Herramientas para caracterización y diseño de cauces aluviales (2019)
La idea de desarrollar este trabajo de grado, surgió de la falta de herramientas que permitan de forma ágil y práctica realizar la caracterización y diseño de cauces sinuosos. Con el fin de contribuir a la solución de esta necesidad, se construyeron herramientas que mediante curvas de caracterización elaboradas en función de diferentes parámetros hidráulicos y geométricos, permiten establecer sus dimensiones y diseño. Para esto, será necesario considerar la longitud y pendiente del valle, un periodo de retorno, caudales de modelación, tipo de canal, secciones transversales compuestas con diferentes profundidades y una condición de flujo. Dentro de los antecedentes encontrados, se evidenció el desarrollo de diferentes investigaciones y trabajos relacionados con la elaboración de herramientas para el diseño y caracterización de cauces, dentro de los cuales se identificaron diferentes artículos desarrollados por Héctor Daniel Farias sobre fórmulas prácticas para el diseño de canales sin revestir en terrenos aluviales y geometría hidráulica de ríos de llanura. Así mismo, se hallaron dos trabajos realizados por Ceballos en el año 2011, sobre modelación hidráulica y morfodinámica de cauces sinuosos, y formulación racional de la relación ancho-profundidad para cauces aluviales estables. A partir de metodología que se desarrolló durante la elaboración del trabajo de grado, correspondió a una investigación de carácter práctico, ya que con los modelos hidráulicos y las modelaciones realizadas, se obtuvieron unas curvas de caracterización y fichas técnicas de diseño de cauces aluviales. Dicha metodología contempló lo siguiente: consultar la bibliografía, antecedentes, bases y fundamentos teóricos, investigaciones y/o tesis relacionadas con el tema, documentos técnicos existentes y demás información disponible que permita conocer sobre la temática desarrollada en el presente trabajo de grado. Así mismo, se contempló establecer los parámetros geométricos e hidráulicos correspondientes a diferentes cauces aluviales a través de la metodología de la fuerza tractiva, diseño sinuoso y sección compuesta, para finalmente modelar en condiciones de flujo no permanente diferentes escenarios de las condiciones geométricas e hidráulicas de cauces aluviales y realizar los análisis de resultados, observaciones, recomendaciones y/o conclusiones, que permitan ser utilizados para el diseño de cauces aluviales. Finalmente, por medio de las hojas de diseño que contienen las fichas técnicas y las curvas de caracterización que fueron construidas en función de la altura disponible de la sección compuesta, la sinuosidad del cauce, el tamaño del material característico del lecho, los datos del caudal a un periodo de retorno (TR) de 2.33 años y 100 años y la pendiente de diseño, se puede determinar el ancho inferior del canal dominante y el ancho superior del canal valle, con el fin de establecer las dimensiones geométricas para el diseño geométrico y sinuoso de cauces aluviales.