Embed Size (px)
Citation preview
REALIZACIÓN DE LOS AJUSTES DE LOS DISEÑOS OBRAS DE CONTROL DE EROSIÓN DEL RÍO GUALÍ
INFORME DE AJUSTE A LOS DISEÑOS OBRAS DE CONTROL DE EROSION DEL RIO GUALI
TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCION...................................................................................................................22. ALCANCES............................................................................................................................33. ANTECEDENTES.................................................................................................................44. DESCRIPCION GENERAL..................................................................................................5
4.2 SOCAVACION DEL LECHO.........................................................................................................................54.3 SOCAVACION DE LAS ORILLAS...............................................................................................................54.4 CONDICIONES ACTUALES DE LAS ORILLAS.......................................................................................64.5 DIAGNOSTICO DE LA PROBLEMÁTICA DEL RIO GUALI....................................................................8
5. MODELACIÓN RÍO GUALÍ.................................................................................................96. ANALISIS DE RESULTADOS..........................................................................................117. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.................................................................158. LIMITACIONES...................................................................................................................169. MEMORIAS DE CALCULO................................................................................................17
CONSORCIO CONTROL PRESAS HONDA Página 1
REALIZACIÓN DE LOS AJUSTES DE LOS DISEÑOS OBRAS DE CONTROL DE EROSIÓN DEL RÍO GUALÍ
VOLUMEN 3
INFORME DE AJUSTE A LOS DISEÑOS OBRAS DE CONTROL DE EROSION DEL RIO GUALI
1. INTRODUCCION
El CONSORCIO CONTROL PRESAS HONDA contrata a los profesionales necesarios
para dar alcance a la ejecución de los AJUSTE A LOS DISEÑOS OBRAS DE
CONTROL DE EROSION DEL RIO GUALI. en el municipio de Honda (Tolima)
adelantados por la firma ESTUDIOS Y ASESORIAS en el año 2008.
Con base en lo anterior se realizaron los ajustes a los diseños de las ocho presas
proyectadas a lo largo del rio Guali entre el puente la Piragua y el rio Magdalena. Así
como los ajustes de los muros de los sectores inestables del sector de la Plaza de
Mercado y del barrio las Delicias.
Este informe contiene la evaluación y verificación de los parámetros establecidos en el
diseño inicial y los ajustes presentados debido a las nuevas secciones transversales
presentadas en la topografía a vigencia 2011, además de las recomendaciones dadas
por el estudio de geotecnia actual.
CONSORCIO CONTROL PRESAS HONDA Página 2
REALIZACIÓN DE LOS AJUSTES DE LOS DISEÑOS OBRAS DE CONTROL DE EROSIÓN DEL RÍO GUALÍ
2. ALCANCES
Se ha establecido como alcance del presente estudio, realizar los ajustes al informe
de “EJECUCION DE LOS TRABAJOS PRELIMINARES DE LAS OBRAS DE
CONTROL DE EROSION DEL RIO GUALI”.
Se realiza la evaluación del comportamiento de las estructuras proyectadas
dentro de la topografía actualizada por el CONSORCIO PRESAS HONDA.
Se interpreta el resultado obtenido de la modelación y se realiza la
conceptualización con todos los especialistas sobre los temas más importantes
que ajustaran el diseño.
Se plantea un chequeo de geometría de acuerdo a la información actualizada
suministrada por los especialistas de geotecnia con el fin de evaluar cada una
de las estructuras de acuerdo a las condiciones iníciales.
Se realiza los ajustes a los muros de la plaza de mercado y el barrio las
delicias así como a las estructuras que se proyectan en el rio Guali.
CONSORCIO CONTROL PRESAS HONDA Página 3
REALIZACIÓN DE LOS AJUSTES DE LOS DISEÑOS OBRAS DE CONTROL DE EROSIÓN DEL RÍO GUALÍ
3. ANTECEDENTES
De acuerdo a las condiciones del evento desarrollados el día 6 de Noviembre de
2010, se ha tenido que realizar una nueva evaluación a los diseños presentados en
el año 2008 por ESTUDIOS & ASESORIAS, ya que la modificación desarrollada en el
cauce generan transformaciones a los lados de las estructuras presentadas.
