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Diseño de estructuras en torrentes de rio
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OBJETIVO
Controlar su gran potencial destructivo, producto de la energía del flujo proveniente principalmente de la elevada pendiente de los cauces y de la presencia de materiales sólidos transportados por la corriente, los cuales, junto con el agua, pueden causar enormes daños al alcanzar las planicies aguas abajo, donde normalmente se concentran las actividades y la infraestructura humana (ciudades, carreteras, cultivos, etc.)
CORRECCIÓN DE TORRENTES
a) Técnicas para control de torrentes depositantes- Técnicas para control de erosión en la cuenca -Técnicas para control de erosión en el cauce
b) Técnicas para control de torrentes socavantes-Técnicas para control de erosión en el cauce
c) Técnicas para el control de la garganta del torrente
d) Técnicas para el control del cono de deyección y canal de desagüe
CORRECCIÓN DE TORRENTES
• Corrección de torrentes depositantesObras en la cuenca
- Conservación de suelos y forestación- Enfajinado de laderas- Mallas ancladas- Terraceado de laderas- Estabilización de deslizamientos- Drenajes y zanjas interceptoras- Desagües o descoles- Muros interceptores- Empalizadas interceptoras
• Conservación de suelos
Medidas biológicas y culturales o preventivas
Protegen el suelo contra los agentes erosivos o refuerzan su resistencia al arrastre.
Su aplicación conlleva una mejora de las propiedades y condiciones hídricas de los suelos, lo que facilita el manejo de la escorrentía.
Laboreo racionalOrdenación de cultivosAlternativas de cultivo racionalesTratamiento de rastrojosControl de pastoreo, etc.
López C. de Ll., F. et al. (1998).
Cultivo a nivel
Consiste en realizar las labores y otras prácticas de cultivo en el sentido de la curva de nivel del terreno, con objeto de eliminar o reducir la escorrentía superficial del agua y el correspondiente arrastre del suelo.
López C. de Ll., F. et al. (1998).
Cultivo a nivel
VentajasAumento del agua infiltradaDistribución más homogénea de la humedad en el suelo,Menor pérdida de fertilizantesMayor uniformidad de la siembra con el consiguiente aumento
productivo.
DesventajasEficacia solamente en los terrenos con menos de 12 % de pendiente y
cuando la pluviometría es de relativamente baja intensidad y volumen
No se recomienda el trazado de surcos completamente a nivel en los terrenos muy arcillosos e impermeables
El laboreo a nivel puede dar origen a peligrosos desplazamientos del suelo hacia las cotas más bajas
Es imposible establecer el cultivo a nivel en parcelas estrechas si sus lados mayores no coinciden sensiblemente con la curva a nivel
López C. de Ll., F. et al. (1998).
Cultivo en fajas o franjasEs la ordenación de cultivos en tiempo y espacio, de
manera que se sucedan alternativamente las fajas de terreno descubierto o con escasa vegetación, con otras, cubiertas de vegetación densa y resistente a la erosión hídrica o eólica.
López C. de Ll., F. et al. (1998).
2 m
2” a 6” de diámetro
Un metro enterrado
Postes
Los postes tienen un diámetro de 1 a 3.5" y longitudes de 2 a 3 metros'. Se les utiliza principalmente para el control de erosión en riveras de ríos, para la construcción de trinchos de contención en taludes y para la construcción de vertederos tipo trincho en el control de fondo de cauces.
Elementos para la vegetalización
Suárez Díaz, J. (2001).
Elementos para la vegetalización
2. EstacasLas estacas deben tener un diámetro entre 1/2" y 1" y una longitud de 60 cm a 1.0 metro. Su utilización principalmente es para la siembra de árboles y arbustos en
taludes y cerca de los cauces de las corrientes
Suárez Díaz, J. (2001).
• Enfajinado de laderasLas fajinas son manojos semicilíndricos de ramas de hierbas de diámetro 0.20 a 0.40 m y longitudes entre 2 y 9 m, atados con alambre o con soga de fibras orgánicas o polipropileno cada 0.20 - 0.30 m
Suárez Díaz, J. (2001).
Terrazas o bermas
Son estructuras de defensa, consistentes, generalmente, en un surco y el correspondiente lomo o caballón que, trazados sensiblemente paralelos a la línea de nivel del terreno, tienen por objeto el absorber o evacuar el exceso de agua de lluvia para evitar el arrastre del suelo.
López C. de Ll., F. et al. (1998).
Terrazas o bermas
Funciones:
Frenar la velocidad del agua de escorrentía
Aumentar la capacidad de infiltración
Limitar el arrastre del suelo
Almacenaje más uniforme de las precipitaciones
Obligar el laboreo a nivel
Evacuar el agua sobrante
López C. de Ll., F. et al. (1998).
Elección del tipo de terraza
1. Pluviometría2. Pendientes del terreno3. Cultivo (cereal, pastizal, frutales, etc.)4. Características físicas del suelo (textura, profundidad)5. Medios de construcción disponibles
López C. de Ll., F. et al. (1998).
