionan oarrastran parcialmente materiales sedimentados anteriormente, como secuelas se puedenpresentar ondas de avenida secundaria que originan a veces terracillas.

    1.3.2. Etapa moderada.

    Se caracteriza por la formacin de zonas de inundacin y depsitos laterales de acrecin(crecimiento por yuxtaposicin) o barras. La cuenca y el valle son amplios y extensos y

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    se puede hablar de un verdadero rgimen fluvial, el caudal es alto an en los periodos deestiaje y las crecientes de importancia ocurren cuando hay lluvias prolongadas; por suinercia los aguaceros locales y aislados (en el tiempo) no alcanzan a producir crecidas deconsideracin.

    Las aguas al dejar la montaa y entrar a la parte plana (planicie aluvial) corren por unlecho de deyeccin formado por sedimentos llevados hasta esa zona por las crecientes.Siempre que haya un cambio brusco, de pendiente fuerte a pendiente suave, y enconsecuencia una reduccin en la fuerza de arrastre, se desarrollar un cono o abanico amedida que el material va siendo depositado. Los conos de deyeccin se caracterizan,adems, por cauces con geometra inestable, donde se esperan rpidos movimientoslaterales. La energa disponible por la corriente es disipada en el sentido vertical como enel horizontal debido a los procesos de erosin y a la ampliacin del cauce. El ro formameandros, aunque puede adquirir otras configuraciones.

    1.3.3. Etapa terminal.

    Se presenta en zonas costeras o donde la corriente va a entregar su caudal a otro mayor;se forman planicies de inundacin y los deltas aluviales, el ro adquiere un carcterdistributivo al dividirse y subdividirse en cauces menores, al contrario de lo que ocurre enla etapa juvenil, en la cual el carcter del ro es distributivo. La energa disponible esapenas la necesaria para arrastrar la carga que le llega de sus afluentes, es decir que supendiente es apenas suficiente para el transporte. La erosin vertical cesa, aumentandola sedimentacin y la formacin de la planicie aluvial.

    1.4. Sistema fluvial

    Es aquel espacio fluvial formado por tres componentes bsicos: la zona fluvial, el sistemahdrico y la zona inundable.

    Ilustracin 8 El espacio fluvial Fuente: Agencia Catalana de lAigua (ACA)

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    1.4.1. Zona fluvial

    La zona fluvial es la zona del espacio fluvial que ocupa el ro. Est constituida por elcauce o lecho (con presencia continuada o no de agua) y las riberas. En la zona fluvialencontramos los sistemas biolgicos asociados, as como la morfologa del cauce y susriberas. Forma un ecosistema debido a que es el nexo de transmisin de vida. Para limitarla zona fluvial, se toma como referencia la lnea base surgida de la delimitacin de lascrecidas mximas de periodo de retorno de 10 aos.

    Ilustracin 9 Zona fluvial Fuente: Agencia Catalana de lAigua (ACA)

    1.4.2. Sistema hdrico

    El sistema hdrico es la zona del espacio fluvial reservada a la preservacin correcta yplena del rgimen de corrientes en caso de avenida, debido a que es una zona con unriesgo elevado de inundaciones. Es una zona imprescindible para el ro, ya que permite elpaso del flujo de agua en avenida y, al mismo tiempo, la relacin medioambiental con elresto de elementos naturales. La delimitacin del sistema hdrico toma como referencia lafranja delimitada por la lnea de cota de inundacin de la avenida de periodo de retorno de100 aos, dndole cierto sentido y continuidad.

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    Ilustracin 10 Sistema hdrico Fuente: Agencia Catalana de lAigua (ACA)

    1.4.3. Zona inundable

    La zona inundable es la zona del espacio fluvial que el ro llega a ocupar espordicamentecoincidiendo con avenidas extraordinarias. Tiene un carcter extemporneo, lapreservacin de la zona inundable se dirige a evitar daos importantes si bien, yadiferencia de las otras dos zonas (la zona fluvial y el sistema hdrico), es una zona delespacio fluvial modificable por el actividad humana, pero siempre con condiciones. Para ladelimitacin de la zona inundable se toma como referencia la lnea de cota de inundacinde la avenida de periodo de retorno de 500 aos.