En vista de esto se requiere efectuar la evaluación a los diseños inicialmente
contratados y que deberán ser desarrollados constructivamente en el menor tiempo
posible, ya que estos tipos de ríos de características torrenciales generan
actualizaciones en los cauces que modifican sustancialmente las proyecciones que se
planeen.
CONSORCIO CONTROL PRESAS HONDA Página 4
REALIZACIÓN DE LOS AJUSTES DE LOS DISEÑOS OBRAS DE CONTROL DE EROSIÓN DEL RÍO GUALÍ
4. DESCRIPCION GENERAL
4.1 CONDICIONES DE SOCAVACION RIO GUALI
En la zona del Rio Guali, entre la desembocadura al Rio Magdalena y el puente de la
Piragua, se han presentado problemas de erosión con el transcurrir del tiempo, esto
debido al tipo de morfología de los suelos que la constituyen en las orillas y a la
naturaleza de tipo torrencial en el flujo; condición que se agravo a partir del 13 de
noviembre de 1985 y lo ocurrido el pasado 6 de junio de 2010. Situación que ha generado
condiciones críticas que deben seguir siendo evaluadas y analizadas como son:
1. La desestabilización reiterativa de las orillas del cauce.
2. Socavación en el fondo del cauce en algunos sectores más severa que en otros.
3. La afectación de las estructuras que se encuentran al margen izquierdo y derecho
del cauce.
4.2 SOCAVACION DEL LECHO
Las condiciones de socavación que presenta el rio de acuerdo a las condiciones
analizadas en el informe presentado por ESTUDIOS Y ASESORIAS y los perfiles
realizados en esta evaluación después del evento, determinan el grado de transformación
que ha tenido el rio Guali desde el año 2005 a 2010; situación que evidencia el
acomodamiento de material transportado en el desarrollo de la cuenca.
4.3 SOCAVACION DE LAS ORILLAS
Como se describe en el documento de obras de control hidráulico de Estudios y Asesorías
CONSORCIO CONTROL PRESAS HONDA Página 5
REALIZACIÓN DE LOS AJUSTES DE LOS DISEÑOS OBRAS DE CONTROL DE EROSIÓN DEL RÍO GUALÍ
Se mantiene la misma consideración de acuerdo a las condiciones de transformación que
ha presentado el rio en este periodo de vida y desarrollo.
4.4 CONDICIONES ACTUALES DE LAS ORILLAS
A medida que se ha desarrollado el rio se ha venido presentando el fenómeno de
depósitos de material; han perdido su soporte generando que la superficie de
cizallamiento vertical sea capaz de resistir la fuerza de corte de la masa, la cual cae al
CONSORCIO CONTROL PRESAS HONDA Página 6
REALIZACIÓN DE LOS AJUSTES DE LOS DISEÑOS OBRAS DE CONTROL DE EROSIÓN DEL RÍO GUALÍ
lecho, descomponiéndose en material fino y fácil de remover por la corriente y el material
grueso queda temporalmente en el rio que al llegar una evento también será desplazado,
generando que la zona se transforme y quede expuesta para un nuevo evento.
Este comportamiento ha generado que el rio Guali en la actualidad y como se pudo
evidenciar en la creciente del 6 de noviembre de 2010 arrastre a su paso las orillas de
margen derecho e izquierdo, además del acomodamiento de material suelto en las orillas
como se puede evidenciar en el registro fotográfico que se presenta a continuación.
Margen derecha del Río Gualí: Se observa a la derecha la flecha donde se indica el desprendimiento de material en la dirección del río Gualí.
Figura 1. Fotografías del sitio a lo largo del Rio Guali
CONSORCIO CONTROL PRESAS HONDA Página 7
REALIZACIÓN DE LOS AJUSTES DE LOS DISEÑOS OBRAS DE CONTROL DE EROSIÓN DEL RÍO GUALÍ
Margen derecha del Río Gualí: Se observa a la izquierda, la flecha donde se indica el desprendimiento de material al frente de la plaza de mercado
Figura 2. Fotografías del sitio a lo largo del Rio Guali
Margen Izquierda del Río Gualí y Margen derecho : Se observa a la izquierda y derecha , la flecha donde se indica el acomodamiento de material en la zona de la casa de la cultura y plaza de mercado del material una vez sucedido el evento del 6 de noviembre de 2010.
