UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍAErosión en riberas de ríos en zonas con curvatura. Hidráulica Teórica. Profesor Alumnos : Patricio Catalán : Gino Rivano Nicolás Carreño Oscar Viera Valparaíso, lunes 5 de julio del 2010. 0 .. 2 2 3 3 4 5 6 7 1 .Introducción.Agentes que causan la erosión en zonas curvas. VI.II.Implicancia de la erosión en obras de ingeniería...Bibliografía. III.Transporte de sedimentos.. V.I... IV. III..Conclusiones.Objetivos. III.Índice I. II.Corrientes Secundarias y Gradientes de Presión Ortogonales a la dirección principal del flujo. uno cóncavo y otro convexo. siendo la interna la de menor radio respecto al centro de la curva del meandro. el río forma su camino. a grandes rasgos. Un río se mueve en llanuras guiándose por una pendiente central. y cómo ésta es mayor que en las secciones rectas de los ríos.uy/) II. y afectado por las pendientes laterales. Además se pretende explicar. Las curvas de las sinusoides mencionadas anteriormente se denominan “meandros” y cada uno de ellos está formado por dos lados relevantes. lo que provoca una serie de sinusoides en torno a un eje que cambia constantemente.” (http://edafologia. por lo que se presentarán los que se consideran más importantes. de qué manera ésta puede afectar a obras de ingeniería ubicadas en las riberas y que soluciones existen. Para poder hacer lo mencionado anteriormente se analizarán dos grandes factores o agentes que causan la erosión en ríos.Introducción. Existen muchos fenómenos asociados al movimiento de los ríos. La geografía de la tierra influye considerablemente. Además de los factores anteriores se debe tener en cuenta que cada obstáculo que se le presente al río en su camino condicionará su movimiento.fcien. Por un lado la erosión puede provocar disminución de la ribera y aumento de la profundidad del río. en primera instancia. en base a esta. Ambos fenómenos y en especial el de erosión. Asociado a la presencia de meandros encontramos dos fenómenos. se profundizarán más adelante. Para entenderlos se debe tener claro..-Objetivos. Los cuales condicionan las orillas de los ríos haciéndolas cambiar constantemente. El primero de estos es el 2 . erosión y sedimentación. Se sabe que son varios factores que en conjunto producen la erosión. siempre avanzando río abajo (hacia un punto de menor altura) ya que el movimiento es provocado por efecto de la gravedad. Para mayor entendimiento es mejor identificar estos lados como orilla interna o externa del río. se definirá erosión como: “La erosión es el arrastre de partículas constituyentes del suelo por la acción del agua en movimiento o la por la acción del viento. así como la sedimentación puede tener un efecto totalmente contrario. Pero como primer acercamiento.I. avanzando siempre por el lugar que le implique un menor gasto de energía. En el siguiente informe se pretende investigar el porqué de la erosión en riberas en zonas con curvatura. ya que. por qué los ríos presentan aquella forma física tan particular.edu. Para el tema del análisis se considerarán estos últimos. con respecto a los ríos.Agentes que causan erosión. las características de la sedimentación fluvial. bajo condiciones naturales. A continuación se explicarán estos factores. Para poder empezar a entender éste fenómeno es conveniente explicar cuál es el proceso de la sedimentación. Ahora. Tras haber explicado el proceso de la sedimentación.. Algunos de estos son: régimen de precipitaciones. III. dependiendo de su caudal. Tal como fue mencionado anteriormente. uso de la tierra y actividad sismo tectónica. Otro factor importante. se pretende explicar cómo este fenómeno afecta de 3 . III. los sedimentos fluviales dependen tanto de fenómenos naturales como de la intervención del hombre. La sedimentación fluvial. ambos son un tema que también afecta a la erosión. La sinuosidad es el índice que representa cuando el trazado de un río se aparta de una línea recta. finalmente. es un proceso irreversible.. ya sea a una pared o al fondo del cauce del río. Como fue mencionado anteriormente. que se adhiere. ya que son donde se presentan mayores curvas. Otra característica de la sedimentación fluvial es que ésta va depositando los materiales en suspensión de mayor a menor tamaño.I. es la morfología de los ríos. la erosión en zonas curvas. Otro agente que se considera importante es la existencia de corrientes secundarias. los ríos rectos. El cambio de una de las características mencionadas anteriormente puede hacer que el material transportado sedimente o provoque erosión en un sector. antes de poder explicar el fenómeno en curvas. son varios factores los que se entrelazan y producen. velocidad. o sedimenta. Esto se explica debido a su sinuosidad. forma de la sección y aceleración tiene la capacidad de transportar sólidos en suspensión. la cual está estrechamente ligado con el hecho de la existencia de gradientes de presión ortogonales a la dirección principal del flujo.transporte de sedimentos. Éste proceso se caracteriza por el transporte de partículas en suspensión en un fluido. normalmente agua o aire. el cual puede ser natural o por contaminación.Transporte de sedimentos. y la característica del tipo de río del cual es útil estudiar la erosión. los trenzados y los meándricos. entre otros. morfología. Todo fluido. el transporte de sedimentos y la sedimentación es un tema bastante importante en cuanto a la erosión en zonas curvas. Según ésta se pueden categorizar en tres distintas clases. el caso del agua con partículas de mercurio en suspensión. Además.. Por efecto del gradiente de presión (presión disminuye a medida que nos acercamos al centro de curvatura) se generan fuerzas centrípetas. Para poder explicar mejor el fenómeno. lo que al impactar en la ribera. Mientras que en la zona “Pool” o “Cut Bank” se espera una mayor erosión. El resultado es el flujo helicoidal. socavación y sedimentación en