    Ilustracin 11 Zona inundable Fuente: Agencia Catalana de lAigua (ACA)

    Durante la mayor parte del tiempo, ros, arroyos y torrentes mantienen sus aguascontenidas dentro del espacio entre la cama o lecho y los mrgenes o ribera,ocasionalmente se puede producir un incremento de la escorrenta superficial de talmanera que los cauces no pueden contener los caudales superficiales inundando losespacios prximos (zona inundable), es lo que se conoce con el trmino de avenida.

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    1.5. Ros en equilibrio y en rgimen

    Se dice que un ro est en equilibrio cuando las pendientes que ha adquirido y en

    consecuencia su potencial energtico, es exactamente suficiente para transportar elmaterial que le es suministrado a travs del sistema fluvial. Este concepto slo se puedeaplicar bajo una condicin momentnea, pues ningn curso de agua est continuamenteen equilibrio; por esto se dice que un ro est en rgimen cuando ni deposita ni erosionasu cauce sobre un periodo largo de tiempo, aunque existan periodos de erosin odepositacin de sedimentos momentneos, es decir, en periodos o ciclos de tiempocortos. Cualquier cambio sobre el sistema fluvial, especialmente en lo referente al caudal,altera la estabilidad y conduce a que el sistema comience acciones tendientes arestablecerlo, ajustando su pendiente, caractersticas y dimensiones mediante erosin odepositacin de material.

    Cuando el ro erosiona, el fenmeno avanza y pueden socavar obras importantes, comoson las fundaciones de los puentes, las descargas de los colectores y las tomas deacueducto. Por su parte, la depositacin de sedimentos puede enterrar descargas decolectores, puentes y tomas de agua, as como rellenar obras de almacenamiento deagua.

    La erosin y la depositacin no slo afectan el ro y a cualquier obra de urbanismoconstruida en l, sino que estos cambios interesan tambin a los cauces tributarios. Portanto, cualquier alteracin causada a un ro, que lo obligue a cambiar su estado deequilibrio, puede tener consecuencias mucho mayores e influir en sitios alejados del rea

    donde ocurri el cambio.

    1.6. Caudal dominante

    La geometra es consecuencia del caudal y ms concretamente, que si una geometra espermanente se debe a que ciertos caudales, por su magnitud, por su frecuencia o por unacombinacin de ambas cosas, se convierten en los caudales determinantes.

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    Esta nocin tiene un referente claro en geomorfologa fluvial, ya que muchos ros tienenun cauce, lecho, madre, lveo diferenciado, ms o menos hondo y limitado por unasorillas que lo separan de las llanuras de inundacin

    Ilustracin 12 Efecto del caudal dominante en la formacin de un cauce estable de un ro con llanura de inundacin.Fuente: OBRAS HIDRULICAS 3 IOP. ETSECCP. A Corua Introduccin a la Ingeniera Fluvial

    El ro se desborda de su cauce en periodos de inundacin que ocurren peridicamente, yeste caudal que llena a rebosar el cauce, es especialmente importante porque es elresponsable principal de la forma y dimensiones del mismo. Esto es as porque mientrasel agua est contenida en el cauce, circula con cierta velocidad, en tanto que cuando sedesborda levemente, el incremento de caudal inunda las llanuras adyacentes y depositasedimento en ellas, pero no cambia sustancialmente el flujo en el cauce central. As, porefecto de la sedimentacin, crecen las llanuras y poco a poco hacen ms infrecuente eldesbordamiento. Este proceso tiende a un equilibrio en sentido geomorfolgico, con uncauce principal que contiene las aguas la mayor parte del tiempo, excepto unos pocossucesos (avenidas) que exceden su capacidad.

    El caudal que llena el cauce principal desarrolla la mayor o ms importante accinmodeladora sobre el cauce (en trminos de velocidad o en trminos de tensin tangencial

    ), puesto que un caudal mayor es menos frecuente y sobretodo apenas incrementa laaccin. Por eso este caudal de cauce lleno se conoce tambin como caudal formativo odominante.

