MURO DE ENCAUZAMIENTO I.
Definición Son estructuras que permiten encauzar el flujo del rio entre determinados límites con el fin de formar las condiciones de diseño pre-establecidas (ancho, tirante, remanso, etc.). Sirven como defensa de la ribera ri bera del río y proteen la ventana de captaci!n.
"sta "stas s estr estruc uctu tura ras s pued pueden en ser ser de conc concre reto to simp simple le a de conc concre reto to arma armado do.. Su dimensionamiento est# basado en controlar el posible desborde del m#$imo nivel del aua y evitar tambi%n que la socavaci!n afecte las estructuras de captaci!n y derivaci!n. "n lo referente a la altura de coronaci!n que estas estructuras deben tener, se recomienda que su cota superior est% por lo menos &.'& m por encima del nivel m#$imo de aua. on respecto a su cota de cimentaci!n, se recomienda que %sta debe estar por debajo o iual a la posible profundidad de socavaci!n. on la altura definida se puede dimensionar los espesores necesarios para soportar los esfuerzos que transmiten el relleno y altura de aua es pr#ctica com*n diseñar al volteo, deslizamiento y asentamiento.
II.
Objetivos -
+rotecci!n frente a las inundaciones. +rotecci!n de m#renes del río (defensa) ijaci!n del cauce estable (estabilizaci!n) umento de la capacidad de conducci!n ijaci!n de un canal naveable ecuperaci!n de los valores naturales del río
III. Marco teórico Muros de Encauzaiento "stas estructuras permiten encauzar el flujo del rio entre determinados límites para formar las condiciones de diseño pre-establecidas (ancho, tirante, remanso, etc.). Se construyen auas arriba y auas abajo de la toma. + ue de n s er d e c on cr et o s im pl es , c on cr et e a rm ad o, d iq ue s d e enroscamiento se*n los materiales disponibles en zonas pr!$imas a la toma. Su dimensionamiento es para controlar el posible desborde del m#$imo nivel del aua y de evitar que la socavaci!n afecte las estructuras de captaci!n. Se recomienda que la cota de cimentaci!n debe estar por debajo o iual a la posible profundidad de socavaci!n. on la altura definida se puede dimensionar los espesores necesarios para soportar los esfuerzos que transmiten el relleno y la altura del aua ( pr es i! n) e s p r# ct ic a c om *n d is eñ ar a l v ol te o, d es li za mi en to y asentamiento. Su dimensionamiento es b#sicamente estructural ya que hidr#ulicamente solo requieren tener una altura que est% por encima del nivel m#$imo del a ua , m# s un bor de li br e de se un da d (m ínim o & .' & m .) . /a determinaci!n de %ste nivel de aua se efect*a en el estudio de0 remanso hidr#ulico para la zona auas arriba del barraje, y auas abajo lo obtenemos del resalto hidr#ulico ya analizado. /a siuiente iura presenta la secci!n típica de un dique de encauzamiento, pudiendo variar %sta en cuanto a los taludes recomendados se*n el criterio de0 diseñador.
123. Secci!n 4ípica
de un 5ique de "ncauzamiento
/os muros de encauzamiento est#n constituidos por paredes pr#cticamente verticales.
5esde el punto de vista de diseño y operaci!n son muy parecidos a los lonitudinales, se utilizan principalmente en zonas bajas (las obras para protecci!n de las m#renes son otro de sus campos de aplicaci!n). 5urante el diseño, se debe tomar en cuenta que el cauce principal estar# ubicado entre ellos (los muros),
dejando una planicie de inundaci!n no apta para asentamientos urbanos ni industriales. Se utilizan, principalmente, cuando los taludes de los bordos resultan muy tendidos y por tanto el volumen de obra es muy rande, o bien al cruzar zonas urbanas o terrenos muy costosos donde no hay espacio suficiente para construirlos. "stas estructuras pueden construirse a base de concreto en masa o armado, aviones o mampostería.
Consideraciones de Dise!o omo se menciona en p#rrafos anteriores, son estructuras que trabajan de manera similar a los bordos, por lo que el diseño tambi%n siue los lineamientos enerales de ese tipo de obras, a saber6 7 "asto de dise!o. l iual que en el caso anterior, depende de la zona por proteer. 7 Estructura. "l diseño debe considerar la presi!n hidrost#tica, incluyendo la subpresi!n esperada con el nivel del aua alcanzado cuando se presente la avenida m#$ima. 7 Drenaje. 5eber# proveerse de un sistema de drenaje adecuado para la zona proteida. 7 A#tura. /a variable principal a considerar para este aspecto es el asto de diseño, ya que en funci!n de %ste, se alcanzar#n diferentes elevaciones. *n y cuando su diseño es muy parecido al de los bordos, cabe mencionar que pese a que los muros requieren de un espacio menor que los bordos, y por tanto menor volumen de obra, su costo puede ser mucho mayor que el de aqu%llos
CON$IDERACIONE$ DE DI$ENO •
audal de diseño6 es caudal de diseño depende de la zona por proteer y est# asociado a un an#lisis hidrol!ico puntual y aun periodo de retorno.
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"structura6 "l diseño debe considerar la presi!n hidrost#tica, incluyendo la sub-presi!n esperada con el nivel del aua alcanzado cuando se presente la
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avenida m#$ima. 5renaje6 5eber# proveerse de un sistema de drenaje adecuado para la zona proteida.