Figura 3. Fotografías del sitio a lo largo del Rio Guali
4.5 DIAGNOSTICO DE LA PROBLEMÁTICA DEL RIO GUALI
De acuerdo a las consideraciones presentadas en el Estudio desarrollado por ESTUDIOS
Y ASESORIAS en el año 2008 se determino para esta actualización, recopilar toda la
información encontrada por este estudio y a partir de ellos se realizan las actualizaciones
de topografía, estudio geotécnico y consideraciones actuales de las visitas técnicas
realizadas a la zona.
CONSORCIO CONTROL PRESAS HONDA Página 8
REALIZACIÓN DE LOS AJUSTES DE LOS DISEÑOS OBRAS DE CONTROL DE EROSIÓN DEL RÍO GUALÍ
En las condiciones actuales se realizo levantamiento topográfico en los 2kms aguas abajo
desde el Puente en la llegada a la desembocadura del rio Magdalena, además de los
apiques en la zona de estudio de acuerdo a las consideraciones establecidas en el estudio
inicial, esto con el fin de poder realizar un comparativo en los periodos correspondientes
de las evaluaciones al rio Guali.
Se realizo la evaluación detallada presa por presa planteada en el diseño inicial el cual
cubre una longitud de 7 km en el rio Guali y que para esta verificación solo se tomaran los
2km finales a la desembocadura al Rio Magdalena.
Bajo estas condiciones se procedió a realizar la modelación de estas secciones del rio
con el fin de analizar su comportamiento y determinar bajo los caudales suministrados en
el informe “DISEÑO DE OBRAS DE CONTROL FLUVIAL DEL RIO GUALI Volumen I
Informe Final de julio de 1988”.
5. MODELACIÓN RÍO GUALÍ
La modelación del Río Gualí se realizó utilizando el programa HEC-RAS del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos (USACE por sus siglas en inglés) con base en las secciones transversales suministradas y con los siguientes caudales y períodos de retorno:
2,33 años: 584 m3/s5 años: 739 m3/s10 años: 870 m3/s25 años: 996 m3/s50 años: 1158 m3/s100 años: 1286 m3/s
La modelación se realizó en dos escenarios: en el primero, se modeló la configuración actual del río con las presas 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8 proyectadas; en el segundo, se incluyeron únicamente las presas proyectadas 6, 7 y 8. Las presa tienen las siguientes características:
PRESA ABSCISA COTA VERTEDERO
(msnm)2 K1+537.918 193.40
CONSORCIO CONTROL PRESAS HONDA Página 9
REALIZACIÓN DE LOS AJUSTES DE LOS DISEÑOS OBRAS DE CONTROL DE EROSIÓN DEL RÍO GUALÍ
3 K1+333.80 194.504 K1+047.28 197.005 K0+759.00 200.006 K0+545.963 203.007 K0+286.215 206.008 K0+022.278 208.50
Los parámetros utilizados para la modelación son:
- n Manning: 0.030- Flujo mixto (subcrítico y supercrítico).- Para las modelaciones, aguas abajo, se utilizaron las siguientes cotas de
control: 2,33 años: 191 msnm 5 años: 192 msnm 10 años: 193 msnm 25 años: 194 msnm 50 años: 194.5 msnm 100 años:195 msnm
Estas cotas son asumidas de acuerdo a la información suministrada y encontrada
en la información de diseño inicial.
- Para la modelación sin presas, aguas arriba, se tomó el y crítico como cota de
control.
6. ANALISIS DE RESULTADOS
La condición del rio Guali, la ubicación de las orillas, con la dirección que trae el cauce y
debido a su agresiva curvatura en el desarrollo de la corriente en esta zona hace que el
fenómeno de la erosión del cauce sea fuerte y desestabilice las márgenes del rio en su
desarrollo.
La intensa erosión que ha generado el rio desde la avalancha del 13 de diciembre de
1985, es debido a los cambios morfológicos y que se pudo comprobar nuevamente en la
creciente del 6 de noviembre de 2010 que ratifica la problemática que presenta el cauce a
nivel del municipio de Honda generando aspectos importantes de análisis como son:
CONSORCIO CONTROL PRESAS HONDA Página 10
REALIZACIÓN DE LOS AJUSTES DE LOS DISEÑOS OBRAS DE CONTROL DE EROSIÓN DEL RÍO GUALÍ
La socavación del lecho se mantiene en un valor de 2,5 dentro del rango establecido en el
estudio inicial el cual lo contempla de 2 a 3metros en este sector medio y bajo del rio Guali
antes de llegar a la desembocadura del rio magdalena.
