MANUAL DE HIDRAULICA

Laboratorio
de Hidráulica
Ing. David
Hernández Huéramo

Manual de prácticas

Ingeniería de Ríos
9o semestre

Autores:
Héctor Rivas Hernandez
Juan Pablo Molina Aguilar
Salatiel Castillo Contreras

UMSNH – Facultad de Ingeniería Civil
Laboratorio de Hidráulica “Ing. David Hernández Hueramo”

2. SOCAVACION GENERAL Y LOCAL EN PILAS
Objetivo
Que el alumno visualice y establezca lasocavación posible en una sección de río y en
pilas, para que logre un buen diseño de las obras que van estar sometidas al efecto de la
socavación.

Aplicación.
Es evidente que el conocimiento de la profundidad a que puede llegar este efecto erosivo
es de fundamental importancia en el diseño de cimentaciones poco profundas para
puentes, pues una falla seria de juicio en esta cuestiónconlleva la posible pérdida de
vidas humanas, la destrucción total de la estructura o la adopción de profundidades
antieconómicas y excesivas, que complican seriamente los procedimientos de
construcción.

Además de la construcción de puentes la socavación nos sirve para el diseño de obras de
control en cauces o avenidas, tales como: Obras transversales para el control torrencial,
espolones parala desviación de líneas de flujo, obras marginales de encauzamiento,
espolones para favorecer el proceso de sedimentación, obras longitudinales de protección
de márgenes contra la socavación, acorazamiento del fondo de un rio y protección contra
las inundaciones.
Desarrollo
La práctica se desarrollará en una sola etapa en el canal de transporte de sedimentos.
Material y Equipo


Canal detransporte de sedimentos.



Pila.



Arena de mar graduada.

Definiciones, fórmulas y unidades a utilizar
Socavación: La socavación es el resultado de la acción erosiva del flujo de agua que
arranca y acarrea material de lecho y de las bancas de un cauce, convirtiéndose en una
de las causas más comunes de falla en puentes.

1                                 Manual de Prácticasde Laboratorio

UMSNH – Facultad de Ingeniería Civil
Laboratorio de Hidráulica “Ing. David Hernández Hueramo”

Figura 1. Sección transversal del cauce. Juárez Badillo E. y Rico Rodríguez A. (1992)

Existen varios tipos de socavación pero los que nos interesan más en estos momentos
son:
Socavación general: Consiste en una disminución generalizada del nivel del fondo como
consecuencia delincremento de la capacidad del flujo, al presentarse una creciente y es
debido al aumento de la capacidad de arrastre del material solido que en ese momento
adquiere la corriente, en virtud de su mayor velocidad para transportar material durante
las avenidas. Este es un fenómeno de proceso natural que puede ocurrir a todo lo largo
del rio donde no interviene la mano del hombre.
La socavacióngeneral puede llegar a producirse inclusive cuando el lecho del rio es
rocoso, con tal de que la velocidad de la corriente sea superior a la necesaria para
producir el desgaste de la roca.

Método de Lischtvan-Levediev

H

 

HO
0.68 β µ   d

.

Donde:
Hs = Profundidad del flujo o tirante después de ocurrida la socavación.

2                                 Manual de Prácticas deLaboratorio

UMSNH – Facultad de Ingeniería Civil
Laboratorio de Hidráulica “Ing. David Hernández Hueramo”
Ho = Profundidad inicial existente. (Ho = y)
α = coeficiente de sección o distribución de gasto.
Q

   

 

B h

S
 
n

Qd = Caudal de diseño.
hm = tirante medio.
h

 

A
B

Be = ancho efectivo del canal, descontando todos los obstáculos.
S = Pendiente del cauce.n = Coeficiente de rugosidad de Manning.
β = Coeficiente de frecuencia.
β

0.7929

0.0973 log T

Tr = tiempo de retorno
dm = Diámetro medio de las partículas del material granular en (mm).
z = exponente variable que depende del diámetro medio de las partículas del material
granular.
z

0.394557

0.04136  log d

  0.00891 log d

μ = Coeficiente de corrección por contracción...