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ltura6 /a variable principal a considerar para este aspecto es el caudal de diseño, ya que en funci!n de %ste, se alcanzar#n diferentes elevaciones. *n y cuando su diseño es muy parecido al de los bordos, cabe mencionar que pese a que los muros requieren de un espacio menor que los bordos, y por tanto menor volumen de obra, su costo puede ser mucho mayor que el de aqu%llos.
MURO$ DE CONCRETO +ueden ser de concreto armado o concreto cicl!peo. /os muros de concreto armado se construyen con reforzamiento de fierro de 89:; y amarre de <;. Se emplea eneralmente en puentes, zonas urbanas, etc. /os muros de concreto cicl!peo se construyen con dosificaciones de =686> y 8&? de piedra rande con dimensiones de &.'& a =.&& m. en su base mayor, y de &.8& a &.@& m. en su base menor, con una altura =.:& a 8.&& m. Su costo es alto y su diseño debe ser cuidadoso.
MURO$ DE MATERIA% DE% %EC&O onstruido con material e$traído del lecho del rio, sus dimensiones varían de =&.&& a =A.&& m. en su base mayor, de 8.&& a A.&& m. en su base menor (corona) y de 8.'& a A.'& m. de altura. Son obras costosas
MURO$ DE% MATERIA% DE% RIO ENC&A'ADO CON ROCA "s un muro con material del lecho del rio, reforzado con roca pesada de cantera en su talud mojado (interior). "ste tipo de defensa tambi%n puede llevar en su conformaci!n material de afirmado, el cual le da mayor consistencia y est#n proteidos para la socavaci!n al pie del talud interior y a una profundidad apro$imada hasta B.&& m. de una base de roca pesada com*nmente llamada uña. 5e iual forma son obras costosas.
ENROCADO 'E$ADO
Son obras construidas con roca pesada de cantera de buena calidad, las rocas est#n entre di#metros de &.@& a =.B& m. y con un peso de hasta de B.'& ton9m8. 2eneralmente su forma es trapezoidal.
DE(EN$A CON "A)IONE$ /os aviones son estructuras en forma de prisma rectanular hechas con mallas electro-soldadas de alambre alvanizado de alta resistencia. "stas estructuras una vez rellenadas con piedras y amarrados entre sí, adquieren las características de unidades consistentes, continuas y fle$ibles. /os aviones se adecuan perfectamente a todas las situaciones que una obra de defensa hidr#ulica requiere. ctualmente su uso en nuestro país est# diversificado debido a sus variadas características de adaptaci!n a cada caso.
DI*UE$ MAR"INA%E$ "structuras, en ocasiones de ran lonitud, colocadas dentro del cauce. Se utilizan cuando se quiere formar una nueva orilla que permita encauzar al flujo en forma m#s adecuada o cuando se desea reducir el ancho del rio. l iual que los espiones pueden iniciarse y estar dentro del cauce. /a principal diferencia entre ellos y los espiones consiste en que estos *ltimos interfieren con las líneas de flujo mientras que los diques se colocan y diseñan para lorar que las líneas de corriente sean paralelas a esas obras. Son construidos normalmente con materiales como arcilla, arena o materiales p%treos su secci!n transversal es trapecial y el talud en contacto con la corriente del rio es formado de manera similar a los recubrimientos marinales. +or supuesto, los diques marinales tambi%n se pueden formar con paredes verticales cuando se utilizan taba-estacas o se construyen muros.
CRITERIO$ "ENERA%E$ DE DI$E+O efectos del manual6 se considera que las balsas est#n constituidas, de forma eneral, por un dique de cierre ejecutado mediante estructuras de tierra (rellenos),
realizadas, fundamentalmente, con materiales procedentes de las e$cavaciones necesarias para su construcci!n, que act*an como elemento de contenci!n de aua, y por el vaso de la balsa, constituido por la zona de almacenamiento de aua, que incluye las posibles zonas de ladera y desmonte. spectos a considerar 5ique de cierre6 C imentaci!n C uerpo de dique
'rotección frente a inundaciones Efectos encauzaiento ,di-ues #onitudina#es de avenida/ • •
/ímite físico umento de la capacidad de descara
Efectos secundarios neativos
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5estrucci!n de ecosistemas naturales lteraci!n fauna-flora fluviales islamiento 9 destrucci!n de la llanura de inundaci!n umento del caudal pico auas-abajo en avenidas (p%rdida capacidad
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laminaci!n) umento de calados en avenidas umento de la fuerza erosiva del aua (transporte de sedimentos)
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Eba#se de #ainación 0 1reas inundab#es • •
5isminuye el pico de avenida etrasa el pico de avenida
Di-ues de avenida 0 inundación • • • • •
/ímite físico del cauce umenta la capacidad de desaDe (E pendiente, - sinuosidad, - ruosidad) umento de calados (efecto neativo auas arriba) 5isminuye capacidad de laminaci!n (efecto neativo auas abajo) 5esaDe de zonas cerradas (bombeo 9 v#lvulas de clapeta)
Cortas de eandros 0 cauces de a#ivio • • • •
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Fenor sinuosidad y mayor pendiente F#s capacidad de desaDe "rosi!n auas arriba Sedimentaci!n auas abajo
