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TERCER SEMINARIO INTERNACIONAL DE POTAMOLOGÍA “JOSÉ ANTONIO MAZA ÁLVAREZ”

TUXTLA GUTIÉRREZ, CHIAPAS, 25 Y 26 DE AGOSTO DE 2011

ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO HIDRÁULICOANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO HIDRÁULICO--SEDIMENTOLÓGICO SEDIMENTOLÓGICO

InstitutoMexicano del

Transporte

ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO HIDRÁULICOANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO HIDRÁULICO--SEDIMENTOLÓGICO SEDIMENTOLÓGICO DE LA DESEMBOCADURA DEL RÍO GRIJALVA CON EL MARDE LA DESEMBOCADURA DEL RÍO GRIJALVA CON EL MAR

M. en C. José Miguel Montoya Rodríguez

Jefe de la División de Ingeniería de Puertos y Costas

CONTENIDOCONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN 2. OBJETIVOS3. INFORMACIÓN BATIMÉTRICA4. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE LOS SEDIMENTOS5. GASTO FORMATIVO5. GASTO FORMATIVO6. ALTERNATIVAS ESTUDIADAS7. MODELACIONES NUMÉRICAS DE FENÓMENOS

OCEANOGRÁFICOS8. PROYECTOS DE OBRAS DE PROTECCIÓN9. ANÁLISIS HIDRÁULICO PARA CONOCER LA

CAPACIDAD DEL RÍO GRIJALVA10. CONCLUSIONES

1.1. INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

�En la desembocadura del río Grijalva con el mar, laDirección General de Puertos (DGP) de la Secretaría deComunicaciones y Transportes ha realizado dragados demantenimiento anual, retirando en promedio 400, 000m3/año, esto con la finalidad de garantizar el acceso debarcos abastecedores de PEMEX, trabajos de dragado cuyabarcos abastecedores de PEMEX, trabajos de dragado cuyaduración se ven rápidamente superados por la acción deltransporte de sedimentos del río y el transporte litoral queafectan la desembocadura de manera importante.

�Debido a lo anterior, la DGP encomendó al IMT el desarrollode un estudio para analizar la factibilidad técnica para mitigarlos problemas de sedimentación que se presentan en ladesembocadura del río Grijalva.

2. OBJETIVOS2. OBJETIVOS

I. Definir los proyectos ejecutivos deldragado del canal de acceso y de las obrasde protección en la desembocadura del ríoGrijalva para un desarrollo portuario.Grijalva para un desarrollo portuario.

II. Realizar un análisis hidráulico paraconocer la capacidad de descarga de gastoslíquidos de del río Grijalva.

3. INFORMACIÓN BATIMÉTRICA3. INFORMACIÓN BATIMÉTRICA

MAR: Portulano SM 030 “Río Bravo a Bahía de Chetumal” editado por laSecretaría de Marina en el año de 1995.

Levantamientos batimétricos realizados por la Dirección General dePuertos en los meses de Septiembre - Octubre y Diciembre de 2009, yMayo y Agosto de 2010

RÍO: Levantamiento batimétrico desde la desembocadura del río Grijalva hastala hidroeléctrica Peñitas, realizado por Secretaria de Marina en Abril yMayo de 2008.

Levantamientos batimétricos realizados por la Dirección General dePuertos en los meses de Septiembre - Octubre y Diciembre de 2009, yMayo y Agosto de 2010

CLASIFICACIÓN DE LOS SEDIMENTOS: ARENA MUY FINA (0.06 mm) – ARENAFINA (0.17 mm)

4. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE 4. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE LOS SEDIMENTOSLOS SEDIMENTOS

5. GASTO FORMATIVO5. GASTO FORMATIVO(CRÍTERIO DE SCHAFFERNAC)(CRÍTERIO DE SCHAFFERNAC)

1. CURVA DE FRECUENCIAS CONTRA GASTOS LÍQUIDOS

4747

1176

7330

8170

GA

ST

O L

ÍQU

IDO

(m

3 /s)

