HIDRÁULICA MARÍTIMA Y DE ESTUIOS | 1
ANALES
- VOLÚMEN 5 -
INGENIERÍA E INFRAESTRUCTURAS HIDRÁULICAS
HIDRÁULICA MARÍTIMA Y DE ESTUIOS | 2
Organizadores
Dr. Cristiano Poleto - UFRGS (Presidente) Dr. José Gilberto Dalfré Filho - UNICAMP Dr. André Luís Sotero Salustiano Martim - UNICAMP
ANALES DEL
XXX CONGRESO LATINOAMERICANO DE HIDRÁULICA 2022
- VOLÚMEN 5 -
INGENIERÍA E INFRAESTRUCTURAS HIDRÁULICAS
Madrid – España 2023
HIDRÁULICA MARÍTIMA Y DE ESTUIOS | 3
Copyright © 2023, by IAHR Publishing.
Derechos Reservados en 2023 por IAHR Publishing.
Montaje: Cristiano Poleto
Organización General de la Obra: Cristiano Poleto; José Gilberto Dalfré Filho;
André Luís Sotero Salustiano Martim
Maquetación: Juliane Fagotti; Cícero Manz Fagotti Relectura General: Elissandro Voigt Beier
Portada: Juliane Fagotti
Cristiano Poleto; José Gilberto Dalfré Filho; André Luís Sotero Salustiano Martim (Organizadores)
ANALES del XXX Congreso Latinoamericano de Hidráulica – VOLÚMEN 5 – INGENIERÍA E INFRAESTRUCTURAS HIDRÁULICAS/ Organizadores: Cristiano Poleto; José Gilberto Dalfré Filho; André Luís Sotero Salustiano Martim – MADRI, España: IAHR Publishing, 2023.
555p.: il.;
ISBN • 978-90-832612-6-3
ES AUTORIZADA la libre reproducción, total o parcial, por cualquier medio, sin autorización escrita del Editor o de los Organizadores.
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R E A L I Z A C I Ó N
C O M I T É O R G A N I Z A D O R
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O R G A N I Z A C I Ó N
P A T R O C I N A D O R E S
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| S
UMÁRIO|
REMOCIÓN HIDRODINÁMICA DE SEDIMENTOS EN CANALES DE RIEGO ... 13 LA HIDROVÍA PARANÁ -PARAGUAY.OPTIMIZACIÓN DE DRAGADOS DE MANTENIMIENTO. ... 15 NAVEGACION EN CURVAS DE LA HIDROVIA PARANA-PARAGUAY ... 17 CUANTIFICACIÓN DEL RIESGO ASOCIADO A INUNDACIONES POR LAS CRECIDAS DEL RÍO
URUGUAY EN LA CIUDAD DE PAYSANDÚ... 19 USO DE LA TEORÍA DE GRAFOS PARA EL TRAZO Y DISEÑO DE UNA RED DE DRENAJE PLUVIAL 28 ESTUDIO DEL PROCESO DE MEZCLA RÁPIDA AL INGRESO DE UNA PLANTA POTABILIZADORA
MEDIANTE UN MODELO CFD ... 39 ESTUDIO NUMÉRICO PRELIMINAR PARA LA IMPLEMENTACIÓN EN AMBIENTE RELEVANTE DE UN
PROTOTIPO DE TURBINA HORIZONTAL GENERADORA DE ENERGÍA POR CORRIENTE MARINA EN EL CANAL DE COZUMEL ... 41 MODELACIÓN FÍSICA Y MATEMÁTICA PARA EL ESTUDIO DE LA ESTACIÓN DE BOMBEO DE
SALIDA DEL SISTEMA RIACHUELO (BUENOS AIRES,ARGENTINA) ... 52 OBRAS DE PROTECCIÓN FLUVIAL CON CORTINA DE PILOTES Y GEOESTRUCTURAS EN
CABUYARO,COLOMBIA ... 62 PRIORIZAÇÃO DE INVESTIMENTOS PARA MANUTENÇÃO EM ESTAÇÕES DE BOMBEAMENTO DE
ÁGUA ... 71 UTILIZAÇÃO DE PILARES DE VERTEDOUROS COM SEÇÃO VARIÁVEL PARA REDUÇÃO DE
