Antecedentes

La hidráulica fluvial estudia los regimenes fluviales y la determinación de parámetros para su aplicación en: el estudio del planeamiento, diseño, construcción y operación de estructuras en los cursos de agua como: Puentes, Bocatomas, Defensas Ribereñas, estribones etc.

Para determinar el caudal de diseño para un canal natural, río, se requiere de la formula:

Q = A. R 2/3 . S 1/2 n

En donde:

A: área de la sección transversalR: radio hidráulicoS: pendiente del tramo en estudion : rugosidad del cauce

En donde A (área de la sección transversal) y R (radio hidráulico) determinan la geometría de la sección transversal.

Como vemos los variables que determinan la características del cauce son fácilmente calculables por lo que el objetivo de este informe es el calculo del valor de la rugosidad “n” y para ello nos apoyaremos en la Ecuación de Cowan .

Marco Teórico.

Se define la Rugosidad del Cauce como la resistencia que ofrece las paredes, talud, fondo al desplazamiento del agua.Este valor de la rugosidad esta en función del material que conforma la sección transversal en estudio como: grava, tierra, roca, etc. Además de estar también en función del grado de irregularidad, de le vegetación que se encuentra dentro del cauce y la obstrucción, presencia de un puente, rocas grandes.

Cowan presenta una ecuación sencilla que de manera practica y con conocimientos básicos de Hidrológia, Mecánica de Fluidos y la Mecánica de Suelos es que a simple inspección y dadas las características del río se toman los valores que corresponde a dichas características. Quedando así establecido el valor “n “obviamente independiente para cada río, es necesario remarcar que dicho valor será indistinto si se consideran el estudio en la parte alta, media o baja de la cuenca.

CONDICIONES DEL CAUCE VALORESMATERIAL CONSIDERADO

Tierra no

0.030Roca Cortada 0.025Grava fina 0.024Grava Gruesa 0.028

GRADO DE IRREGULARIDAD

Liso n1

0.000Menor 0.005Moderado 0.010Severo 0.020

VARIACIONES DE SECCION TRANSVERSAL

Gradual n2

0.000Ocasionalmente alternante

0.005

Frecuentemente alternante

0.010 – 0.015

EFECTO RELATIVO DE OBSTRUCIONES

Despreciable n3

0.000Menor 0.010 – 0.015Apreciable 0.020 – 0.030Severo 0.040 – 0.060

VEGETACION

Baja n4

0.005 – 0.010Media 0.010 – 0.020Alta 0.025 – 0.050Muy alta 0.050 – 0.100

CANTIDAD DE MEANDROS

n5

1.0001.1501.300

La ecuación de Cowan para el cálculo del coeficiente de la rugosidad es la siguiente:

n = (n0 +n1+ n2+n3 +n4) (n5)

En donde el valor de “n” es adimensional.

La ecuación considera un valor básico de n para un cauce recto, uniforme y liso en los materiales naturales comprendidos, n1 es un valor agregado a n0 para corregir el efecto de irregularidades de superficie, n2 es un valor de las variaciones en forma y tamaño de la sección transversal del cauce, n3 es un valor de corrección debido al grado de obstrucciones, n4 es un valor de corrección por presencia de vegetación y condiciones de flujo y n5 es un factor de corrección para los meandros del cauce en el tramo de influencia en estudio.

Para entender con mejor claridad cada uno de estas consideraciones es necesario hacer una visita a campo en este caso el Río Cumbaza que es el río más importante y más cercano de nuestra localidad.