PARA OBTENER EL GASTO FORMATIVO, SHAFFERNAC PROPUSO CONSTRUIRLAS SIGUIENTES GRÁFICAS:

10511418

966874

783663

516396

376

336260

176

126146

104

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

610

1450

2290

3130

3970

4810

5650

6490

GA

ST

O L

ÍQU

IDO

(m

FRECUENCIA

GASTO FORMATIVOGASTO FORMATIVO(CONTINUACIÓN)(CONTINUACIÓN)

2. CURVA GASTOS LÍQUIDOS CONTRA GASTOS SÓLIDOS

7330

8170

GA

ST

O L

ÍQU

IDO

(m

3 /s)

610

1450

2290

3130

3970

4810

5650

6490

0 50 100 150 200 250

GASTO SÓLIDO

GA

ST

O L

ÍQU

IDO

(m

(m3/s)

GASTO FORMATIVOGASTO FORMATIVO(CONTINUACIÓN)(CONTINUACIÓN)

3. CURVA DE GASTOS LÍQUIDOS CONTRA VOLUMEN DE SEDIMENTOSTRANSPORTADOS

7330

8170

GA

ST

O L

ÍQU

IDO

(m

3 /s)

QD = GASTO FORMATIVO

QD = 2710 m3/s

610

1450

2290

3130

3970

4810

5650

6490

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000

VOLUMEN TRANSPORTADO

GA

ST

O L

ÍQU

IDO

(m

DETERMINACIÓN DEL ANCHO Y PROFUNDIDAD DEL CANAL DE ACCESO EN LA DESEMBOCADURA DEL RÍO GRIJALVA

6.1 CARACTERÍSTICAS DEL CANAL DE 6.1 CARACTERÍSTICAS DEL CANAL DE ACCESO PROPUESTASACCESO PROPUESTAS

Ancho plantilla Profundidad Gasto200 -6 2573150 -6 2560100 -6 2491200 -5 2361150 -5 2344100 -5 2280

GASTO FORMATIVO ESTIMADO CON EL METODO DE SHAFFERNAC:2710 m3/s

GASTO EN LA DESEMBOCADURA CALCULADO CON LA PROPAGACIÓN DEL GASTO FORMATIVO DESDE LA CONFLUENCIA DEL RÍO USUMACINTA: 2540 m3/s

• ESCOLLERA ESTE: 1760 m.• ESCOLLERA OESTE: 2775 m.• CANAL DE NAVEGACIÓN: ANCHO DE PLANTILLA DE 150 m, PROFUNDIDAD 6 m

6.2 ALTERNATIVAS ESTUDIADAS6.2 ALTERNATIVAS ESTUDIADAS

ALTERNATIVA 1

ALTERNATIVA 2ESCOLLERA ESTE: 2000 m.ESCOLLERA OESTE: 2775 m.


ALTERNATIVA 4ESCOLLERA ESTE: 1760 m.ESCOLLERA OESTE: 2775 m.ESPIGÓN 1: 206 m. ESPIGÓN 2: 467 m.

ALTERNATIVAS ESTUDIADASALTERNATIVAS ESTUDIADAS(CONTINUACIÓN)(CONTINUACIÓN)

ALTERNATIVA 2 ALTERNATIVA 3 ALTERNATIVA 4

ESPIGÓN 1: 206 m. ESPIGÓN 2: 467 m.ESPIGÓN 3: 778 m. ESPIGÓN 4: 249 m.ESPIGÓN 5: 413 m. ESPIGÓN 6: 430 m.


ALTERNATIVA 6ESCOLLERA ESTE: 1760 m.ESCOLLERA OESTE: 2775 m. PROTECCIÓN MARGINAL: 1650 m.