Terrazas o bermas: hidrología
Terrazas de absorción (a nivel) Controlan la erosión reteniendo y almacenando el exceso de agua, escurrida entre dos terrazas contiguas. Las terrazas de absorción, pueden construirse sólo en suelos profundos y cuyos cultivos pueden resistir momentáneos encharcamientos
Terrazas de desagüe (en pendiente) Defienden el suelo contra los arrastres y evacuan el agua sobrante hacia desagües acondicionados para este fin
Infiltración (mm/h) Lluvia anual (mm)
< 10 10 - 20 > 20
< 500 D A A
500 – 800 D D A
> 800 D D D
López C. de Ll., F. et al. (1998).
Terrazas o bermas: pendiente del terreno
Granadina: Canal triangular, no se cultiva el lomoFrutales, pastizales
Americana: Perfil suave totalmente cultivableTodos los cultivos
Argelina: Canal trapecial, se cultiva el canal
Tipo de terrazas Pendientes Americano Granadino
Argelino
<10% <30% >25%
López C. de Ll., F. et al. (1998).
Desagües y descoles
Estructuras naturales o artificiales cuya misión es recoger las aguas sobrantes de una zona y conducirlas, de manera no erosiva, fuera de la misma.
• Corrección de torrentes depositantesObras en el cauce
Construcción de presas escalonadas
Dragado de material depositado
Construcción de presas abiertas
• Presas abiertas, permeables, porosas, selectivas
Abertura únicaAberturas múltiples
Barras verticalesBarras horizontales
Presentan mayor vida útil al retener materiales y degradan menos al dejarlos pasar
Silvio G. Di. (1985).
• Corrección de torrentes socavantesObras en el cauce
Construcción de presas escalonadas
Construcción de umbrales de fondo
Revestimientos
Acciones en la garganta del torrente
• Construcción de presas
• Construcción de umbrales de fondo
• Protección de márgenes (longitudinales)- Revestimientos - Muros
Acciones en el cono de deyección y canal de desagüe
• Protección de márgenes (longitudinales)- Encauzamiento escalonado- Revestimientos- Muros
• Objetivo
Concentrar las aguas en un cauce fijo y estable, lo que se consigue con su encauzamiento mediante muros longitudinales y dotando al lecho de una solera resistente a la erosión de los caudales de descarga.
Debido a la concentración del flujo en un cauce, se invierte el proceso natural de este tramo (agradación), convirtiéndolo en sujeto de posibles erosiones de cauce.
Estas obras de encauzamiento del cono de deyección no deben ser abordadas, salvo casos muy excepcionales, sin que se hayan realizado previamente correcciones del lecho del cauce aguas arriba y de restauración en las laderas vertientes.
López C. de Ll., F. et al. (1998).
Encauzamiento escalonado
OBRAS TIPO DE GAVION
ESQUEMA
• Muro de contención de taludes y de desprendimiento de piedras.
• Revestimiento de canales. • Presas de almacenamiento. • Presas de control de azolves. • Estribos de puentes.
GAVION CAJA
• Revestimiento de canales. • Protección de conos de
derrames. • Protección de estructuras
contra la socavación
COLCHON RENO
• Encauzamiento de Ríos. • Base para muros en terrenos
blandos o con presencia de agua
GAVION SACO O
CILINDRICO
• Control de erosión superficial en taludes inestables.
• Conducción de caídas en forma pasiva.
RED DE
SEGURIDAD
Materiales
Referencias
1. González del T. del R., M. y García de J. L., D. (2001). Restauración de ríos y riberas. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Montes. Coedición: Fundación Conde del Valle de Salazar y Ediciones Mundi-Prensa. España.
2. Hallmark, D. E. (1978). Presas Pequeñas de Concreto. PórtlandCement Association. Editorial Limusa. México.
3. Linsley R. y Francini J. (1975). Ingeniería de los Recursos Hidráulicos. Compañía Editorial Continental. México.
4. López C. de Ll., F. et al. (1998). “Restauración hidrológico forestal de cuencas y control de erosión”. Coedición TRAGSA, TRAGSATEC, Ministerio del Medio Ambiente, Ediciones Mundi-Prensa. España.
5. Maza Alvarez, J. A. (1975). “Diseño de Espigones”. Revista de Recursos Hidráulicos Volumen 4. N° 2. México.
6. Oramas G. y Lemos R. Estructuras Hidráulicas. FIC. UNICAUCA. Popayán.
7. Schoklitsch, A. (1961). Tratado de Arquitectura Hidráulica. Barcelona.
8. Silvio G. Di. (1985). Soil Erosion and Conservation. IHE. The Netherlands
9. Suárez Díaz, J. (1987). “Diseño de Obras en Gaviones”. Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga, Colombia.
10.Suárez Díaz, J. (2001). “Control de Erosión en zonas tropicales”. Ediciones Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga, Colombia.
11.Suárez V., L. M. (1993). Presas de corrección de torrentes y retención de sedimentos. Ministerio del Ambiente y de los Recursos Naturales Renovables. Venezuela.
12.Universidad del Cauca (2003). Memorias del Curso Taller: “Obras de Control Fluvial”.
13.U.S.B.R. (1967). Diseño de Presas Pequeñas. United States Department of Interior.
14.Villamizar C., A. (1989). Diseño de Presas de Tierra para Pequeños Almacenamientos. HIMAT.