2005, vol. 12, núm. 3
http://hdl.handle.net/2099/2484
2024-03-19T07:43:33ZDistribución lateral de velocidades en cauces naturales
http://hdl.handle.net/2099/2504
Distribución lateral de velocidades en cauces naturales
Weber, Juan F.; Menéndez, Ángel N.; Tarrab, Leticia
En este trabajo se presentan los resultados de la aplicación de dos modelos para la predicción de la distribución lateral de velocidades en cinco casos de cauces naturales. Los modelos considerados son el Método del Canal Dividido (DCM) a través de su implementación en el programa HEC-RAS, y el Método de la Distribución Lateral (LDM) a través de la solución analítica propuesta por Shiono y Knight. Los casos analizados corresponden a cinco secciones ubicadas sobre diversos ríos: el río Severn en Montford (UK), y las estaciones de medición Eldorado y Puerto Libertad sobre el Alto río Paraná, el río de La Suela, en la provincia de Córdoba, y el río Colorado en Buta Ranquil (Neuquén), todas estas en la República Argentina. Se presentan los valores ajustados de los parámetros de los modelos, haciendo hincapié en la interpretación física de los mismos. Se compara el desempeño de los modelos aplicados, y se analizan sus ventajas y desventajas relativas. Se concluye que, a pesar de que el modelo SKM es matemáticamente más complejo, la ganancia obtenida para estimar la distribución lateral de velocidades en cauces naturales es lo suficientemente significativa como para recomendar su utilización.
2007-03-12T15:19:52ZWeber, Juan F.Menéndez, Ángel N.Tarrab, LeticiaEn este trabajo se presentan los resultados de la aplicación de dos modelos para la predicción de la distribución lateral de velocidades en cinco casos de cauces naturales. Los modelos considerados son el Método del Canal Dividido (DCM) a través de su implementación en el programa HEC-RAS, y el Método de la Distribución Lateral (LDM) a través de la solución analítica propuesta por Shiono y Knight. Los casos analizados corresponden a cinco secciones ubicadas sobre diversos ríos: el río Severn en Montford (UK), y las estaciones de medición Eldorado y Puerto Libertad sobre el Alto río Paraná, el río de La Suela, en la provincia de Córdoba, y el río Colorado en Buta Ranquil (Neuquén), todas estas en la República Argentina. Se presentan los valores ajustados de los parámetros de los modelos, haciendo hincapié en la interpretación física de los mismos. Se compara el desempeño de los modelos aplicados, y se analizan sus ventajas y desventajas relativas. Se concluye que, a pesar de que el modelo SKM es matemáticamente más complejo, la ganancia obtenida para estimar la distribución lateral de velocidades en cauces naturales es lo suficientemente significativa como para recomendar su utilización.Erosión en estribos de puentes aliviadores
http://hdl.handle.net/2099/2503
Erosión en estribos de puentes aliviadores
Scacchi, Graciela; Spalletti, Pablo; Brea, José Daniel; Schreider, Mario; Fuentes Aguilar, Ramón
En este trabajo se vuelcan parte de los esfuerzos realizados por investigadores de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas de la Universidad Nacional del Litoral y del Laboratorio de Hidráulica del Instituto Nacional del Agua para estudiar la erosión junto a estribos de puentes aliviadores durante la última década en Argentina. Por una parte, estudios experimentales demostraron que las erosiones locales en estribos de puentes aliviadores, cuando estos son de paredes verticales, dependen tanto de las condiciones iniciales del escurrimiento junto a él, como del proceso de redistribución de caudales que se produce durante su desarrollo. Este último fenómeno pudo ser adecuadamente evaluado mediante la incorporación del ancho del puente como variable fundamental en el análisis, la que caracteriza al proceso en su conjunto como un típico fenómeno en planta Por otro lado, se describieron los procesos de erosión local por efecto de los vórtices de eje horizontal y vertical y de erosión por contracción, en estribos no verticales, de uso frecuente en puentes aliviadores. Mediante estudios en modelos físicos, se analizaron cómo es el flujo líquido y se describe la configuración del lecho tras el pasaje de crecidas, indicando la importancia relativa de los diferentes procesos erosivos.