ALTERNATIVA 5 ALTERNATIVA 6 ALTERNATIVA 7

7.1 RESULTADOS DE LAS MODELACIONES 7.1 RESULTADOS DE LAS MODELACIONES NUMÉRICAS DE REFRACCIÓN DEL OLEAJENUMÉRICAS DE REFRACCIÓN DEL OLEAJE

CONDICIONES ACTUALES CON ESCOLLERASSIN ESCOLLERAS

7.2 RESULTADOS DE LAS MODELACIONES 7.2 RESULTADOS DE LAS MODELACIONES NUMÉRICAS DE LAS CORRIENTES LITORALESNUMÉRICAS DE LAS CORRIENTES LITORALES

CONDICIONES ACTUALES CON ESCOLLERASSIN ESCOLLERAS

7.3 RESULTADOS DE LAS MODELACIONES 7.3 RESULTADOS DE LAS MODELACIONES NUMÉRICAS DE LAS CORRIENTES DE MAREANUMÉRICAS DE LAS CORRIENTES DE MAREA

CONDICIONES ACTUALES

SIN ESCOLLERAS

CON ESCOLLERAS

CÁLCULO DEL VOLUMEN DE AZOLVAMIENTO CÁLCULO DEL VOLUMEN DE AZOLVAMIENTO REALIZADO CON INFORMACIÓN BATIMÉTRICA REALIZADO CON INFORMACIÓN BATIMÉTRICA

PROPORCIONADA POR LA DGPPROPORCIONADA POR LA DGP

VOLUMEN

(m3)Oct-09 Dic-09 57,106

DESEMBOCADURA RÍO GRIJALVA

BATIMETRÍAS

Dic-09 May-10 64,439

May-10 Ago-10 245,236

366,781TOTAL

7.4 RESULTADOS DE LAS MODELACIONES 7.4 RESULTADOS DE LAS MODELACIONES NUMÉRICAS DE AZOLVAMIENTO DEL NUMÉRICAS DE AZOLVAMIENTO DEL

CANAL DE ACCESOCANAL DE ACCESO

PRIMAVERA

(m3)

VERANO

(m3)

OTOÑO

(m3)

INVIERNO

(m3)

TOTAL

(m3/año)

ACTUALES 81,830 87,900 100,882 96,169 366,781ALTERNATIVA 1 82,633 90,857 95,455 95,703 364,648 0.58%

ALTERNATIVA 2 77,489 86,671 89,767 90,581 344,508 6.07%

ALTERNATIVA 3 79,074 87,867 92,726 91,866 351,533 4.16%ALTERNATIVA 3 79,074 87,867 92,726 91,866 351,533 4.16%

ALTERNATIVA 4 72,780 81,341 84,973 85,795 324,889 11.42%ALTERNATIVA 5 79,922 87,587 95,285 94,420 357,214 2.61%

ALTERNATIVA 6 82,650 91,030 95,407 95,466 364,553 0.61%

ALTERNATIVA 7 85,090 93,651 101,158 100,205 380,104 -3.63%

NOTA: EL CÁLCULO NUMÉRICO DELAZOLVAMIENTO DEL CANAL DE ACCESO SEREALIZÓ MEDIANTE LA APLICACIÓN DELMÉTODO DE BIJKER

7.5 RESULTADOS DE LAS MODELACIONES 7.5 RESULTADOS DE LAS MODELACIONES NUMÉRICAS DEL TRANSPORTE LITORALNUMÉRICAS DEL TRANSPORTE LITORAL

RÉGIMEN ESTACIONAL

PRIMAVERA VERANO

OTOÑO INVIERNO

RESULTADOS DE LAS MODELACIONES RESULTADOS DE LAS MODELACIONES NUMÉRICAS DEL TRANSPORTE LITORALNUMÉRICAS DEL TRANSPORTE LITORAL

RÉGIMEN ANUAL

8. PROYECTO DE OBRAS DE PROTECCIÓN 8. PROYECTO DE OBRAS DE PROTECCIÓN CON TABLAESTACA METÁLICA TIPO AZCON TABLAESTACA METÁLICA TIPO AZ

