Diseño de espigones
Páginas: 11 (2564 palabras)
Publicado: 20 de noviembre de 2010
2.1. Introducción
Los espigones o espolones como elementos en el encauzamiento de un curso de agua son utilizados en Europa y otras partes del mundo desde el siglo XIX en ríos cuya característica morfológica es ser trenzados. Los objetivos perseguidos fueron en lo fundamental drenar áreas pantanosas que se perfilaban como una amenaza a la población por la incubación de enfermedadescontagiosas como el paludismo. A partir de finales del mismo siglo y durante el siglo XX, se siguieron utilizando para tratar de mantener un cauce estable para la navegación y de cara a las avenidas con potencial para provocar inundaciones.
En algunos países se han utilizado los espigones para formar un cauce de aguas bajas inscrito en otro de aguas altas un poco más ancho, que a su vez se encuentreinscrito dentro de otro de avenidas más ancho aún.
En nuestro país han sido utilizados en forma muy discreta en ríos que no siempre tienen la característica de ser trenzados y algunas veces esa utilización ha implicado fracasos importantes porque ha fallado el empotramiento en el banco o la socavación de fondo ha sido mayor que la esperada, sin embargo algunos experimentos han sidoaceptablemente exitosos.
Figura 1
[pic]
Ejemplo de utilización exitosa de Espigones de grava
recubiertos de gaviones tipo colchoneta
(Confluencia de los ríos Barbilla y Chirripó)
En los Estados Unidos fue desarrollada una estación experimental para investigar el comportamiento de espigones desde 1988, donde se han estudiado 11 modelos físicos para diferentes propósitos. Esto ha generado unagran experiencia y un caudal de información suficiente para poder utilizarlos efectivamente.
Los espigones son útiles cuando se quieren obtener los siguientes resultados:
• Protección frente a las inundaciones junto a otras obras.
• Protección de las márgenes.
• Sedimentación en las márgenes erosionadas.
• Fijación de un cauce estable.
• Mejorar las condiciones dedesagüe.
• Formación de un canal navegable.
2.2. Concepto de Diseño:
Los espigones son en esencia diques transversales implantados en la orilla con una pendiente moderada desde el anclaje hasta el extremo inferior en el río, el efecto perseguido es alejar el flujo principal de las aguas del talud natural en dirección al centro del canal, así como desplazar el cauce más hondo endirección también al centro del río.
2.3 Método de diseño:
2.3.1 Elevación.
La elevación es determinada analizando la profundidad alcanzada por el evento de diseño y ella definirá el porcentaje de eventos interceptados por lo que deberá ser en el anclaje al menos la misma del banco natural del río en el sitio donde se practica cada espigón; la elevación en el extremo deberá estar comprendidaentre un 40 y 50 % de la elevación total de la carga promedio de agua de los eventos anuales.
Cuando se practican en ríos navegables se debe tener mucho cuidado a la hora de ubicarlos para que no ofrezcan ningún peligro a la navegación.
Figura 2
2.3.2 Ángulo de orientación.
El ángulo de orientación se mide entre la cara de aguas arriba del espigón y la cuerda que une los puntos deintersección de los ejes longitudinales de este espigón y el espigón ubicado inmediatamente aguas arriba. El ángulo medido en esa forma debe tener un valor intermedio entre 50 y 85 grados. Deben en todo caso pro economía y funcionalidad ser perpendiculares al flujo.
Figura 3
[pic]
Cuando la curva es demasiado cerrada se hace necesario suavizarla reduciendo su curvatura, esto es posibleconseguirlo utilizando una adecuada combinación de espigones sumergibles, que impidan la erosión de orilla y diques longitudinales que confinen el río durante las altas avenidas.
2.3.3 Sección Transversal del espigón.
El talud transversal al eje central del espigón se recomienda que sea mayor al ángulo de reposo del material empleado en su construcción y el tamaño de la partícula que lo conforma...
Los espigones o espolones como elementos en el encauzamiento de un curso de agua son utilizados en Europa y otras partes del mundo desde el siglo XIX en ríos cuya característica morfológica es ser trenzados. Los objetivos perseguidos fueron en lo fundamental drenar áreas pantanosas que se perfilaban como una amenaza a la población por la incubación de enfermedadescontagiosas como el paludismo. A partir de finales del mismo siglo y durante el siglo XX, se siguieron utilizando para tratar de mantener un cauce estable para la navegación y de cara a las avenidas con potencial para provocar inundaciones.
En algunos países se han utilizado los espigones para formar un cauce de aguas bajas inscrito en otro de aguas altas un poco más ancho, que a su vez se encuentreinscrito dentro de otro de avenidas más ancho aún.
En nuestro país han sido utilizados en forma muy discreta en ríos que no siempre tienen la característica de ser trenzados y algunas veces esa utilización ha implicado fracasos importantes porque ha fallado el empotramiento en el banco o la socavación de fondo ha sido mayor que la esperada, sin embargo algunos experimentos han sidoaceptablemente exitosos.
Figura 1
[pic]
Ejemplo de utilización exitosa de Espigones de grava
recubiertos de gaviones tipo colchoneta
(Confluencia de los ríos Barbilla y Chirripó)
En los Estados Unidos fue desarrollada una estación experimental para investigar el comportamiento de espigones desde 1988, donde se han estudiado 11 modelos físicos para diferentes propósitos. Esto ha generado unagran experiencia y un caudal de información suficiente para poder utilizarlos efectivamente.
Los espigones son útiles cuando se quieren obtener los siguientes resultados:
• Protección frente a las inundaciones junto a otras obras.
• Protección de las márgenes.
• Sedimentación en las márgenes erosionadas.
• Fijación de un cauce estable.
• Mejorar las condiciones dedesagüe.
• Formación de un canal navegable.
2.2. Concepto de Diseño:
Los espigones son en esencia diques transversales implantados en la orilla con una pendiente moderada desde el anclaje hasta el extremo inferior en el río, el efecto perseguido es alejar el flujo principal de las aguas del talud natural en dirección al centro del canal, así como desplazar el cauce más hondo endirección también al centro del río.
2.3 Método de diseño:
2.3.1 Elevación.
La elevación es determinada analizando la profundidad alcanzada por el evento de diseño y ella definirá el porcentaje de eventos interceptados por lo que deberá ser en el anclaje al menos la misma del banco natural del río en el sitio donde se practica cada espigón; la elevación en el extremo deberá estar comprendidaentre un 40 y 50 % de la elevación total de la carga promedio de agua de los eventos anuales.
Cuando se practican en ríos navegables se debe tener mucho cuidado a la hora de ubicarlos para que no ofrezcan ningún peligro a la navegación.
Figura 2
2.3.2 Ángulo de orientación.
El ángulo de orientación se mide entre la cara de aguas arriba del espigón y la cuerda que une los puntos deintersección de los ejes longitudinales de este espigón y el espigón ubicado inmediatamente aguas arriba. El ángulo medido en esa forma debe tener un valor intermedio entre 50 y 85 grados. Deben en todo caso pro economía y funcionalidad ser perpendiculares al flujo.
Figura 3
[pic]
Cuando la curva es demasiado cerrada se hace necesario suavizarla reduciendo su curvatura, esto es posibleconseguirlo utilizando una adecuada combinación de espigones sumergibles, que impidan la erosión de orilla y diques longitudinales que confinen el río durante las altas avenidas.
2.3.3 Sección Transversal del espigón.
El talud transversal al eje central del espigón se recomienda que sea mayor al ángulo de reposo del material empleado en su construcción y el tamaño de la partícula que lo conforma...
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