MANEJO MORFOLOGICO DE RIOS E INGENIERIA FLUVIAL Soluciones para el manejo de cauces Ingeniería para conciliar economía y ecología Metodología de investigaciones para proyectos en ríos

J.J. Peters - VUB - UNLP - 2005

INGENIERIA FLUVIAL

INTRODUCCION • Ríos son sistemas naturales en permanente evolución que necesitan un manejo integro para – Aprovechar los recursos hídricos (economía) – Preservar sus valores naturales (ecología) – Garantizar un uso sustentable de los recursos

• Es un error de pensar que un rió siempre llegó a una forma naturalmente estable o ideal; la ingeniería fluvial debe ser la herramienta para manejar el sistema fluvial, no para domarlo • La ingeniería fluvial no puede ser reducida a una serie de recetas, mas bien debe ser basada en un mejor entendimiento del funcionamiento del río J.J. Peters - VUB - UNLP - 2005

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TIPOS DE OBRAS • Obras fluviales sirven para: – – – –

Controlar el cauce en vertical (degradación) Controlar el cauce en planta (erosión lateral, avulsión, cortes, …) Aprovechar el agua (presas y embalses, obras de carga, …) Controlar las inundaciones (bordos, zonas de inundación controlada)

– Favorecer la navegación (dragado, obras de encauzamiento)

• En la mayoría de los casos, no se trata solamente de manejar el agua, sino también el sedimento • Es muy importante (y crítico) poder predecir la “respuesta” del sistema a la intervención humana, tomando en cuenta la tendencia natural a corto, mediano y largo plazo J.J. Peters - VUB - UNLP - 2005

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EL CONTEXTO FLUVIAL

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OBRAS TIPO CONTROL DE PENDIENTE • Obras (usualmente en las cuencas altas) para controlar la degradación del cauce: – Construcción de obras de control de pendiente – Aumentar el gasto sólido (río Rhin) • En todo caso, hay que estimar la respuesta probable (por ejemplo con la “balanza de Lane”)

• La pendiente del nuevo cauce disminuirá hasta un valor que depende del tipo de carga sólida: – Horizontal en el caso de lodo (sedimento muy fino) – Entre horizontal y el valor inicial en el caso de sedimento grueso • Eventualmente, hay que construir una serie de obras principales grandes, con entre las principales intermediarias mas pequeñas (caso de estudio: río Var, Francia, río Loire, Francia) J.J. Peters - VUB - UNLP - 2005

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OBRAS TIPO CONTROL DE PENDIENTE • Ejemplo de obra de control de la erosión regresiva en un afluente debido a la degradación del río principal (Pirai)

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OBRAS DE CONTROL EN PLANTA • Obras para controlar el movimiento de los cauces: – Para proteger la margen de la erosión (revestimiento) – Para retener los flujos al lado de la margen (obra de retraso) – Para alejar el flujo de la margen y inducir sedimentación (espigones)

– Para provocar corrientes helicoidales y inducir sedimentación de bancos y/o erosión de canales (paneles)

– Para guiar los flujos en el eje de una obra (e.j., puente) y evitar un flanqueo de la obra (diques guías)

Revestimiento J.J. Peters - VUB - UNLP - 2005

Retraso

Espigones

Paneles

Diques guías

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OBRAS DE CONTROL EN PLANTA • Obras para controlar el movimiento del cauce

Fuente: “Erosion and sedimentation in the Nepal Himalaya” Vic Galay, 1987

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OBRAS DE CONTROL EN PLANTA • Obras tipo revestimiento de margen (sencillo)

Fuente: “Erosion and sedimentation in the Nepal Himalaya” Vic Galay, 1987

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OBRAS DE CONTROL EN PLANTA • Obras tipo puerco espín (sencillo)

Fuente: “Erosion and sedimentation in the Nepal Himalaya” Vic Galay, 1987

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OBRAS DE CONTROL EN PLANTA • Obras tipo gaviones (pesado)

Fuente: “Erosion and sedimentation in the Nepal Himalaya” Vic Galay, 1987

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OBRAS DE CONTROL EN PLANTA • Obras tipo gaviones (pesado)

Fuente: “Erosion and sedimentation in the Nepal Himalaya” Vic Galay, 1987

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OBRAS DE CONTROL EN PLANTA • Obras tipo “riprap” (pesado)

“Pollerín”

Fuente: “Erosion and sedimentation in the Nepal Himalaya” Vic Galay, 1987

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OBRAS DE CONTROL EN PLANTA • Obras tipo gavión colchón (pesado)