PROCESSOS EROSIVOS A JUSANTE DE ESTRUTURAS HIDRÁULICAS ... 82 POTENCIALIDADES DO PROGRAMA LIDTTT NO ESTUDO DE CASO DE PORTO ALEGRE,RS BRASIL ... 94 AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES OPERACIONAIS DE UMA REDE DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA COM O USO DO SOFTWARE EPANET2.0 ... 105 DIAGNÓSTICO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO DE UMA BARRAGEM DE PEQUENO PORTE:ESTUDO DE CASO DA BARRAGEM DO LAGO JABOTI,APUCARANA –PARANÁ ... 113 DIAGNÓSTICO DO MANEJO DE ÁGUAS PLUVIAIS EM UMA GRANDE CIDADE SEM UM PLANO
DIRETOR DE DRENAGEM ... 123 ANÁLISE DAS DIMENSÕES NÁUTICAS DA HIDROVIA DO RIO PARAGUAI PARA AVALIAÇÃO DE
OBRAS COMPLEMENTARES PARA NAVEGAÇÃO ... 132 UTILIZAÇÃO DE TUBO GEOTÊXTIL COMO QUEBRA-MAR SUBMERSO NA MITIGAÇÃO DA EROSÃO
COSTEIRA ... 144 TUBOS DE GEOTÊXTIL SOILTAIN CP FACILITAM A CONSTRUÇÃO DAS FUNDAÇÕES DA PONTE
NANAY –PERU ... 155 OIMPACTO DA SAZONALIDADE EM UM SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NO LITORAL
PAULISTA: O CASO DO SAA PORTO NOVO EM CARAGUATATUBA/SP ... 160 AJUSTE DE MODELOS ESTATÍSTICOS PARA SÉRIES TEMPORAIS DE PRESSÃO EM SISTEMAS DE
DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA ... 173
CONDUTOS HIDRÁULICOS ADOTADOS EM OBRA DE SEGURANÇA HÍDRICA DO INTERIOR DO
CEARÁ ... 183 ESTUDO DA INFLUÊNCIA DAS TARIFAS DE ENERGIA NO DIMENSIONAMENTO ECONÔMICO DE
ADUTORAS E LINHAS DE RECALQUE NA REGIÃO NORDESTE DO BRASIL ... 188 OPERAÇÃO DE BOMBEAMENTO INTERMITENTE -OPERAÇÃO BOCHECHO - NO CANAL DO RIO
PINHEIROS,SÃO PAULO,BRASIL ... 197 SIMULAÇÃO DE MODELO PREDITIVO DE CONTROLE (MPC) E ANÁLISE COMPARATIVA DE
PERÍODOS DE CHUVA ... 199 CREATION OF A DATABASE ON DAMS ACCIDENTS USING A PLATFORM OF BUSINESS
INTELLIGENCE ... 208 ANÁLISE TEMPORAL DE ÍNDICES DE PERDAS DO SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA TRATADA DO MUNICÍPIO DE ITABIRA,MINAS GERAIS ... 215 IMPACTOS DA IMPLANTAÇÃO DO CINTURÃO DAS ÁGUAS NA REGIÃO METROPOLITANA DO
CARIRI CEARENSE ... 216 DISTRIBUCIÓN DE AGUA EN EL DELTA DEL RÍO GUAYAS ... 222 ESTUDIO HIDROLÓGICO-HIDRÁULICO EN RÍOS DE LA PUNA ARGENTINA PARA OBRAS DE
INFRAESTRUCTURA ... 234 FORMULACIÓN DE FUNCIÓN PARA MINIMIZAR COSTOS DE OPERACIÓN EN PLANTAS DE BOMBEO
UTILIZANDO PROGRAMACIÓN DINÁMICA ... 246 ANÁLISIS DE OBRAS EN LOS ARROYOS DE LA CIUDAD DE SALTO PARA EL CONTROL DE
INUNDACIONES PROVOCADAS POR EL RIO URUGUAY ... 257 USO EFICIENTE DEL AGUA EN PROYECTOS DE PROPIEDAD HORIZONTAL PARA CERTIFICACIÓN DE CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE ... 266 APLICACIÓN DE LA CURVA DE CONSIGNA PARA EL ANÁLISIS Y OPTIMIZACIÓN DE REDES DE
DISTRIBUCIÓN DE AGUA ... 278 ANALISIS DE PELIGROSIDAD Y PERDIDAS POR INUNDACIÓN EN CAUCASIA Y PAVARANDOSITO, DEPARTAMENTO DE ANTIOQUIA... 288 LECCIONES APRENDIDAS EN LA APLICACIÓN DE METODOLOGÍAS PROBABILISTAS PARA EL
