Introduccin

La socavacin consiste en la profundizacin del nivel del fondo del cauce de una corriente causada por el aumento del nivel de agua en las avenidas, por las modificaciones en la morfologa del cauce o por la construccin de estructuras en el cauce como puentes, espigones, etc.

El problema de la erosin y socavacin en el cauce de un ro se ha convertido en un reto para la ingeniera debido a prdida de las propiedades de los materiales en donde influye la mano del hombre, las constantes alteraciones a la naturaleza que van produciendo variaciones en el cauce natural.

Existen diversas formas de resolver estos problemas pero de lo que podemos estar completamente seguros es que no existe una obra de proteccin de riberas que sea lo suficientemente capaz de resolver todo el problema, pero si reducir el dao a consideraciones menores.

OBJETIVOS:

GENERAL: La identificacin de la erosin y socavacin, analizando los parmetros correspondientes para la posterior precaucin.

ESPECIFICOS:-El estudio de la erosin y socavacin considerando los efectos y consecuencias en obras, cauce.

-Reconocimiento a travs de la teora de tales sucesos presentes en un cauce, adoptando medidas frente a ello para no verse afectados.

CAPITULO II: EROSION Y SOCAVACION DE CAUCES2.01 AREAS RIBEREAS INUNDABLES:Las reas ribereas inundables se ubican a partir de la parte media hacia la parte baja de la cuenca, presentan una configuracin topogrfica plana, donde la pendiente del cauce es pequea y la capacidad de transporte de sedimentos es reducida.Presentan suelos sueltos, arena fina y grava con capas superficiales de arcillas y se encuentran recubiertos con vegetacin tpica de reas inundables.Las reas inundables, es una franja en la cual quedan incluidos el cauce mayor y una zona de seguridad. Por fuera quedan las planicies que son potencialmente inundables durante las crecientes extraordinarias. Es importante la identificacin y el conocimiento de reas inundables para realizar la delimitacin de la ribera, necesaria para la planificacin de reas ribereas en la cuenca de los ros.2.02 PENDIENTE DEL CAUCE DE UN RO:Es muy importante pues se relaciona con las caractersticas hidrulicas del escurrimiento, en particular con la velocidad de propagacin de las ondas de avenida y la capacidad para el transporte de sedimentos.La velocidad de escurrimiento de las corrientes de agua depende de las pendientes de sus canales fluviales., a mayor pendiente mayor velocidad por ello el conocimiento de la pendiente de un curso de agua permite definir el aprovechamiento hidrulico para la generacin de energa. Para determinar la pendiente de un curso de agua utilizaremos el mtodo de Taylor Schawartz:Donde:n: Nmero de TramosS = Pendiente de un curso de agua.

La pendiente del cauce de un ro, se puede considerar como el cociente, que resulta de dividir, el desnivel de los extremos del tramo, entre la longitud horizontal de dicho tramo. De acuerdo al valor de la pendiente, se puede clasificar la topografa del terreno de la siguiente manera:

Tambin es necesario conocer el perfil longitudinal del cauce con la finalidad de identificar puntos de captacin, ubicacin de posibles centrales hidroelctricas, etc.

2.03 SECCIN ESTABLE DE UN RO:Corresponde a un tramo del ro que se encuentra en estado de equilibrio. La seccin estable de un ro, es aquella que tiene la capacidad suficiente para transportar la descarga Q sin causar erosin ni sedimentacin.Medida que a travs del cual pasa el caudal suficiente para transportar todo lo que lleva. Permite que a travs del cauce pase o circule el caudal llevando todo su material tanto slido y suspensin, no hay sedimentacin ni erosin.El mtodo ms utilizado es el de BLENCH ALTUNIN.

B= 1.81 (metros); Donde: Qd= m3/seg.Fs = factor de orilla de ro (generalmente 0.20) Fb = factor de fondoFb = Fb0 (1+0.12C) ;

Fb0 = (D) factor de dimetro medio (m)C = concentracin de material de fondo (0.05) Mtodo de Simon y Henderson:

B=K1 (Q) 0.5B = amplitud del cauceK1 = Condiciones de fondo del cauce del ro.

Valores de K1 en la Ecuacin de Simon y HendersonCondiciones del fondo del roK1

Fondo y orillas de arena5.7

Fondo de arena y orillas de material cohesivo4.2

Fondo y orillas de material cohesivo3.6

Fondo y orillas de grava2.9

Fondo de arena y orillas de material no cohesivo2.8

2.04 TIRANTE DE MXIMA AVENIDA:Para l clculo del tirante mximo se aplicar la frmula de Manning.

Donde:Q:Caudal de avenida del proyecto, m3/seg

A:Area de la seccin, m2

R:Radio hidrulico

S:Pendiente del ro, m/m

n:Coeficiente de rugosidad

2.05 ALTURA O NIVEL DE ENCAUZAMIENTO:La altura del terrapln o muro de defensa es igual al tirante mximo ms un borde libre, el cual se aproxima a la altura de la energa de la velocidad o carga de la misma, multiplicado por un coeficiente que est en funcin de la mxima descarga y pendiente del ro.

