Análisis efectivo de ríos aluviales

Abstract

Para lograr un manejo adecuado de los recursos hidráulicos se debe entender el sistema con el cual se está trabajando, la cuenca de drenaje en su totalidad, antes de diseñar y construir obras que regulen o controlen ese recurso. Los logros en ingeniería en todos los campos técnicos han madurado, han cambiado y se han vuelto más complejos a medida que los ingenieros tienen más conocimientos; sin embargo, en el campo de la hidráulica fluvial , la ingeniería parece haberse estancado; los diseños están condicionados en gran parte a una serie de teorías y relaciones empíricas que fueron desarrolladas, hasta un cierto nivel, hace muchas décadas Los sistemas fluviales están ajustándose constantemente a las entradas (estímulos) siempre cambiantes de la naturaleza. En un momento dado, el sistema natural puede ser estable, tranquilo, inestable, o puede estar tratando de buscar cierto grado de estabilidad ante los cambios continuos de la naturaleza. Las fuerzas extrínsecas (el clima) y las intrínsecas interactúan para producir cambios constantes en el lecho y las bancas del canal. EI hombre, en su esfuerzo por utilizar el rio, a menudo restringe la habilidad del río para ajustarse o igualar los gastos de energía; cuando altera su equilibrio dinámico, le está imponiendo condiciones que pueden requerir un periodo de tiempo considerable para ajustarse a las alteraciones impuestas. EI tramo del río, en el área de influencia del proyecto, es solo una parte de la cuenca; con el tiempo, la cuenca entera estará respondiendo por los cambios ocurridos en ese tramo particular. En la sección 4.5 indican algunos criterios para evaluar cualitativamente dicha respuesta. EI conocimiento del sistema fluvial es la clave para predecir la respuesta del rio en tiempo y magnitud y lograr así, un diseño que requiera mantenimiento mínimo. Un alto grado de éxito se puede lograr mediante el entendimiento de los cambios geológicos e históricos en la cuenca de drenaje y de las fuerzas y controles que actúan en el agua y los sedimentos de la cuenca. Cada problema fluvial requiere una solución propia y la respuesta del sistema mostrara características también individuales; no hay un diseño infalible. Siempre existe la posibilidad de que haya un evento que intente destruir cualquier estructura en un río. Si se diseña para el último evento (evento máximo con periodo de retorno grande), los caudales de menor magnitud y más frecuentes construirían, a largo plazo, un cauce para caudales bajos que no evacuaría un caudal mayor. La naturaleza compensa estas variaciones tratando de construir un canal que minimice los problemas y que tienda a garantizar mantenimiento propio. Los parámetros más influyentes que afectan las características del cauce de un rio son: el tamaño y la disponibilidad del sedimento, el hidrograma del cauda y la pendiente del valle. Las actividades humanas modifican la magnitud de estas variables bien sea alterando las condiciones de la cuenca (cambios en el uso del suelo) o utilizando el rio con objetivos múltiples. EI capítulo 2 hace un breve comentario de los usos del rio. Aunque cada problema fluvial es un caso particular, el procedimiento de análisis debe ser general; el capítulo 3 describe dicho procedimiento. En el capítulo 4 se presenta una serie de criterios de tipo general para el diseño de estructuras en un rio aluvial. Cualquier estructura que modifique la dirección del flujo, la profundidad, la duración, la velocidad, la pendiente, la geometría de la sección causara una reacción al sistema que se propagara tanto aguas arriba como aguas abajo.