    Para calcular el caudal dominante existen varios mtodos de diversa complejidad, aunqueun orden de magnitud para el caudal formador se situa en la avenida que se da dos vecesal ao como promedio o bien, segn otros, un caudal con un periodo de retorno de 1.4aos. El caudal formativo sera el determinante de la geometra hidrulica.

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    CAPITULO 2. PLANEACIN Y DISEO

    2.1. Informacin secundaria

    Para el estudio preliminar y la ejecucin de su anlisis para el comportamiento de unadeterminada cuenca, se precisa de informacin cartogrfica, topografa, geolgica encuanto al estudio uso del suelo, hidrogrfico e hidrolgico, climatolgica y lapermeabilidad de la regin en estudio entre otros.

    2.2. Descripcin general del Rio

    Inicialmente se debe realizar una caracterizacin general del rio donde se especifique

    Localizacin del rea de Estudio:Ubicacin de las coordenadas geogrficas de los cuadrantes entre los que seencuentra ubicada la Cuenca del Ro, cartogrfica

    rea (superficie) de la cuenca:Delimitacin de la cuenca.

    2.3. Topografa de la cuenca:

    Elevaciones de la cuenca que varan entre una cota y otra. Conformacin de la cuenca por ros principales

    2.4. Geologa

    Estudios de Litologa, estratigrafa, estructura del suelo, rasgos geomorfolgicos Uso de suelos en el sector, as como muestreos de campo para la determinacinde los tipos de suelos que conforman el rea de la Cuenca.

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    2.5. Batimetra

    Mide las profundidades marinas para determinar cmo es el fondo del mar. Tres aspectosson importantes en estas medidas:

    Profundidad Posicin Reflectividad

    Las dos primeras permitirn trazar un plano de isobaras mientras que la tercera nosinformar de la composicin del mismo, (algas, barros, arenas, piedras etc.) ser estacaracterstica especialmente til en operaciones de bsqueda de barcos hundidos,yacimientos petrolferos etc. Para ello se aprovecha la retrodispersin acstica obackscatter, que consiste en el anlisis de la energa (o intensidad) sonora que esdevuelta al receptor y su comparacin con la emitida. As se puede estimar fcilmente de

    que clase son los materiales que conforman el fondo en funcin de la absorcin sonoraque tengan.

    Secciones Transversales del Sistema Hdrico (Batimetra): para la obtencin de lassecciones transversales es necesario mediciones batimtricas de las mrgenes y fondode los ros de estudio.Estas mediciones se realizaran en puntos especficos de cada ro, denominados puntosde mues treo. Cada punto fue respectivamente georreferenciado, mediante la utilizacinde un GPS.

    2.6. Informacin Meteorolgica de la Cuenca

    TemperaturaLa temperatura promedio del sector, se debe registrar temperaturas mximas y mnimas.

    PrecipitacinRegistros de precipitacin en los diferentes sectores que conforman la Cuenca en estudio,esta informacin, se debe recopilar de registros de estaciones meteorolgicas.

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    h = Profundidad a banca llenaSO = Pendiente hidrulica del ro a banca llena

    3.3. Caudal a banca llena

    Existe en la literatura tcnica un buen nmero de expresiones netamente empricas quepermiten estimar el caudal a banca llena en una seccin de un ro. Estas ecuacionesexpresan el caudal en funcin de diferentes parmetros hidrulicos, geomtricos y de lossedimentos. Algunas de las expresiones ms simples son las propuestas por Williams(1978), Riggs (1976) y Nixon (1959):

    Dnde:Qb = Caudal a banca llena, m3/s.

    Ab = rea a banca llena, m2.So = Pendiente hidrulica a banca llena

    3.4. Flujo en Canales Abiertos y su Clasificacin

    El flujo de agua en un conducto puede ser flujo en canal abierto o flujo en tubera. estosse diferencian en un aspecto importante. El flujo en canal abierto debe tener unasuperficie libre, en tanto que el flujo en tubera no la tiene, debido a que en este caso elagua debe llenar completamente el conducto.

    Las condiciones de flujo en canales abiertos se complican por el hecho de que lacomposicin de la superficie libre puede cambiar con el tiempo y con el espacio, ytambin por el hecho de que la profundidad de flujo el caudal y las pendientes del fondodel canal y la superficie libre son independientes.