DISEÑO DE INFRAESTRUCTURAS PORTUARIAS ... 290 EFECTOS DE LA OPERACIÓN NO UNIFORME EN CUENCOS DE DISIPACIÓN ... 292 CORRELACIÓN DE VARIABLES GEOTÉCNICAS Y NIVEL DE EMBALSE EN TRES PRESAS DE TIERRA EN COLOMBIA ... 302 REDUCCIÓN DE PÉRDIDAS FÍSICAS EN UNA RED DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE
MEDIANTE LA SIMULACIÓN HIDRÁULICA DE PRESIONES. ... 315 APLICACIÓN DE SISTEMAS DE DRENAJE URBANO SOSTENIBLE EN SUELOS ARCILLOSOS ... 317 ACTUALIZACIÓN DE LAS POLÍTICAS DE OPERACIÓN DE LAS PRESAS DEL RIO GRIJALVA Y DE SUS
CURVAS GUÍA TRAS LOS EVENTOS DE INUNDACIÓN DEL AÑO 2020 ... 326 DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA DEL DESAGÜE DE FONDO DE LA PRESA DE TERROBA ... 338 SIMULACIÓN CON CFD DE MICRO TURBINAS HIDRÁULICAS.COMPARACIÓN DE ANSYSCFX, ANSYSFLUENT Y FLOW SIMULATION ... 350
EVALUACIÓN DEL ESTADO ACTUAL DE LOS DISPOSITIVOS DE CONVERSIÓN DE ENERGÍA DE
CORRIENTES MARINAS ... 352 IMPLANTAÇÃO DE TURBO GERADOR ANFÍBIO A PARTIR DA VAZÃO SANITÁRIA ... 354 CAPTAÇÃO DE ÁGUAS PLUVIAIS PARA REUSO NA PISCICULTURA: UM ESTUDO DE CASO NO
SEMIÁRIDO BRASILEIRO ... 356 ESTUDO DA DISPONIBILIDADE HÍDRICA PARA CAPTAÇÃO E APROVEITAMENTO DE ÁGUAS
PLUVIAIS EM INSTITUIÇÃO DE ENSINO ... 364 RIEGO SOSTENIBLE Y MEJORA DE SU GESTIÓN EN LOS ARROZALES DEL VALLE DEL
GUADALQUIVIR:ESQUEMA EXPERIMENTAL ... 373 DISEÑO DE SUDS CON BENEFICIOS ECOHIDROLÓGICOS EN PROYECTOS DE TRANSPORTE Y
ESPACIO PÚBLICO.CASO DE ESTUDIO DE BOGOTÁ ... 380 INUNDACIONES EN INTERCAMBIOS VIALES A DESNIVEL,TÚNELES VIALES Y SUS ESTRATEGIAS DE GESTIÓN ... 392 PARQUE ORLA PIRATININGA –INFRAESTRUTURA SUSTENTÁVEL PARARECUPERAÇÃO DE UM
SISTEMA LAGUNAR URBANO ... 394 LEVANTAMENTO DA OCORRÊNCIA DE INUNDAÇÕES E DE MANEJO DE ÁGUAS PLUVIAIS NA
ESCALA DE LOTE:ESTUDO DE CASO EM SANTA LUZIA (MG,BRASIL) ... 405 REPOTENCIAÇÃO DE CGH POR MEIO DE TURBO GERADORES ANFÍBIOS ... 417 DETERMINACIÓN EXHAUSTIVA DE LA GEOMETRÍA DE PRESAS YEMBALSES EN UNA CUENCA PARA LA PROSPECCIÓN SISTEMÁTICA DE SITIOS ... 419 IMPACTO DA INFRAESTRUTURA VERDE NO DIMENSIONAMENTO DA REDE DE
MICRODRENAGEM ... 428 ANÁLISIS DEL FLUJO IMPERMANENTE EN RED DE ACUEDUCTOS ALBIGASTA CATAMARCA - SANTIAGO DEL ESTERO,ARGENTINA ... 438 USO DE MICROTURBINAS HIDRÁULICAS EN ESCENARIOS DE CAMBIO CLIMÁTICO.SIMULACIÓN DE TURBINA TURGO EN SOLIDWORKS Y ANSYS CFX ... 449 EVALUACIÓN DEL USO EFICIENTE DEL AGUA Y LA ENERGÍA,AHORRO ENERGÉTICO Y EMISIÓN DE CO2 EN SISTEMA DE RIEGO PRESURIZADO POR TURNOS ... 451 APRENDIZADO DE MÁQUINA PARA EXTRAÇÃO DE REGRAS DE OPERAÇÃO EM REDES DE
DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA ... 453 ANÁLISE TEMPORAL DE ÍNDICES DE PERDAS DO SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA TRATADA DO MUNICÍPIO DE JAÍBA,MINAS GERAIS ... 455 PROYECTO Y EJECUCIÓN DE LA REPARACIÓN DE LA ALCANTARILLA DE LA QUEBRADA EL AÑIL EN LA URB.VALLE BLANCO,VALENCIA,VENEZUELA ... 456 ADAPTACIÓN DE LA SOLUCIÓN URBANÍSTICA AL RELIEVE FACILITA SENCILLAS SOLUCIONES DE
DRENAJES PLUVIAL Y SANITARIO... 465 ESTUDO DAS PERDAS NO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DO MUNICÍPIO DE
UBERABA-MG ... 471 USO DE DIFERENTES TOPOGRAFIAS NA PROPAGAÇÃO DE HIDROGRAMA ASSOCIADO À RUPTURA
HIPOTÉTICA DE BARRAGEM ... 480
DIMENSIONAMENTO E SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DE CANAL DE SEÇÃO RETANGULAR COM
REVESTIMENTO DE GABIÃO PARA APLICAÇÃO NA IRRIGAÇÃO ... 482 PERDA DE CARGA LOCALIZADA E VARIAÇÃO DA CARGA CINÉTICA EM TUBOEMISSORES DE
IRRIGAÇÃO LOCALIZADA ... 492 USO DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS VOLUNTÁRIAS PARA VALIDAR A MODELAGEM DE
INUNDAÇÕES NO CÓRREGO PITEIRAS (BRASIL) ... 494 ANÁLISE HIDRÁULICA DO BUEIRO LOCALIZADO NO RIBERÃO BARRA NOVA,APUCARANA -
PR. ... 496 REVISIÓN DE METODOLOGÍAS DE EVALUACIÓN DE VULNERABILIDAD HIDRÁULICA DE PUENTES Y SU APLICACIÓN A PUENTES CHILENOS ... 508 DESIGUALDAD TERRITORIAL EN EL ACCESO AL AGUA POTABLE Y LA HIGIENE ... 510 EXPERIENCIAS EN EL COMPORTAMIENTO DE LAS OBRAS DE MITIGACION DE RIESGO EN VARGAS
-VENEZUELA 20AÑOS DESPUÉS ... 520 USO DA FERRAMENTA COMPUTACIONAL INFLOWMATIX PARA AVALIAÇÃO DE DISPOSITIVO DE
PROTEÇÃO CONTRA TRANSIENTES HIDRÁULICOS ... 532 PROTEÇÃO COSTEIRA EM GABIÃO NA PRAIA CAMBOINHAS...541
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R
EMOCIÓNH
IDRODINÁMICA DES
EDIMENTOS ENC
ANALES DER
IEGO Israel E. Herrera-Díaz (1), César Gutiérrez-Vaca (1) y Alfredo Márquez-Herrera (1)(1) Universidad de Guanajuato, CIS-DICIVA Depto. Ingeniería Agrícola, México eherrera@ugto.mx; cesarg@ugto.mx; amarquez@ugto.mx
Introducción
Los canales de riego son obras de gran importancia en el desarrollo de la agricultura de cada país, es indispensable diseñar estas obras de infraestructura hidráulica para la mejora en la distribución del agua y que proporcione una mejor eficiencia a menor costo para los diferentes usos en los que se emplean; a lo largo del tiempo, se han ido implementando diferentes mejoras en las estructuras en canales de distribución, actualmente, algunos de ellos presentan azolvamiento y disminución de su área hidráulica, lo que propicia alteraciones en los caudales y su distribución, esto asociado a su sección transversal (fig.1), y de los materiales que forman los taludes y plantilla de fondo, la mayoría de los canales tienen taludes de material vegetal, mismo que se erosiona por intemperismo y ese material se deposita en el fondo del canal.
