Bordos de protección. Experiencias en México. Dr. Isaac Bonola Alonso

Transcripción

1 Bordos de protección. Experiencias en México. Dr. Isaac Bonola Alonso

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3 Precipitación anual en México ( )

4 Perfiles de precipitación (mm)

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6 Pánuco Santiago Papaloapan Coatzacoalcos Tonalá Balsas Grijalva-Usumacinta

7 Localidades con más de 10,000 hab ubicadas en cuencas de alto riesgo por inundaciones

8 Localidades con más de 50,000 hab ubicadas en cuencas de alto riesgo por inundaciones

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11 Bordos de protección marginal Son estructuras de tierra que se construyen a lo largo de ríos para confinar el escurrimiento que sobresale de sus márgenes naturales durante avenidas, protegiendo las llanuras de inundación contra el desbordamiento. Los bordos son las estructuras más antiguas de obras de control y protección de ríos y están entre las más usadas y económicas.

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13 LINEAMIENTOS GENERALES DE DISEÑO PROYECTOS DE OBRAS DE PROTECCIÓN Y ENCAUZAMIENTO

14 DEFINICIONES Una obra de protección y encauzamiento es aquella que se ejecuta con el fin de evitar daños ocasionados por desbordamiento de corrientes naturales, a áreas productivas y centros de población.

15 REQUISITOS DE EJECUCIÓN Para realizar el proyecto de una obra de protección y encauzamiento, es requisito indispensable contar con la siguiente información de la zona por proteger: Estudio topográfico. Estudio hidrológico. Estudio hidráulico-fluvial. Estudio geotécnico.

16 ESTUDIO TOPOGRÁFICO Debe constar de lo siguiente: Plano general donde se muestre integralmente el cauce en estudio, tanto en planta como en perfil longitudinal (fondo y márgenes). Planos de detalle en tramos de 2 km de cauce, a la escala seleccionada. Secciones transversales del cauce a distancias no mayores a 100 m, abarcando una franja determinada. Planta y elevación en detalle de cada una de las estructuras existentes. Batimetría, si es necesario, a la escala seleccionada y de la superficie determinada.

17 ESTUDIO HIDROLÓGICO Tiene el objeto de determinar los gastos que pueden transitar por el río, asociados a diferentes períodos de retorno, para seleccionar el gasto o avenida de diseño. Debe contener: Cálculos y resultados del análisis hidrológico de la corriente en estudio, de sus afluentes y posibles incorporaciones de escurrimientos. Hidrogramas de la corriente en estudio, de sus afluentes y posibles incorporaciones de escurrimientos. Selección del gasto de diseño, de acuerdo con período de retorno establecido y la zona que se va a proteger. Los tres puntos anteriores, suponiendo que se presenta simultaneidad de gastos tanto en la corriente principal como en sus afluentes y posibles incorporaciones de escurrimientos.

18 Periodo de retorno en función de la zona a proteger

19 ESTUDIO HIDRÁULICO FLUVIAL Determina las condiciones hidráulicas en una corriente antes y después de las obras que se piensan ejecutar. Su objetivo principal es determinar los parámetros hidráulico-fluviales con los cuales se realizará el proyecto ejecutivo de la obra de protección y encauzamiento, tales como: Niveles de agua en el cauce y velocidades de la misma. Coeficiente de rugosidad. Material de arrastre. Estabilidad del cauce. Socavación. Zonas factibles de inundación. Divagaciones en el curso del río. Condiciones durante el estiaje. Funcionamiento hidráulico de la corriente con las obras en proyecto. Datos hidráulicos de proyecto para estructuras dentro del tramo en estudio.

20 ESTUDIO HIDRÁULICO FLUVIAL El estudio hidráulico-fluvial debe contener la siguiente información: Análisis hidráulico del río en estudio para el gasto de diseño seleccionado, en condiciones naturales. Análisis hidráulico del río en estudio, para el gasto de diseño, con diferentes alternativas en sus características geométricas. Cálculos y resultados de la determinación del gasto sólido y de las características estables del río en estudio. Cálculos y resultados de la determinación de la socavación general y local al pie de las estructuras y de las velocidades permisibles.

21 ESTUDIO GEOTÉCNICO Este estudio se realiza con objeto de conocer las propiedades físicas y parámetros mecánicos de los materiales que componen el terreno natural, en las zonas tanto de proyecto como aquellas que servirán como banco de materiales. Los trabajos que deben realizarse son: 1)Reconocimiento geológico de la zona para precisar las condiciones del área donde se ubicarán las obras y para localizar los bancos de materiales. 2)Exploración y muestreo en el cauce para estudios de hidráulica fluvial, verificar la utilidad del material de cauce y definir cortes. 3)Exploración y muestreo en la zona de desplante de los bordos para conocer las características del terreno de cimentación. 4)Exploración y muestreo en los bancos de materiales para conocer las características y potencial de explotación. 5)Pruebas de laboratorio a las muestras tomadas para determinar los parámetros geotécnicos requeridos para el diseño. 6)Análisis de estabilidad de taludes, capacidad de carga y asentamientos.