2007-03-12T15:18:27ZScacchi, GracielaSpalletti, PabloBrea, José DanielSchreider, MarioFuentes Aguilar, RamónEn este trabajo se vuelcan parte de los esfuerzos realizados por investigadores de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas de la Universidad Nacional del Litoral y del Laboratorio de Hidráulica del Instituto Nacional del Agua para estudiar la erosión junto a estribos de puentes aliviadores durante la última década en Argentina. Por una parte, estudios experimentales demostraron que las erosiones locales en estribos de puentes aliviadores, cuando estos son de paredes verticales, dependen tanto de las condiciones iniciales del escurrimiento junto a él, como del proceso de redistribución de caudales que se produce durante su desarrollo. Este último fenómeno pudo ser adecuadamente evaluado mediante la incorporación del ancho del puente como variable fundamental en el análisis, la que caracteriza al proceso en su conjunto como un típico fenómeno en planta Por otro lado, se describieron los procesos de erosión local por efecto de los vórtices de eje horizontal y vertical y de erosión por contracción, en estribos no verticales, de uso frecuente en puentes aliviadores. Mediante estudios en modelos físicos, se analizaron cómo es el flujo líquido y se describe la configuración del lecho tras el pasaje de crecidas, indicando la importancia relativa de los diferentes procesos erosivos.Estabilización de procesos erosivos en cárcavas sobre suelos loéssicos de Córdoba, Argentina. Caso arroyo "El Gato"
http://hdl.handle.net/2099/2502
Estabilización de procesos erosivos en cárcavas sobre suelos loéssicos de Córdoba, Argentina. Caso arroyo "El Gato"
Rodríguez, Andrés; Farias, Héctor Daniel; Castelló, Edgar; López Plazas, Fabián; Moya, Gonzalo; Vanoli, Gustavo
En el sur de la provincia de Córdoba (región central de Argentina) se encuentran numerosos arroyos afectados por procesos erosivos de carcavamiento. En particular, el arroyo El Gato (que cruza la Ruta Nacional N° 8 cerca de Sampacho) muestra un severo proceso de incisión de su cauce como consecuencia del fenómeno de erosión en cárcava al que se encuentra sometido. Este fenómeno se materializa mediante la formación de un escalón en el lecho fluvial sobre el cual se desarrolla una cascada de aproximadamente 13 m de altura, desde el lecho del curso aguas arriba hasta el fondo de la fosa de socavación generada por la caída del agua. El impacto de este proceso es altamente significativo, ya que afecta al entorno de su área de influencia, cercenando las unidades de producción agropecuaria y dañando las obras de infraestructura existentes (caminos, vías férreas, poliductos, etc.). Asimismo, el impacto ambiental es altamente negativo, fundamentalmente por las consecuencias asociadas a la incisión del cauce, el descenso del nivel freático y el incremento del transporte de sedimentos hacia aguas abajo. En este trabajo se presentan los estudios básicos realizados para caracterizar el fenómeno y se describe la solución adoptada para estabilizar el cauce de este arroyo. Además, se presentan las modificaciones realizadas en la etapa de obra y los detalles del seguimiento durante la operación y mantenimiento de la misma.
2007-03-12T15:17:01ZRodríguez, AndrésFarias, Héctor DanielCastelló, EdgarLópez Plazas, FabiánMoya, GonzaloVanoli, GustavoEn el sur de la provincia de Córdoba (región central de Argentina) se encuentran numerosos arroyos afectados por procesos erosivos de carcavamiento. En particular, el arroyo El Gato (que cruza la Ruta Nacional N° 8 cerca de Sampacho) muestra un severo proceso de incisión de su cauce como consecuencia del fenómeno de erosión en cárcava al que se encuentra sometido. Este fenómeno se materializa mediante la formación de un escalón en el lecho fluvial sobre el cual se desarrolla una cascada de aproximadamente 13 m de altura, desde el lecho del curso aguas arriba hasta el fondo de la fosa de socavación generada por la caída del agua. El impacto de este proceso es altamente significativo, ya que afecta al entorno de su área de influencia, cercenando las unidades de producción agropecuaria y dañando las obras de infraestructura existentes (caminos, vías férreas, poliductos, etc.). Asimismo, el impacto ambiental es altamente negativo, fundamentalmente por las consecuencias asociadas a la incisión del cauce, el descenso del nivel freático y el incremento del transporte de sedimentos hacia aguas abajo. En este trabajo se presentan los estudios básicos realizados para caracterizar el fenómeno y se describe la solución adoptada para estabilizar el cauce de este arroyo. Además, se presentan las modificaciones realizadas en la etapa de obra y los detalles del seguimiento durante la operación y mantenimiento de la misma.Avulsión y rectificación de meandros en planicies de bajo gradiente: consideraciones para su predicción
http://hdl.handle.net/2099/2501
Avulsión y rectificación de meandros en planicies de bajo gradiente: consideraciones para su predicción
Ramonell, Carlos G.; Amstel, Mario L.