curvas. se adjunta la siguiente imagen: Como se observa en la imagen.Corrientes Secundarias y Gradientes de Presión Ortogonales a la dirección principal del flujo. moviendo la superficie del agua transversalmente. producía que las partículas en suspensión adquirieran una mayor velocidad y peso. erosionando. El flujo helicoidal es el principal responsable de la erosión. Cabe destacar que mientras mayor es la curvatura. produjo una gran sedimentación en el borde con menor radio de curvatura. Éste se explica como una transferencia de momento desde el interior de la curva hacia el exterior. al ser un metal pesado. considerando que es una zona selvática. El mercurio. Podemos tomar el caso particular mencionado en la propuesta de este informe. mayor es el momento angular y más fuertes son las corrientes cruzadas. esto debido a que las partículas en suspensión llegan a éste punto con menor velocidad. III. Erosiona en la parte externa donde posee mayor 4 . hay dos zonas. o sea. La zona “Punto Bar” es donde se espera mayor sedimentación.II. erosionaba fuertemente el borde con mayor radio de curvatura. lo que causó que hubiese una erosión incluso mayor. Esta agua se mueve hacia abajo para reemplazar el agua del subsuelo que a su vez es empujada de vuelta al final de la curva. las que producen una considerable elevación de la superficie del agua contra la orilla externa o cóncava. debido a que las partículas vienen con una mayor velocidad e impactan con el borde más lejano soltando más partículas. la zona llamada “Punto Bar” y la zona “Pool” o “Cut Bank”. Tan pronto como la corriente entra en una curva (meandro) se mueve en un patrón helicoidal.manera particular a las riberas en zonas curvas de los ríos. No se puede pasar por alto los importantísimos efectos que causa este fenómeno erosivo en las distintas obras civiles. Estos vórtices poseen una gran capacidad de “aspiración” (en sedimentos). 5 . ver figura de abajo). socavando el fondo cercano a la misma orilla. destacando el proceso de erosión hídrica en la estructura de cimentación de los puentes. pues bien es sabido que una de las causas más comunes de fallos de puentes es la erosión de pilas y estribos.. provocándose una corriente vertical que impacta en la base de la pila chocando y erosionando el sedimento del lecho formándose un vórtice que arrastra el material del lecho alrededor y aguas abajo de la estructura.velocidad. A medida que pierde velocidad deposita los sedimentos en la parte interna del río donde genera formaciones conocidas como “barras semilunares” o “Point bar” producto de la acumulación de sedimentos. IV. Por tal este vórtice es considerado como principal causa de erosión en estas estructuras. A este vórtice se le denomina Vórtice de herradura (nombre otorgado debido a la forma que adquiere cuando se observa desde arriba. la cual se puede apreciar en la fotografía adjunta. acompañado con un incremento local de la tensión cortante en el lecho (al lado de la estructura) generan un foso en la pila. En cuanto a estructuras situadas en medio de las corrientes de agua (pilas). donde la corriente al rodear la estructura acelera de manera que el gradiente de velocidad vertical del flujo se transforma en un gradiente de presión donde impacta directamente con la estructura. Esta cobra gran importancia práctica en su acción sobre objetos constructivos como carreteras y puentes.Implicancia de la erosión en obras de ingeniería. Es de suma importancia mantener cierto registro de dichos cambios para así anteponerse a posibles problemas que pudieran afectar cualquier edificación. 6 .. como el mencionado anteriormente. Amplificado considerablemente por el tipo de sedimento que arrastra el caudal. Como por ejemplo: el uso de geo-bolsas en las riberas de los ríos y la extracción de los sedimentos que se encuentran en los “puntos bar”. el proceso de erosión es imposible de detener.Misma situación ocurre en los estribos. como es posible observar en la figura que se muestra arriba de este párrafo. de donde se originó el tema de éste informe.Conclusión. Estas soluciones fueron utilizadas en el ejemplo dado anteriormente en la problemática con el mercurio. esto ha conducido a un mayor desarrollo y utilización de terraplenes que invaden el curso fluvial y como consecuencias producen alteraciones en el flujo que inciden en la erosión de tales elementos. y sobre todo en una zona curva de él. Los ríos con sus procesos de erosión y sedimentación van provocando cambios en el relieve de manera constante e irreversible. Como ya se explicó anteriormente. por un tema de costos. Se explicó el por qué hay mayor erosión en curvas que en zonas rectas. Cabe destacar que siempre está latente la necesidad de reducir estructuras en cuanto a su largo. en cuanto a desechos de cualquier tipo que sean arrojados a ríos. V. pero si existen formas de contener su avance para que su efecto se menos dañino. Por lo que es relevante mantener los ríos en sectores edificados lo más limpios posibles. Considerando esto. se debe ser estricto con las políticas de impacto ambiental implementadas. se puede concluir que la erosión es un tema bastante importante y que es imprescindible considerarlo al momento de diseñar una obra cerca de un río. para enlentecer el proceso erosivo y hacer factible la construcción de alguna obra civil que por alguna razón deba ubicarse en un sitio tan expuesto a complicaciones. Después de analizar el proyecto y haber investigado sobre éste. VI.scribd.bvsde.com/ma/enwiki/es/Bernoulli's_principle • 7 .fcien.worldlingo.uy/ http://www.com/doc/8462498/Erosion-en-Corrientes-de-Agua http://www.com o Cut Bank o Meander o Meandros o Secondary Flow o Sinuosidad o Ríos http://www.wikipedia.org/bvsaidis/guatemala21/10sedigua.pdf http://edafologia.. • • • • http://www.edu.Bibliografía.paho.
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Report "Erosion en Riberas de Rios en Zonas Curvas"