22 ESTUDIO GEOTÉCNICO Geotécnicamente los bordos de protección difieren de las presas de tierra para almacenamiento en cuatro aspectos principales: 1) Sus taludes húmedos se sumergen durante pocos días o semanas al año, llenándose y vaciándose en un tiempo relativamente corto. 2) Su ubicación se determina por los requerimientos derivados de la protección contra inundaciones, teniendo poca importancia las condiciones del terreno de cimentación. 3) Los materiales de los bordos comúnmente son producto de bancos cercanos al sitio de de desplante, no siendo muchas veces los más adecuados para la construcción. 4) La construcción usualmente se realiza de manera empírica, sin considerar la buena práctica ingenieril y sin supervisión.

23 NORMAS DE SERVICIOS TÉCNICOS ESTUDIOS ESTUDIOS BASICOS Estudios topográficos Estudios de geología aplicada Estudios agrológicos Estudios climatológicos Estudios agroclimatológicos Estudios hidrológicos Estudios geohidrológicos Estudios del uso actual del suelo Estudios de la tenencia de la tierra Estudios socioeconómicos Estudios de la recuperación y conservación de suelos Estudios del uso del agua Estudios de la calidad del agua Estudios del saneamiento y tratamiento del agua Estudios para determinar el grado de agresividad del medio ambiente Estudios del impacto ambiental Estudios de la interferencia con proyectos u obras de otras dependencias Integración y evaluación NIVELES DE LOS ESTUDIOS Estudios de gran visión Estudios de prefactibilidad Estudios de elaboración de anteproyectos Estudios de factibilidad Estudios para aplicación a captaciones de agua para uso doméstico e industrial

24 NORMAS DE SERVICIOS TÉCNICOS PROYECTOS TECNOLOGIA COMPLEMENTARIA DE APOYO (GEOTECNIA) Actividades previas en el área del proyecto (estudios de campo) Estudios de laboratorio Análisis y evaluación geotécnica Proposición geotécnica Instrumentación, control y comportamiento de estructuras PROYECTOS EJECUTIVOS Proyectos ejecutivos de obras de cabeza Proyectos ejecutivos de obras para suministro de agua en bloque para centros de población e industriales Proyectos ejecutivos de plantas potabilizadoras Proyectos ejecutivos de zonas de riego Proyectos ejecutivos de temporal tecnificado Proyectos ejecutivos de obras de protección y encauzamiento Proyectos ejecutivos de plantas de tratamiento de aguas residuales Proyectos ejecutivos de equipos electromecánicos y electrónicos Proyectos ejecutivos de estructuras especiales Proyectos ejecutivos de urbanización Proyectos ejecutivos de edificación

25 SI CONTAMOS CON TODOS LOS ELEMENTOS TÉCNICOS PARA EL BUEN DISEÑO DE BORDOS, ENTONCES.. PORQUÉ NOS SIGUEN FALLANDO?????

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30 Términos de referencia mal orientados. Desconocimiento de la normatividad correspondiente. Carencia de especialistas. Mala supervisión durante el proyecto y la construcción. Falta de mantenimiento. Corrupción.

31 Los Proyectos Ejecutivos se realicen con Términos de Referencia y que incluyan todos los trabajos solicitados. Las revisiones se basen en los criterios que consignan las Normas y Manuales de la CONAGUA.

32 R E F L E X I O N E S Los problemas de ingeniería son complejos Los criterios y lineamientos básicos están en los Manuales de la CONAGUA y en los Términos de Referencia La situación actual puede tener muchos orígenes, pero el problema fundamental es la supervisión

33 CONCLUSIONES Se requiere seguir investigando en este tema para incluir dentro del diseño los distintos nuevos materiales, sistemas y elementos que se han desarrollado no solo pensando en la construcción de nuevas estructuras de protección, sino también para reforzar y mantener las ya existentes (que en nuestro país son muchas). Dentro de ellos pueden incluirse toda una gama de geoelementos (geosintéticos, geomallas, georedes, etc.) así como una serie de sistemas de protección de bordos que actualmente se comercializan en distintas partes del mundo. Asimismo es importante desarrollar metodologías de análisis que representen de manera cada vez más precisa las condiciones reales a las que este tipo de estructuras estarán sometidas, pero que a su vez estás sean accesibles de aplicarse por ingenieros de la práctica.

34 CONCLUSIONES Otro punto importante para mitigar el problema de inundaciones que debe considerarse es el establecimiento e implementación de medidas no estructurales, indirectas o pasivas que ayuden a las medidas estructurales, directas o activas. Las medidas no estructurales van más encaminadas al aprovechamiento de toda la infraestructura organizacional con la que cuentan las autoridades y la sociedad civil a través de una serie de programas que ayuden a salvaguardar los intereses de la comunidad no solo durante la ocurrencia de los fenómenos sino también antes y después.

35 CONCLUSIONES Finalmente es importante recalcar que si durante el proceso constructivo no se tiene la supervisión adecuada que asegure que se cumplan de manera precisa todas y cada una de las especificaciones recomendadas por el proyecto ejecutivo para las distintas etapas que conforman la estructura de protección, aunque el análisis y diseño de dicha estructura haya sido realizado con el mayor esmero, utilizando las mejores herramientas disponibles y utilizando el más adecuado criterio ingenieril, no será posible asegurar el funcionamiento óptimo de la obra, ya que está comprobado por diversas estadísticas que un alto porcentaje de estas obras fallan durante su primera operación, por serios defectos generados durante su construcción.

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