Perdida del material en las orillas como se evidencia en las fotografías y en la
comparación de la topografía inicial del estudio y la actual de actualización y verificación.
Generación de meandros en el desarrollo del trayecto debido a cambio de dirección de la
corriente entre el margen izquierdo y el derecho.
La falla presentada en los taludes del barrio las delicias, casa de la cultura, muro en la
zona aledaña a la alcaldía y socavaciones laterales a lo largo de los dos kilómetros
analizados en esta evaluación.
En esta evaluación se ratifica la necesidad de proporcionar una solución a los problemas
de desestabilización de las terrazas que conforman la zona urbana de Honda, es
necesario controlar la socavación profundizan te aunque presenta material acomodado
temporalmente.
Como se estableció en el informe técnico de la UNIVERSIDAD NACIONAL, de finales de
los 80, los estudios y diseños realizados en 1988 para detener el proceso erosivo incluyen
el sector de 7 km, entre la desembocadura del rio y la urbanización Palma del Rio, y
fueron realizados por la firma ESTUDIOS Y ASESORIAS Ltda, para RESURGIR, siendo
la base de los diseños actuales de obras.
El control de la socavación contempla inicialmente la construcción de 25 a 30 presas de
baja altura (3.5m a 6.5m), cuyo costo es alto; para lo cual se mantienen las condiciones de
este estudio y se realizan los correctivos del margen izquierda y derecha de las presas
que llegan en el cubrimiento de los 2km de evaluación como se presentan en los planos
anexos a este documento.
CONSORCIO CONTROL PRESAS HONDA Página 11
REALIZACIÓN DE LOS AJUSTES DE LOS DISEÑOS OBRAS DE CONTROL DE EROSIÓN DEL RÍO GUALÍ
Es importante generar monitoreo permanentes a estas estructuras y cada vez que se
realicen las inversiones se evalúen las condiciones del rio en ese momento ya que es un
rio que varia notoriamente y no es predecible determinar el comportamiento de este cada
vez que se realicen nuevas inversiones.
Por lo tanto esta evaluación recomienda que se verifique topográficamente el alcance a
ejecutar y las condiciones que presente en rio en su momento de ejecución de las obras.
OBRAS A CONTRUIR.
Bajo las condiciones actuales que presenta el rio se realizan los siguientes
planteamientos:
La finalidad de estas estructuras es reducir la velocidad de la corriente y de esa forma
reducir la capacidad de transporte de forma que el rio pierda su capacidad de erosionar y
se pueda de esta forma direccionar el rio y controlar la erosión de las orillas en esta
franja de 2 km.
Se mantiene el distanciamiento de las presas de acuerdo al estudio desarrollado por
ESTUDIOS Y ASESORIAS en 250m.
En el estudio inicial se maneja vertedero de 20m de largo para las condiciones actuales se
trabajara con un vertedero de 25 m los cuales se presentan el los planos y con los ajustes
de los niveles y profundidad de socavacion de 2.5.
Es importante cuando se realicen las presas verificar los procesos de acabado en sus
laterales y como se puedan proteger para evitar que se presente socavaciones en estas
zonas por el manejo de las corrientes.
En el escenario de las tres presas (8, 7 y 6), el cauce actual tiene capacidad hidráulica
para transportar la creciente de los 100 años, siempre y cuando se realice el realce de
jarillones en los sitios en los cuales están bajos o son inexistentes.
CONSORCIO CONTROL PRESAS HONDA Página 12
REALIZACIÓN DE LOS AJUSTES DE LOS DISEÑOS OBRAS DE CONTROL DE EROSIÓN DEL RÍO GUALÍ
En el escenario de las tres presas (8, 7 y 6), se prevé una socavación importante en el
Puente López y el Puente Negro, debida a las altas velocidades que se presentarán en
sus inmediaciones (entre 5.0 y 6.0 m/s).
En el escenario de todas las presas, en algunos sectores el cauce actual presenta déficit
de capacidad hidráulica para transportar la creciente de los 100 años, por lo que se
requiere el realce de jarillones en los sitios en los cuales están bajos o son inexistentes.
