Parámetros Hidráulicos Parte 1

• Ancho Estable Teórico del Cauce:

Teoría del Régimen: una sección y pendiente están en equilibrio con el caudal transportado; aplicado para material cohesivo y arenoso.
Un cauce estable responde a una situación de equilibrio, sin sufrir

·  Erosión del lecho

·  Erosión de orillas

·  Excesiva sedimentación interior

·  Excesiva sedimentación en llanura de inundación

Para el tratamiento del cauce y la construcción de defensas ribereñas, se recomienda algunos métodos empíricos.

1. Método Directo:

Este método está en función directa del caudal.

2. Metodo de Petits:


B= 0.44xQ^0.6

3. Método de Simons y Henderson:

B= K1xQ^1/2

Dónde:

K₁ = 5.70, para un fondo y orillas de arena

K₁ = 4.20, para un fondo arena y orillas de material cohesivo

K₁ = 3.60, para un fondo y orillas de material cohesivo

K₁ = 2.90, para un fondo y orillas del cauce de grava

K₁ = 2.80, para un fondo arena y orillas de material no cohesivo

4. Método de Blench y Altunin:

B= 1.81x(QxFb/Fs)^1/2

Un factor de orilla (Fs) puede tomar los siguientes valores:

ü  Orilla de barro y arena toma el valor de Fs: 0.1 (material suelto).

ü  Orilla de barro, arcilla, fangosa toma un valor de Fs: 0.2 (material ligeramente cohesivo).

ü  Orilla de material muy cohesivo, toma un valor de Fs: 0.3 (material cohesivo)

El factor de fondo Fb, puede ser valuado con las expresiones siguientes:

ü  Si el canal arrastra poco sedimento y el fondo es arenoso, emplear la siguiente expresión: , donde Dm es el diámetro medio de las partículas, en mm.

ü  Si existe arrastre de sedimento y el fondo es arenoso, emplear la siguiente expresión:

Fb, puede tomar el valor de 0.8, para materiales finos (Dm menor a 0.50 mm) y 1.20 para materiales gruesos (Dm mayor a 0.50 mm)

5. Metodo de Manning Strickler:

B= (Q^1/2/S^1/5)x(nxK^5/3)^(3/3+5m)

Donde “S”, es la pendiente en m/m.

• Socavación General:

La socavación general es la que se produce en lechos aluviales o cohesivos por efecto de la dinámica de la corriente y está relacionada con la conformación del nivel de base. Es un fenómeno a largo plazo, aun cuando eventos catastróficos pueden acelerarlo.

Antes de diseñar obras para tratamiento de cauces es necesario conocer la magnitud de la socavación. Para determinar la magnitud de la socavación general se deben realizar análisis geomorfológicos entre puntos de control, o sea entre secciones estables.

Estos análisis se basan en el estudio de fotografías aéreas y cartografía de diferentes épocas, y en los cambios que se aprecien en observaciones de campo y en levantamientos topográficos.

• Socavación Local:

La socavación local se presenta en sitios particulares de la corriente y es ocasionada por el paso de crecientes y por la acción de obras civiles, como obras de encauzamiento, espolones, puentes con pilas o estribos dentro del cauce, obras transversales de control, etc.

La socavación local tiene dos componentes, la producida por el paso de crecientes y la correspondiente a la construcción de obras civiles. Para calcular la primera existe un sin número de fórmulas, que son modificadas continuamente por sus autores, a medida que se avanza en la experimentación de campo.

Se basan principalmente en el efecto de la fuerza tractiva sobre la carga de fondo, y en los conceptos expuestos por Shields, (Leliavsky).  

Para el cálculo de la socavación local por efecto de pilas y estribos de puentes, muros longitudinales, obras transversales, etc, hay necesidad de revisar las experiencias que existen en cada caso particular y las fórmulas empíricas que se han desarrollado.