    En estas la seccin transversal del flujo, es fija debida a que est completamente definidapor la geometra del conducto. La seccin transversal de una tubera que por lo general escircular, en tanto que la de un canal abierto puede ser de cualquier forma desde circularhasta las formas irregulares en ros. Adems, la rugosidad en un canal abierto varia con laposicin de una superficie libre. Por consiguiente la seleccin de los coeficientes defriccin implica una mayor incertidumbre para el caso de canales abiertos que para del detuberas. El flujo en un conducto cerrado no es necesariamente flujo en tuberas si tieneuna superficie libre, puede clasificarse como flujo en canal abierto.

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    3.4.1. Tipos de flujos:

    El flujo en canales abierto puede clasificarse en muchos tipos y distribuirse de diferentesmaneras. La siguiente clasificacin se hace de acuerdo con el cambio en la profundidaddel flujo con respecto al tiempo y al espacio.

    3.4.2. Flujo permanente y no permanente:

    Flujo Permanente:Tiempo como criterio. Se dice que el flujo en un canal abierto es ermanente si laprofundidad del flujo no cambia o puede suponerse constante durante el intervalo detiempo en consideracin.

    Flujo no Permanente:Si la profundidad cambia con el tiempo. En la mayor parte de canales abiertos esnecesario estudiar el comportamiento del flujo solo bajo condiciones permanentes. Sinembargo el cambio en la condicin del flujo con respecto al tiempo es importante, el flujodebe tratarse como no permanente, el nivel de flujo cambia de manera instantnea a.medida que las ondas pasan y el elemento tiempo se vuelve de vital importancia para eldiseo de estructuras de control. Para cualquier flujo, el caudal Q en una seccin delcanal se expresa por Q = VA. Donde V es la velocidad media y A es el rea de la seccintransversal de flujo perpendicular a la direccin de este, debido a que la velocidad mediaest definida como el caudal divido por el rea de la seccin transversal.

    3.4.3. Flujo uniforme y flujo variado

    Se dice que el flujo en canales abiertos es uniforme si la profundidad del flujo es la mismaen cada seccin del canal. Un flujo uniforme puede ser permanente o no permanente,

    segn cambie o no la profundidad con respecto al tiempo. el flujo uniforme permanente esel tipo de flujo fundamental que se considera en la hidrulica de canales abiertos. laprofundidad del flujo no cambia durante el intervalo de tiempo bajo consideracin.

    El establecimiento de un flujo uniforme no permanente requerira que la superficie delagua fluctuara de un tiempo a otro pero permaneciendo paralela al fondo del canal.

    El flujo es variado si la profundidad de flujo cambia a lo largo del canal. El flujo variado

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    puede ser permanente o no permanente es poco frecuente, el trmino flujo nopermanente, se utilizara de aqu en adelante para designar exclusivamente el flujovariado no permanente. El flujo variado puede clasificarse adems como rpidamentevariado o gradualmente variado.

    El flujo es rpidamente variado si la profundidad del agua cambia de manera abrupta endistancias comparativamente cortas; de otro modo, es gradualmente variado. un flujorpidamente variado tambin se conoce como fenmeno local; algunos ejemplos son elresalto hidrulico y la cada hidrulica. Resumiendo, los tipos de flujo se pueden clasificaren dos grandes grupos:

    A Flujo permanente

    1. Flujo uniforme

    2. Flujo variadoa. Flujo gradualmente variado

    b. Flujo rpidamente variado

    B Flujo no permanente

    1. Flujo uniforme no permanente raro

    2. Flujo no permanente (es decir, flujo variado no permanente)

    a. Flujo gradualmente variado no permanente

    b. Flujo rpidamente variado no permanente

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    dividida por el ancho de la superficie libre. Para canales rectangulares esto es igual a laprofundidad de la seccin del flujo. Cuando F es igual a la unidad, la ecuacin se convierteen:

    V = gY

    Entonces se dice que el flujo est en estado crtico. Un flujo en estado crtico o cerca de les inestable. Esto se debe a que un pequeo cambio de energa especfica en estadocrtico o cerca de l, producir un cambio grande en la profundidad. Si F es menor de launidad

    V < gY

    El flujo es subcrtico. En este estado el papel jugado por las fuerzas de gravedad es mspronunciado; entonces el flujo tiene baja velocidad y se describe a menudo como tranquiloy lento.Si F es mayor que la unidad:

    V > gY

    El flujo es supercrtico. En este estado las fuerzas de inercia se hacen dominantes;entonces el flujo tiene una gran velocidad y se describe normalmente como rpido,ultrarrpido y torrentoso.