Al incorporar todas las presas, las velocidades que se presentan en el cauce son del orden
de los 3.0 m/s, lo cual garantiza una menor afectación por socavación en las estructuras
existentes y proyectadas. Sin embargo, en los últimos 1500 m, las velocidades son iguales
en ambos escenarios y, por consiguiente, se prevé una socavación importante en el
Puente Negro.
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
- Las siete (7) presas propuestas permiten una reducción en la velocidad del agua en
el cauce, de modo que se presentan velocidades que varían entre 3.0 y 4.0 m/s.
- La sección transversal del río es suficiente, aun con la incorporación de las presas,
para el tránsito de la creciente de 100 años. Sin embargo, en varios sectores
aparentemente se requiere el realce de jarillones. Se debe verificar en terreno lo
correspondiente.
- Se recomienda construir jarillones en los sectores en los cuales se prevé
desbordamiento, con el fin de garantizar el adecuado funcionamiento del río, una
vez construidas las presas.
CONSORCIO CONTROL PRESAS HONDA Página 13
REALIZACIÓN DE LOS AJUSTES DE LOS DISEÑOS OBRAS DE CONTROL DE EROSIÓN DEL RÍO GUALÍ
- Es necesario generar conciencia de la importancia del mantenimiento de las
estructuras que se construyan ya que estas trabajan con un rio sumamente
torrencial que genera que en cada evento cause traslado de sedimentos y
afectaciones en las orillas y por esta razón es importante realizar mantenimientos
periódicos.
- Las presas generan la disminución de la velocidad y conformación de
sedimentos pero no deja de ser importante continuar con las protecciones en las orillas
ya que el rio seguirá su desarrollo y continuara la socavación lateral de las estructuras.
- Se debe dar claridad en la importancia de generar una socialización por parte
del municipio a la ronda del rio Guali ya que en la medida que sea transformado aguas
arriba el rio así serán las condiciones de llegada en la desembocadura generando que
ha futuro estas estructuras no sean suficientes para la grave situación del municipio de
Honda con el Rio Guali.
-
8. LIMITACIONES
Ya que las revisiones realizadas en este documento se basan en la información
suministrada en el diseño inicial, además que no existe una actualización mas reciente del
estudio hidrológico de la zona, es importante manifestar por esta consultoría que se
maneja toda la información entregada por la alcandía dentro de su alcance inicial de los
diseño realizados por ESTUDIOS Y ASESORIAS.
Es importante dar claridad que se realiza la modelación de acuerdo a los caudales
presentados en esos documentos y a las estimaciones y condiciones descritas en esos
documentos ya que superan la revisión hidrológica realizada por el consorcio para dar
tranquilidad al estudio de que la información es veraz y confiable.
CONSORCIO CONTROL PRESAS HONDA Página 14
REALIZACIÓN DE LOS AJUSTES DE LOS DISEÑOS OBRAS DE CONTROL DE EROSIÓN DEL RÍO GUALÍ
También se da claridad de la urgencia de dar desarrollo a las obras después de la
actualización ya que el rio cambia notoriamente en cada evento y es importante generar
las obras, de lo contrario se debe realizar un monitoreo constante ya que el
comportamiento del cauce genera actualizaciones topográficas del proyecto debido a la
socavación lateral que se desarrolla.
CONSORCIO CONTROL PRESAS HONDA Página 15
REALIZACIÓN DE LOS AJUSTES DE LOS DISEÑOS OBRAS DE CONTROL DE EROSIÓN DEL RÍO GUALÍ
9. MEMORIAS DE CALCULO
CONSORCIO CONTROL PRESAS HONDA Página 16
REALIZACIÓN DE LOS AJUSTES DE LOS DISEÑOS OBRAS DE CONTROL DE EROSIÓN DEL RÍO GUALÍ
10. ÍNDICE DE PLANOS
PRESA 1 , EN TOPOGRAFÍA ACTUAL
PRESA 2 , EN TOPOGRAFÍA ACTUAL
PRESA 3 , EN TOPOGRAFÍA ACTUAL
PRESA 4 , EN TOPOGRAFÍA ACTUAL
PRESA 5 , EN TOPOGRAFÍA ACTUAL
PRESA 6 , EN TOPOGRAFÍA ACTUAL
PRESA 7 , EN TOPOGRAFÍA ACTUAL
PRESA 8 , EN TOPOGRAFÍA ACTUAL
CONSORCIO CONTROL PRESAS HONDA Página 17
