Tesis doctoral de Gustavo Adolfo Mazza De Almeida
La dinámica de los cauces fluviales es desde hace mucho tiempo una preocupación común de muchos ingenieros y de la propia población. Sea por su valor natural, ecológico, agrícola, urbano o estético, los terrenos adyacentes a los ríos son objeto de constante atención por varias partes. Además de la preocupación por el mantenimiento de estos terrenos, la estabilidad de la mayoría de las obras ejecutadas dentro del propio río depende de la preservación de sus contornos. actualmente diversas son las formas de proteger un lecho aluvial contra la acción erosiva del agua. Entre estas posibilidades, centramos nuestra atención en la aplicación de un método que consiste en el empleo de una capa formada por la agrupación de rocas, dispuestas de forma mecánica o colocadas manualmente, sin la presencia de un ligante. Ese conjunto se suele llamar escollera. La escollera se emplea a lo largo de grandes tramos de río, como forma de proteger todo el lecho, o de manera localizada, con la finalidad de proteger elementos puntuales. la determinación de las condiciones de fallo de una protección de escollera es de gran utilidad en ingeniería fluvial y ha sido el objeto de diversos estudios en los últimos años. Para el caso de una protección localizada, la discontinuidad entre la escollera y el lecho provoca efectos desestabilizadores adicionales a los que se observan en un revestimiento continuo que se debe tener en cuenta a la hora del diseño. el principal objetivo de esta tesis es el desarrollo de una metodología de diseño de protecciones discontinuas que tenga en cuenta los efectos de la geometría de la protección sobre las condiciones de fallo. la vía elegida para el estudio fue la experimental. Debido a la complejidad de las posibles interacciones entre el flujo, la escollera, el transporte sólido y la movilidad del fondo, se ha optado por un estudio en lecho fijo (sin transporte sólido). se ha llevado a cabo un estudio experimental para determinar la influencia de las características geométricas de protecciones discontinuas de escollera sobre las condiciones de fallo por arrastre. En este estudio el inicio de movimiento ha sido utilizado como criterio de fallo y el método del transporte de referencia fue usado para establecer las condiciones de inicio de movimiento. se ha realizado un total de 232 experimentos en un canal de pendiente variable de 30m de longitud y 0.75m de anchura. La escollera fue representada por cuatro grupos de piedras de tamaños d50 =0.85, 1.25, 1.57 y 1.75cm y coeficientes de forma aproximadamente iguales. Las condiciones de flujo variaron entre números de froude desde 0.3 hasta 1 y calados relativos y/d50 entre 9.4 y 19.4. en cada experimento las tasas de transporte de partículas de escollera han sido medidas en distintos intervalos de tiempo utilizando una trampa de sedimentos ubicada inmediatamente aguas abajo del tramo de estudio de manera que se pudiera obtener una buena descripción de la evolución temporal del proceso de arrastre de partículas de escollera. Un método estadístico fue desarrollado para convertir las tasas de transporte de partículas de escollera que abandonan la protección (y por consiguiente alcanzan la trampa de sedimentos) en la fracción (e.G. Por unidad de área) de partículas puestas en movimiento. El desarrollo del método contó con un estudio de la estadística de los desplazamientos de las partículas utilizando técnicas sencillas de análisis de imágenes de video. los resultados revelan que en una protección transversal las condiciones de inicio de movimiento son extremamente dependientes de la protuberancia y longitud (dimensión según la dirección paralela a la dirección principal del flujo) de la protección, indicando que la estabilidad se incrementa significantemente con el incremento de la longitud y con la disminución de la protuberancia. para el caso de las protecciones longitudinales se observan prácticamente las mismas condiciones de fallo que en el caso de una protección continua y estas condiciones además son independientes de la anchura de la protección. el objeto final de la tesis es la cuantificación de las condiciones de fallo con la finalidad práctica de utilización en el diseño de protecciones de escollera. Primero estas condiciones son presentadas como la tensión crítica de inicio de movimiento para las diferentes geometrías estudiadas en este trabajo. En segundo lugar se presentan coeficientes que corrigen las fórmulas de diseño obtenidas por otros autores para el caso de protecciones continuas, para que éstas tengan en cuenta el efecto de la geometría de la protección sobre su estabilidad.
Datos académicos de la tesis doctoral ««influencia de la geometría de una protección fluvial de escollera en un fallo por arrastre. estudio experimental»«
- Título de la tesis: «influencia de la geometría de una protección fluvial de escollera en un fallo por arrastre. estudio experimental»
- Autor: Gustavo Adolfo Mazza De Almeida
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 05/10/2007
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Juan Pedro Martín Vide
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Juan Francisco Fernández bono
- Antonio heleno Cardoso (vocal)
- José angel Sainz borda (vocal)
- (vocal)