H = y + BLBL = V2/2g Donde:H=Altura del terrapln (m)

y=Tirante de caudal de diseo (m)

BL=Borde libre (m)

v=Velocidad media del agua (m/s)

g=Gravedad (m/s2) = 9.81

=Coeficiente

2.06 LA EROSIN DE CAUCES:Se presenta en los mrgenes del cauce de un ro, y depende de la magnitud del caudal y tipo de flujo. La fuerza tractiva del agua vence la resistencia de los materiales producindose procesos de socavacin lateral y de fondo, eliminando as el soporte de las laderas. Los procesos movilizan adems de arcillas y limos, otros materiales como arenas, gravas, cantos y bloques, en las formas de acarreo e disolucin, suspensin y acarreo de fondo. TIPOS DE EROSIN:Erosiones que pueden ocurrir en los cauces tanto en forma natural como por la presencia de las obras que el hombre construye dentro del rio.

GENERAL.- Consiste en el descenso generalizado del fondo debido a una mayor capacidad para arrastrar y transportar en suspensin el material del fondo durante una avenida. La erosin en un tramo ocurrir siempre que en la seccin de aguas abajo el volumen de material transportado sea mayor que en la seccin de aguas arriba. TRANSVERSAL.- Por reduccin del ancho del Ro debido a factores humanos o naturales. EN CURVAS.- consiste en el incremento de la profundidad del fondo en la zona cercana a la orilla exterior. LOCAL EN OBRAS RODEADAS POR LA CORRIENTE (PILAS DE PUENTES, COMPUERTAS, ETC,) LOCAL EN OBRAS UNIDAS A LA MARGEN (ESTRIBOS DE PUENTES) AGUAS DEBAJO DE PRESAS AGUAS ARRIBA DE CORTES DE MEANDROS Y RECTIFICACIONES

2.07 LA SOCAVACIN DE CAUCES:La socavacin es la remocin de materiales del lecho y de las bancas de un cauce debido a la accin erosiva del flujo de agua. Los materiales se socavan en diferentes formas: suelos granulares sueltos se erosionan rpidamente mientras que los suelos arcillosos son ms resistentes a la erosin.

TIPOS DE SOCAVACIN:1.- Socavacin a largo plazo: Se refiere a la tendencia a la degradacin que el lecho presenta a lo largo del tiempo debido a causas externas, ya sean naturales o inducidas por el hombre, pero sin tenerse en cuenta eventos extremos o crecientes.

2.- Socavacin por migracin lateral de la corriente.La migracin lateral del cauce principal de la corriente ocurre dentro de las zonas bajas inundables y puede afectar la estabilidad de pilas, estribos y las zonas de aproximacin, o alterar la socavacin total al cambiar el ngulo de ataque del flujo sobre las estructuras.

3.- Socavacin general.Es el descenso generalizado del fondo del ro como consecuencia de una mayor capacidad de la corriente para arrastrar y transportar sedimentos del lecho en suspensin durante crecientes. La ms comn es debida a la contraccin del flujo que ocasiona la remocin de material a travs de todo o casi todo el ancho del cauce.

4.- Socavacin local.Se refiere a la remocin del material que circunda pilas, estribos, diques o terraplenes de acceso a un puente. Est causada por el cambio de direccin de las lneas de corriente, la turbulencia, la aceleracin del flujo y los vrtices resultantes inducidos por la obstruccin al flujo.

2.08 LA PROFUNDIDAD DE SOCAVACIN EN SUELOS COHESIVOS.Para establecer la profundidad de socavacin, es aplicable el mtodo propuesto por LIST VAN LEBEDIEV, orientado a cauces naturales definidos.

2.09 LA PROFUNDIDAD DE SOCAVACIN EN SUELOS NO COHESIVOS.Conocido el perfil transversal de la seccin bajo el puente antes del paso de la avenida, se escogen en l algunos puntos en cuya verticales se desea conocer a cunto alcanza la profundidad erosionada. Uniendo stos se tiene el perfil de socavacin.

BIBLIOGRAFIA

HERNANDEZ NAVA ALEJANDRA, CORTES BOW DARO, Hidrulica de ros. Instituto Politcnico Nacional. DOMNGUEZ SANCHEZ CONSTANTINO, Erosin en ros. ROCHA ARTURO, Hidrulica Fluvial. SILVA, G. Hidrologa bsica. Facultad de Ingeniera. Universidad Nacional de Colombia.