    3.4.7. Regmenes de flujo

    En un canal abierto el efecto de la viscosidad y de la gravedad puede producir cualquierade los cuatro regmenes de flujo, las cuales son:

    Subcrtico - laminar: Cuando F (nmero de Froude) es menor de la unidad y R (nmero deReynold) est en rango laminar.

    Supercrtico - laminar: Cuando F es mayor que la unidad y R esta en rango laminar.

    Supercrtico - turbulento: Cuando F es mayor que la unidad y R esta en rango turbulento.

    Subcrtico - turbulento: Cuando F es menor que la unidad y R esta en rango turbulento.

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    3.4.8. Efecto de la pendiente en la distribucin de presiones.

    Con referencia a un canal inclinado, recto de ancho unitario y ngulo de pendiente ,el peso del elemento agua sombreado de longitud dL es igual a wy cos dL. Lapresin debida a este peso es wy cos dL. La presin unitaria es por consiguienteigual a wy cos2

    y la altura es:

    donde d = y cos , la profundidad de agua medida perpendicularmente desde lasuperficie.

    En canales de pendiente alta la velocidad de flujo por lo general es grande y mayor quela velocidad critica. Cuando esta velocidad alcanza cierta magnitud, el agua atraparaaire, produciendo un hinchamiento de su volumen y un incremento en la profundidad.

    3.5. Principios de energa

    3.5.1. Energa del flujo en canales abiertos

    En hidrulica elemental se sabe que la ENERGIA total del agua en metroskilgramo por kilogramo de cualquier lnea de corriente que pasa a travs de unaseccin de canal puede expresarse como la altura total en pies de agua que es igual ala suma de la elevacin por encima del nivel de referencia, la altura de presin y la

    altura de velocidad.

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    Ilustracin 14 Energa de un flujo gradualmente variado en canales abiertosFuente: Ven Te Chow. Hidrulica de Canales abiertos

    Por ejemplo, con respecto al plano de referencia, la altura total II de una seccin o quecontiene el punto A en una lnea de corriente de flujo de un canal de pendiente altapuede escribirse como:

    Donde Z A la elevacin del punto A por encima del plano de referencia d A es laes Profundidad del punto A por debajo de la superficie del agua medida a lo largo de

    laSeccin del canal, es el ngulo de la pendiente del fondo del canal es laaltura de la velocidad del flujo en la lnea de corriente que pasa a travesde A.

    En general cada lnea de corriente que pasa a travs de una seccin de canal tendruna altura de velocidad diferente, debido a la distribucin no uniforme de velocidaden fluidos reales. Solo en flujo paralelo ideal con distribucin uniforme de

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    Ilustracin 15 Curva de energa especfica Fuente: Ven Te Chow. Hidrulica de Canales abiertos

    3.6. Rugosidad de superficie.

    La rugosidad superficial se presenta por la forma y el tamao de los granos delmaterial que forman el permetro mojado y que producen un efecto retardador deflujo. Por lo general este se considera como el nico factor para la seleccin de uncoeficiente de rugosidad, pero en realidad es solo uno de varios factores principales.

    En general granos finos dan como resultado un valor relativamente bajo de n, ygranos gruesos, un valor alto de n.

    3.6.1. Material y transporte de fondo.

    El material suspendido y el transporte de fondo, consumir energa y ocasionaraperdidas de altura o aumentara la rugosidad aparente del canal.

    3.6.2. Estimacin de n por el mtodo de la tabla.

    Un mtodo para estimar n para un canal, implica el uso de tablas de valores queChow (1959) present para varios tipos de canales, y la informacin de esta tabla semuestra en la tabla (3.1). En esta tabla se establecen mnimos normales y mximospara n, para cada tipo de canal. Los valores subrayados son recomendados paradiseo.