Para que una migración por avulsión o rectificación de meandro por desborde ocurra, es necesario que el escurrimiento se canalice por una nueva traza, sea preexistente (captura de un canal ya establecido) o de nueva formación (labrado de un cauce). A pesar de la validez general del enunciado previo, actualmente se carece de herramientas para predecir dónde un cambio de la ubicación de un cauce tendrá lugar en el tiempo, a partir de datos asequibles en estudios aplicados ordinarios. Aquí se presenta un conjunto de casos que cubren diversas situaciones en planicies aluviales de bajo gradiente, donde se identifican geoformas (y asociaciones de geoformas) que crean escenarios adecuados para esos cambios. Una condición común en los casos analizados es que la construcción de tales escenarios es lenta, y las morfologías asociadas pueden reconocerse con suficiente antelación, incluso de decenas de años. Así, los fenómenos de avulsión y rectificación de ondas pueden anticiparse con observaciones simples y de bajo costo en el entorno y el lecho de ríos. Finalmente, se propone un modelo conceptual que identifica las variables que intervienen en este tipo de procesos, junto a sus jerarquías y modos de influencia en planicies de poca pendiente.
2007-03-12T15:15:03ZRamonell, Carlos G.Amstel, Mario L.Para que una migración por avulsión o rectificación de meandro por desborde ocurra, es necesario que el escurrimiento se canalice por una nueva traza, sea preexistente (captura de un canal ya establecido) o de nueva formación (labrado de un cauce). A pesar de la validez general del enunciado previo, actualmente se carece de herramientas para predecir dónde un cambio de la ubicación de un cauce tendrá lugar en el tiempo, a partir de datos asequibles en estudios aplicados ordinarios. Aquí se presenta un conjunto de casos que cubren diversas situaciones en planicies aluviales de bajo gradiente, donde se identifican geoformas (y asociaciones de geoformas) que crean escenarios adecuados para esos cambios. Una condición común en los casos analizados es que la construcción de tales escenarios es lenta, y las morfologías asociadas pueden reconocerse con suficiente antelación, incluso de decenas de años. Así, los fenómenos de avulsión y rectificación de ondas pueden anticiparse con observaciones simples y de bajo costo en el entorno y el lecho de ríos. Finalmente, se propone un modelo conceptual que identifica las variables que intervienen en este tipo de procesos, junto a sus jerarquías y modos de influencia en planicies de poca pendiente.Estudio experimental de la presencia de barreras en flujos detríticos
http://hdl.handle.net/2099/2500
Estudio experimental de la presencia de barreras en flujos detríticos
Montserrat, Santiago; Tamburrino, Aldo; Niño, Yarko
En este artículo se presentan resultados experimentales sobre la interacción de flujos detríticos con barreras transversales, permeables e impermeables. Las primeras bloquean completamente el cauce y las segundas sólo de manera parcial. Las barreras fueron ubicadas en serie dentro de una canal rectangular por donde fluían mezclas de agua y sedimento. Los sólidos incorporados a la mezcla aguasedimentos están constituidos por arena, grava y bentonita en distintas concentraciones volumétricas según el experimento. Los resultados muestran que tanto las barreras permeables como impermeables se comportan adecuadamente como medidas de control aluvional. La elección del tipo de barrera dependerá de la estrategia de control aluvional utilizada. Se determinaron las características de los depósitos generados: volumen de retención, segregación del material depositado y, en el caso de barreras impermeables, pendiente de los depósitos. Las variables más relevantes que definen estas características son la concentración de finos y el espaciamiento entre barreras. La presencia de finos en la mezcla altera la reología del fluido intersticial, lo que incide directamente en el comportamiento del flujo y capacidad de los sólidos en depositarse. En cuanto al espaciamiento entre barreras, éste controla los efectos de la socavación al pie de ellas, lo que puede disminuir la capacidad de retención. Debido a que son varios los parámetros adimensionales que representan distintos aspectos de la dinámica del flujo, todos ellos deben ser considerados en la modelación ya que, en general, no existe un dominio de un aspecto sobre otro. Por esto, se concluye que es muy difícil escalar, a dimensiones de prototipo, resultados obtenidos en estudios a escala reducida. Esta conclusión, sin embargo, no invalida los estudios experimentales, ya que estos permiten orientar el diseño de barreras dentro del régimen de flujo estudiado.