CORTE LONGITUDINAL DE ESCOLLERA ESTE

SECCIÓN TIPO MORRO (ESPIGÓN 1)

CORTE LONGITUDINAL DE ESCOLLERA OESTE

PROYECTO DE OBRAS DE PROTECCIÓN PROYECTO DE OBRAS DE PROTECCIÓN CON TABLAESTACA METÁLICA TIPO AZCON TABLAESTACA METÁLICA TIPO AZ

COSTOS DE LAS OBRAS DE PROTECCIÓN:

COSTO DE ESCOLLERAS: $374’882,464.00COSTO DE ESPIGONES: $351’372,700.00

TOTAL: $726’255,164.00

BANCO DE MATERIALESBANCO DE MATERIALES(BANCO TULIJÁ)(BANCO TULIJÁ)

DISTANCIA APROXIMADA POR AGUA DEL BANCO TULIJÁ A LA DESEMBOCADURA: 361 Km.

NIVEL DE INUNDACIÓN MENOR DE 1 m

NIVEL DE INUNDACIÓN MENOR DE 0.50 m

CONDICIONES ACTUALES CON LA ALTERNATIVA 4

9. ANÁLISIS HIDRÁULICO PARA CONOCER 9. ANÁLISIS HIDRÁULICO PARA CONOCER LA CAPACIDAD DEL RÍO GRIJALVALA CAPACIDAD DEL RÍO GRIJALVA

GASTO Q = 2710 m3/s

NIVEL DE INUNDACIÓN MENOR DE 1 m

GASTO Q = 2710 m3/s

NIVEL DE INUNDACIÓN MENOR DE 0.50 m

NIVEL MÁXIMO DE INUNDACIÓN 3.5 m

NIVEL MÁXIMO DE INUNDACIÓN 3 m

CONDICIONES ACTUALES CON ESCOLLERAS

ANÁLISIS HIDRÁULICO PARA CONOCER LA ANÁLISIS HIDRÁULICO PARA CONOCER LA CAPACIDAD DEL RÍO GRIJALVACAPACIDAD DEL RÍO GRIJALVA

GASTO Q = 9956 m3/s


GASTO Q = 9956 m3/s


Gasto correspondiente a un período de retornode 50 años, obtenido del Banco Nacional deDatos de Aguas Superficiales (1994)



CONDICIONES ACTUALES CON ESCOLLERAS



ANÁLISIS HIDRÁULICO PARA CONOCER LA ANÁLISIS HIDRÁULICO PARA CONOCER LA CAPACIDAD DEL RÍO GRIJALVACAPACIDAD DEL RÍO GRIJALVA

GASTO Q = 17783 m3/s


GASTO Q = 17783 m3/s




Gasto proporcionado por CONAGUA en base delestudio hidrológico elaborado por el Institutode Ingeniería de la UNAM

10. CONCLUSIONES10. CONCLUSIONES

�Resulta necesario instrumentar la confluencia del ríoUsumacinta con el río Grijalva, con objeto de verificar elgasto líquido que el último río descarga hacia el mar.

�Es importante verificar mediante la continuación delevantamientos batimétricos trimestrales, el comportamientode morfológico de las desembocaduras del canal lateral y delde morfológico de las desembocaduras del canal lateral y delrío Grijalva, complementándolos con mediciones sistemáticasde las corrientes y del oleaje en la zona exterior.

�De realizarse la construcción del dragado de construcción yde las escolleras de protección, resulta necesario realizarpreviamente el estudio de costo beneficio que justifiquen lafactibilidad económica correspondiente.

LEVANTAMIENTO BATIMÉTRICO DE MAYO DE 2010

-9 -5

-7

-3-4

-3 -5

-5

-7

SECCIÓN 1

SECCIÓN 2SECCIÓN 1

SECCIÓN 3

SECCIÓN 3

SECCIÓN 2

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