“Pollerín”

Fuente: “Erosion and sedimentation in the Nepal Himalaya” Vic Galay, 1987

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OBRAS DE CONTROL EN PLANTA • Obras para controlar el movimiento del cauce

Fuente: “Erosion and sedimentation in the Nepal Himalaya” Vic Galay, 1987

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OBRAS DE CONTROL EN PLANTA • Obras tipo retraso (permeable)

Fuente: “Erosion and sedimentation in the Nepal Himalaya” Vic Galay, 1987

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OBRAS DE CONTROL EN PLANTA • Obras para controlar el movimiento del cauce

Fuente: “Erosion and sedimentation in the Nepal Himalaya” Vic Galay, 1987

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OBRAS DE CONTROL EN PLANTA

• Obras tipo dique o espigón (no permeable)

Fuente: “Erosion and sedimentation in the Nepal Himalaya” Vic Galay, 1987

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OBRAS DE CONTROL EN PLANTA • Obras tipo espigón (no permeable)

Fuente: “Erosion and sedimentation in the Nepal Himalaya” Vic Galay, 1987

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OBRAS DE CONTROL EN PLANTA • Obras tipo espigón (no permeable)

Fuente: “Erosion and sedimentation in the Nepal Himalaya” Vic Galay, 1987

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OBRAS DE CONTROL EN PLANTA • Obras para controlar el movimiento del cauce

Fuente: “Erosion and sedimentation in the Nepal Himalaya” Vic Galay, 1987

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OBRAS DE CONTROL EN PLANTA • Obras tipo panales, de fondo o de superficie (para provocar sedimentación al lado de la margen)

• Necesita experiencia y modelo reducido

Fuente: “Erosion and sedimentation in the Nepal Himalaya” Vic Galay, 1987

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OBRAS DE CONTROL EN PLANTA • Obras para controlar el movimiento del cauce

Fuente: “Erosion and sedimentation in the Nepal Himalaya” Vic Galay, 1987

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OBRAS DE CONTROL EN PLANTA • Obras tipo dique guía (no permeable)

Fuente: “Erosion and sedimentation in the Nepal Himalaya” Vic Galay, 1987

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OBRAS DE CONTROL EN PLANTA • Falta de obras tipo dique guía (con riesgo de falla del puente)

Fuente: “Erosion and sedimentation in the Nepal Himalaya” Vic Galay, 1987

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OBRAS DE RETENCION • Presas con sus embalses • Precauciones: – Conocer los ingresos de sedimento (problema de vida útil) – Evaluar los impactos fluviales aguas abajo de la presa (degradación del cauce, cambio de tipo de lecho, …)

– Tomar medidas para evitar impactos sobre los cauces por la operación de la presa (e.j., erosión de márgenes)

• Pueden producir impactos ambientales • Evaluar alternativas y medidas para evitar los efectos negativos que pueden provocar los cambios de régimen hidrológico y sedimentológico (caso de estudio: río Grijalva, México)

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OBRAS DE CONTROL DE INUNDACION • Obras para contener las aguas de crecidas mayores y/o para almacenar las aguas de los picos: – Bordos de contención – Zonas de inundación controlada

• Precauciones: – Manejar el sedimento, no solamente el agua – Hacer estudios de diagnóstico para identificar los riesgos de desbordes – Evaluar los impactos ambientales, sin embargo incluidos los impactos fluviomorfológicos (potamológicos) – Utilizar preferiblemente soluciones adecuadas y apropiadas (utilizar materiales locales y experiencia indígena) (casos de estudio: ríos Misisipi, USA, y Brahmaputra, Bangladesh, río Loire, Francia, río Pirai, Bolivia) J.J. Peters - VUB - UNLP - 2005

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OBRAS DE MEJORAMIENTO DE NAVEGACION • Obras para profundizar el canal de navegación • Obras para estabilizar el cauce y/o para controlar los brazos (bifurcación y confluencia) • Obras para dar una forma adecuada (curvas de menor radio, umbrales de menor longitud, …)

• Precauciones: – Evitar efectos no deseables (potamológicos, ambientales, hidráulicos, sedimentológicos, …)

– Utilizar preferiblemente soluciones adecuadas y apropiadas (utilizar materiales locales y experiencia indígena) – Evitar obras definitivas y pesadas en cauces inestables (casos de estudio: Misisipi, Congo, Estuario Escalda, Holanda)

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