Estudio experimental del proceso de erosión y sedimentación frente a obras de protección en riveras

Abstract

El desarrollo del presente trabajo de investigación surge debido al problema que estamos enfrentando en la actualidad en épocas de verano cuando se producen las precipitaciones en las cuencas altas incrementado el caudal en los ríos los que se ven modificados por la dinámica fluvial propia de cada río, lo que a su vez pone en riesgo las estructuras hidráulicas que están dentro del cauce, planificándose y construyéndose espigones y enrocados para la protección de estas estructuras y las tierras agrícolas propensas a inundación. Además se encuentra los pilares de los puentes que son elementos estructurales que se encuentran dentro del cauce del río. Para lo cual se ha realizado un estudio experimental con el objetivo de visualizar y analizar los fenómenos de la erosión fluvial, socavación, transporte de material y sedimentación frente a la colocación de estos elementos de protección. Realizando diversas ensayos del comportamiento hidráulico para comprobar la eficiencia de los espigones según el tipo y forma, planteando los casos según corresponda y hacemos una comparación para ver que espigón es más eficiente y da mayor seguridad, considerando variables como la separación de los espigones y ángulo de inclinación respecto al eje del cauce del río en interval os de tiempo de 5 minutos hasta los 40 minutos. Por otro lado también analizamos el comportamiento de los pilares de dos secciones típicas los cuales se observamos las líneas de corriente, capa limite, fenómeno de los vórtices, el proceso de erosión y sedi mentación. Los espigones que se analizó fueron de dos: tipo recto y tipo en L, de los cuales se observó que el que tiene mejor comportamiento ante la erosión y socavación es el de tipo L.

The development of this research arises because of the problem we are facing today in times of summer when rainfall occurs in the upper basins increased flow in rivers that are modified by the own river dynamics of each river, which in turn endangers the hydraulic structures that are within the channel, planificándose and constructed jetties and riprap to protect these structures and flood prone agricultural land. In addition it is the pillars of the bridges are structural elements found in the riverbed. For which it has been conducted an experimental study in order to visualize and analyze the phenomena of river erosion, scour, material transport and deposition against placing these protective elements. Performing various tests of hydraulic behavior to check the efficiency of the breakwaters depending on the type and form, raising the cases as appropriate and make a comparison to see that espigón is more efficient and provides more security, considering variables such as the separation of groynes and angle tilt the axis of the riverbed at time intervals of 5 minutes to 40 minutes. On the other hand we also analyze the behavior of the pillars of two typical sections which streamlines the look, boundary layer phenomenon of vortices, the process of erosion and sedimentation. The breakwaters were analyzed two: straight type and L-type, which was observed that having better performance against erosion and scour is type L.