2007-03-12T15:13:03ZMontserrat, SantiagoTamburrino, AldoNiño, YarkoEn este artículo se presentan resultados experimentales sobre la interacción de flujos detríticos con barreras transversales, permeables e impermeables. Las primeras bloquean completamente el cauce y las segundas sólo de manera parcial. Las barreras fueron ubicadas en serie dentro de una canal rectangular por donde fluían mezclas de agua y sedimento. Los sólidos incorporados a la mezcla aguasedimentos están constituidos por arena, grava y bentonita en distintas concentraciones volumétricas según el experimento. Los resultados muestran que tanto las barreras permeables como impermeables se comportan adecuadamente como medidas de control aluvional. La elección del tipo de barrera dependerá de la estrategia de control aluvional utilizada. Se determinaron las características de los depósitos generados: volumen de retención, segregación del material depositado y, en el caso de barreras impermeables, pendiente de los depósitos. Las variables más relevantes que definen estas características son la concentración de finos y el espaciamiento entre barreras. La presencia de finos en la mezcla altera la reología del fluido intersticial, lo que incide directamente en el comportamiento del flujo y capacidad de los sólidos en depositarse. En cuanto al espaciamiento entre barreras, éste controla los efectos de la socavación al pie de ellas, lo que puede disminuir la capacidad de retención. Debido a que son varios los parámetros adimensionales que representan distintos aspectos de la dinámica del flujo, todos ellos deben ser considerados en la modelación ya que, en general, no existe un dominio de un aspecto sobre otro. Por esto, se concluye que es muy difícil escalar, a dimensiones de prototipo, resultados obtenidos en estudios a escala reducida. Esta conclusión, sin embargo, no invalida los estudios experimentales, ya que estos permiten orientar el diseño de barreras dentro del régimen de flujo estudiado.Procesos de sedimentación en embalses en ambientes tropicales. Estudios de casos en Costa Rica y República Dominicana
http://hdl.handle.net/2099/2499
Procesos de sedimentación en embalses en ambientes tropicales. Estudios de casos en Costa Rica y República Dominicana
Jiménez, Oscar; Farias, Héctor Daniel; Rodríguez, Carlos
En este trabajo se describen algunas experiencias sobre la sedimentación en embalses en zonas tropicales, en los que por el importante aporte de sedimentos han requerido medidas particulares para asegurar su desempeño y lograr una vida útil aceptable. El embalse de Cachí en Costa Rica, utilizado para generación eléctrica, en su puesta en marcha en 1966 contaba con un embalse de 54 hm3. La cuenca tributaria de 783 km2 tiene una cobertura boscosa del 50%, y aun así, dadas las altas precipitaciones y pendientes, y adversas condiciones geotectónicas, tiene una producción de sedimentos de alrededor de 1200 ton/km2/año. La acumulación de sedimentos ha requerido que desde 1973 anualmente se realicen vaciados de limpieza, operación que ha permitido descargar una gran parte de los sedimentos acumulados y mantener el 80% de volumen original luego de 38 años de funcionamiento. Por su parte, el embalse de Angostura, situado aguas abajo, y que inició su operación en el 2001, tiene un embalse de 15 hm3 y una cuenca de 1463 km2, con un arrastre de sedimentos de 3.4x106 t/año (2348 ton/km2/ año). Este gran arrastre, más los vaciados anuales de Cachí que aportan una cantidad adicional de sedimentos, requirieron una estrategia para el manejo de los sedimentos, que incluye la disposición de obras de vaciado y limpieza, la operación coordinada de ambos embalses, y el manejo de niveles para minimizar la deposición. Por su parte, el embalse de Valdesia es uno de los más importantes de la República Dominicana, desde el punto de vista de riego, de generación eléctrica y por un acueducto que suple aproximadamente el 40% del agua potable de la capital. El impacto directo de los huracanes en dicho país ocasiona eventos extremos de precipitación y una muy alta tasa de producción de sedimentación. Como resultado, al cabo de 20 años de operación se ha perdido un 25% del volumen inicial, poniendo en peligro las obras de toma del acueducto. Las medidas de control han consistido en el dragado a gran escala mediante hidro-succión y la construcción de dos embalses aguas arriba.