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    Tabla 1 Valores del coeficiente de rugosidad n (Chow 1959)

    Tipo de canal y descripcin Mnimo Normal Mximo

    b. Tierra, curvo y lento 1. Sin vegetacin.

    2. Musgo, algunos, pastos

    3. Pastos densos, o plantas acuticas en canales profundos.

    4. Fondo de tierra y costado de piedra partida.

    5. Fondo pedregoso y bancos con pastos.

    6. Fondos de cantos rodados y costados limpios.

    c. Excavado con pala o dragado

    1. Sin vegetacin

    2. Pocos arbustos en los bancos.

    d. Roca cortada

    1. Lisa y uniforme

    2. Dentada o irregular e. Canales sin mantenimiento pastos y arbustos sin cortar.

    0.023

    0.025

    0.030

    0.028

    0.025

    0.030

    0.025

    0.035

    0.025

    0.035

    0.025

    0.030

    0.035

    0.030

    0.035

    0.040

    0.028

    0.035

    0.040

    0.030

    0.033

    0.040

    0.035

    0.040

    0.050

    0.033

    0.040

    0.050

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    Tipo de canal y descripcin Mnimo Normal Mximo

    D-2 Planicie crecida

    a. Pasturas, sin arbustos

    1. Pastos cortos

    2. Pastos altos.

    b. reas cultivadas

    1. Sin cultivos

    2. Cultivos maduros alineados

    3. Campo de cultivos maduros

    c. Arbustos

    1. Arbustos escasos, muchospastos.

    2. Pequeos arbustos y rbolesen invierno.

    3. Pequeos arbustos y rbolesen verano.

    4. Arbustos medianos a densosen invierno

    5. Arbustos medianos a densosen verano.

    d. Arboles

    1. Sauces densos, en verano yrectos.

    2. Tierra clara con ramas, sinbrotes.

    3. Igual que arriba pero con grancrecimiento de brotes

    0.025

    0.030

    0.020

    0.025

    0.030

    0.035

    0.035

    0.040

    0.045

    0.070

    0.010

    0.030

    0.030

    0.035

    0.030

    0.035

    0.040

    0.050

    0.050

    0.060

    0.070

    0.076

    0.015

    0.040

    0.035

    0.050

    0.040

    0.045

    0.050

    0.070

    0.060

    0.080

    0.078

    0.085

    0.020

    0.050

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    CAPTULO 4. CARACTERISTICAS GEOMORFOLOGAS YMORFOLOGCAS

    La morfologa de un ro aluvial es afectada y determinada por numerosos parmetros yvariables, los cuales se hallan relacionados entre s. Los principales factores quedeterminan la forma de un cauce aluvial son: los caudales lquidos, la pendiente, la cargade sedimentos, la geologa y la resistencia al flujo. Para evaluar la morfologa de un caucey su evolucin se debe considerar el ro en sus tres dimensiones: la seccin transversal, elperfil longitudinal, formas en planta de los cauces, forma de la cuenca, sinuosidad yformas de fondo

    4.1. Seccin transversal

    En la seccin transversal de un cauce (Ilustracin No. 16) es posible diferenciar tresniveles de agua caractersticos:

    a) el nivel de aguas bajas o de estiaje

    b) el nivel que alcanzan las avenidas ordinarias o ms frecuentes, denominado nivel abanca llena, para el cual se observa un cambio brusco de pendiente en una o ambasmrgenes del ro

    c) el nivel de la planicie de inundacin, alcanzado por las avenidas extraordinarias omenos frecuentes, conectando ya con las terrazas fluviales o laderas vertientes,donde se desarrolla una vegetacin tpicamente terrestre.