2007-03-12T15:09:33ZJiménez, OscarFarias, Héctor DanielRodríguez, CarlosEn este trabajo se describen algunas experiencias sobre la sedimentación en embalses en zonas tropicales, en los que por el importante aporte de sedimentos han requerido medidas particulares para asegurar su desempeño y lograr una vida útil aceptable. El embalse de Cachí en Costa Rica, utilizado para generación eléctrica, en su puesta en marcha en 1966 contaba con un embalse de 54 hm3. La cuenca tributaria de 783 km2 tiene una cobertura boscosa del 50%, y aun así, dadas las altas precipitaciones y pendientes, y adversas condiciones geotectónicas, tiene una producción de sedimentos de alrededor de 1200 ton/km2/año. La acumulación de sedimentos ha requerido que desde 1973 anualmente se realicen vaciados de limpieza, operación que ha permitido descargar una gran parte de los sedimentos acumulados y mantener el 80% de volumen original luego de 38 años de funcionamiento. Por su parte, el embalse de Angostura, situado aguas abajo, y que inició su operación en el 2001, tiene un embalse de 15 hm3 y una cuenca de 1463 km2, con un arrastre de sedimentos de 3.4x106 t/año (2348 ton/km2/ año). Este gran arrastre, más los vaciados anuales de Cachí que aportan una cantidad adicional de sedimentos, requirieron una estrategia para el manejo de los sedimentos, que incluye la disposición de obras de vaciado y limpieza, la operación coordinada de ambos embalses, y el manejo de niveles para minimizar la deposición. Por su parte, el embalse de Valdesia es uno de los más importantes de la República Dominicana, desde el punto de vista de riego, de generación eléctrica y por un acueducto que suple aproximadamente el 40% del agua potable de la capital. El impacto directo de los huracanes en dicho país ocasiona eventos extremos de precipitación y una muy alta tasa de producción de sedimentación. Como resultado, al cabo de 20 años de operación se ha perdido un 25% del volumen inicial, poniendo en peligro las obras de toma del acueducto. Las medidas de control han consistido en el dragado a gran escala mediante hidro-succión y la construcción de dos embalses aguas arriba.Conceptos y aplicaciones sobre flujos densos en la hidráulica de ríos
http://hdl.handle.net/2099/2498
Conceptos y aplicaciones sobre flujos densos en la hidráulica de ríos
Brea, José Daniel; Spalletti, Luis; Hopwood, Haroldo Juan; Spalletti, Pablo
Los flujos densos han sido estudiados desde diferentes disciplinas, como la geología y la hidráulica. En general, en la hidráulica fluvial se apunta a las aplicaciones prácticas en el campo de la ingeniería por lo que es necesaria la cuantificación de los procesos. Para ello, los desarrollos que parten de conocer la física del problema, analizando las fuerzas en juego, y que plantean ecuaciones que resuelven la dinámica, resultan los más adecuados. En ese contexto, han sido desarrolladas expresiones complejas que intentan incluir las variables que afectan el fenómeno a partir del comportamiento reológico de los flujos densos, y que permiten su estudio mediante modelación numérica. En la bibliografía, a partir de enfoques similares, se han desarrollado relaciones para definir los umbrales de las distintas clases de flujos hiperconcentrados. La dificultad para la determinación de los datos básicos en la aplicación de dichos desarrollos, complica el uso de estas herramientas, por lo que en la práctica ingenieril en problemas de flujos densos, en general se utilizan expresiones empíricas. A modo de ejemplo, se presentan aplicaciones en la alta cuenca del río Bermejo, en el norte argentino, en las que se analizan las características del fenómeno y la información disponible, describiéndose también las expresiones que dan los parámetros básicos a utilizar en el diseño de obras.
2007-03-12T15:06:56ZBrea, José DanielSpalletti, LuisHopwood, Haroldo JuanSpalletti, PabloLos flujos densos han sido estudiados desde diferentes disciplinas, como la geología y la hidráulica. En general, en la hidráulica fluvial se apunta a las aplicaciones prácticas en el campo de la ingeniería por lo que es necesaria la cuantificación de los procesos. Para ello, los desarrollos que parten de conocer la física del problema, analizando las fuerzas en juego, y que plantean ecuaciones que resuelven la dinámica, resultan los más adecuados. En ese contexto, han sido desarrolladas expresiones complejas que intentan incluir las variables que afectan el fenómeno a partir del comportamiento reológico de los flujos densos, y que permiten su estudio mediante modelación numérica. En la bibliografía, a partir de enfoques similares, se han desarrollado relaciones para definir los umbrales de las distintas clases de flujos hiperconcentrados. La dificultad para la determinación de los datos básicos en la aplicación de dichos desarrollos, complica el uso de estas herramientas, por lo que en la práctica ingenieril en problemas de flujos densos, en general se utilizan expresiones empíricas. A modo de ejemplo, se presentan aplicaciones en la alta cuenca del río Bermejo, en el norte argentino, en las que se analizan las características del fenómeno y la información disponible, describiéndose también las expresiones que dan los parámetros básicos a utilizar en el diseño de obras.