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    Ilustracin 16 Seccin transversal de un cauce indicando los distintos niveles de agua caractersticosFuente: Inform e de Caractersticas Hidrulicas y Mo rfolgic as -Departam ento de Mecnica de Fluid os de la

    Universi dad del Valle

    4.2. Perfil longitudinal

    El perfil longitudinal de un cauce natural determina su pendiente, la cual es una de lasvariables principales que determina la respuesta morfolgica del cauce. La mayora de losros tienen un perfil cncavo, es decir, la pendiente del cauce disminuye hacia aguasabajo. La forma del perfil longitudinal del cauce es el resultado de un nmero de factoresindependientes, los cuales representan un balance entre la capacidad de transporte delcauce y el tamao y cantidad de sedimentos disponibles para ser transportados.Shulits (1941), entre otros, propuso la siguiente ecuacin, que describe la variacin de lapendiente del cauce en a lo largo de la distancia longitudinal:

    Sx = S0 exp (x)

    Donde Sx es la pendiente en cualquier seccin ubicada a una distancia x aguas abajo deuna seccin de referencia donde la pendiente es S0. En la ecuacin anterior es uncoeficiente de reduccin de pendiente.

    De forma similar, el tamao del sedimento del lecho disminuye hacia aguas abajo. Losprocesos de transporte reducen el tamao de las partculas de sedimento medianteabrasin y segregacin hidrulica. La abrasin corresponde a la reduccin del tamao poraccin mecnica a travs de procesos tales como impacto, frotacin y molienda. La

    segregacin hidrulica corresponde al transporte diferencial de partculas de distintostamaos, de modo que, en general, al disminuir la pendiente, el flujo pierde capacidad detransportar las partculas ms gruesas del lecho.

    4.3. Clasificacin de los ros

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    Para facilitar el estudio de la morfologa fluvial se suelen clasificar los ros desdenumerosos puntos de vista, lo cual permite ubicar fcilmente a cualquier cauce paradeterminar sus principales caractersticas. Debe tenerse en cuenta que en la naturalezaes posible encontrar situaciones intermedias a las que sern definidas en estaclasificacin.

    4.3.1. Segn la Edad

    Los ros pueden separarse en dos grupos principales, dependiendo de la libertad quetienen para modificar su cauce:

    a) cauces con lechos rocosos, los cuales estn confinados por los afloramientos deroca, de modo que el material que forma su lecho y riberas determinan la morfologadel cauce

    b) canales aluviales, los cuales tienen plena libertad para ajustar su cauce y pendienteen respuesta a cambios hidrulicos, y escurren en un canal con lecho y riberasconstituidos por el material transportado bajo condiciones de flujo actuales. Estosltimos tienen ms inters del punto de vista de la ingeniera, dado que sucomportamiento puede ser afectado por la actividad humana.

    Desde el punto de vista de su edad geomorfolgica un cauce natural se puede clasificarcomo joven, maduro o viejo.

    Geolgicamente, los ros se pueden clasificar como jvenes, maduros y viejos. Los ros jvenes se encuentran en cauces de montaa, tienen pendientes altas y seccintransversal tipo V.Son muy irregulares y generalmente se encuentran en un proceso de degradacin(erosin); Cauces jvenes tienen perfiles transversales de forma triangular, sonirregulares y de alta pendiente y sus lechos tienen material grueso y fracturado con pocaabrasin. Estos cauces corresponden, por ejemplo, a ros de montaa en zonas altas.

    Los ros maduros se presentan en valles amplios y tienen pendientes relativamente bajas,la erosin de las mrgenes ha reemplazado a la erosin de fondo. Estos ros son establesy la seccin transversal de cada tramo es capaz de transportar la carga de sedimento entodo su recorrido; Los cauces maduros se caracterizan por tener valles ms amplios,

    pendientes ms bajas, riberas erosionables y lechos de granulometra graduada. Lasplanicies de inundacin son angostas.

    Los ros viejos se encuentran en valles amplios y planicies cuyo ancho es 15 a 20 vecesmayor que el ancho de meandros. Las pendientes son muy bajas y forman depsitosnaturales de sedimentos en las mrgenes. Frecuentemente se encuentran zonas depantanos y/o lagos con formas de herradura que son restos de meandros abandonados

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    que fueron cortados en forma natural; Los cauces viejos son de baja pendiente, con vallesy planicies de inundacin anchos. Las riberas presentan pretiles naturales.

    4.3.2. Segn la pendiente

    La pendiente de un ro establece la diferencia ms importante en cuanto al rgimenhidrulico. La pendiente habitual de los ros se sita entre el 0.5% y el 1.