Figura 1. Canal de riego Antonio Coria, Guanajuato México.
Fuente: Google Earth, 2022.
Para estudiar la remoción del material de fondo en un canal de riego, se diseñaron elementos de fondo como espigones (pequeñas estructuras de piedra o concreto sumergidas para encausar y reducir la sección transversal de fondo) sumergidos acoplados a la instrumentación de medición adecuada que tuvo como objetivo proporcionar precisión y confiabilidad incluso durante flujos de baja velocidad, con variaciones en las mediciones consecuencia de equipos con mala calibración (De León, 2006), sistemas de aforo y compuertas y el material que constituye el fondo y los taludes del canal (Dargahi, 1990). El propósito es incrementar la velocidad de fondo la cual permita poner en suspensión el material en el lecho de fondo sin ocasionar erosión o modificación de la sección transversal.
Para el análisis del funcionamiento hidráulico, se empleo un modelo numérico desarrollado previamente (Herrera et. al., 2020) y empleado en otras investigaciones para aclarar el comportamiento del flujo en un canal de riego (Schuurmans, 1999) con un escenario controlado y condiciones de frontera establecidas;
estas simulaciones numéricas fueron comparadas con el modelo físico de laboratorio para calibrar el modelo numérico.
Modelo numérico hidrodinámico y de movimiento de sedimentos
Se emplean las ecuaciones de Navier-Stokes para modelar el movimiento del fluido en aguas someras, en donde las escalas horizontales son mucho más grandes que la escala vertical, con la hipótesis de presión hidrostática y considerando los postulados de Reynolds (Ramírez, Rodríguez, & Herrera, 2005) son:
Las ecuaciones que describen el movimiento del flujo:
[1]
[2]
El gradiente de presión:
[3]
La ecuación de continuidad:
[4]
La ecuación para la superficie libre:
[5]
Las condiciones de frontera para la superficie libre y el fondo se definen por:
[6]
[7]
Las componentes de la velocidad toman los valores de la capa adyacente a la interface agua-sedimento.
[8]
[9]
Para el cálculo de transporte de sedimentos de fondo, se utiliza un modelo lagrangeano de partículas, donde las partículas son sembradas o colocadas siguiendo una ley exponencial de concentraciones o mediante una posición inicial en el espacio tridimensional (Robinson, Monaghan, & Mansour, 2007). Para el movimiento de partículas se considera un modelo estocástico y discretizado en tres dimensiones, considerando el peso específico de cada partícula, así como de la velocidad de caída de la misma (Hernández, 2003) y se verifica si éstas están dentro del dominio de estudio para un único paso de tiempo (Dt) de (n) a (n + 1) está dada por:
Los esfuerzos cortantes en un flujo turbulento, a lo largo de su profundidad (z), se determina como:
[11]
El esfuerzo cortante critico que actúa sobre las partículas, se calcula como:
[12]
INGENIERÍA E INFRAESTRUCTURAS HIDRÁULICAS | 14 La función de probabilidad para la deposición de las partículas se
determina con la siguiente ecuación:
[13]
Y la función de probabilidad para la re-suspensión de las partículas se establece de la siguiente forma:
[14]
Por último, la velocidad de caída de las partículas de sedimentos, se usan las formulaciones de (Van Rijn, Walastra, & Van Ormondt, 2007):
Equipo de laboratorio
El canal de laboratorio empleado (fig. 2) es de pendiente variable y de sección rectangular constante con longitud de 2.32 m por0.25 m de ancho y 0.18 m de altura, cuenta con un depósito de alimentación al canal de 22 litros, una bomba de 2 hp y un depósito de almacenamiento de 90 litros.
Figura 2. Canal de laboratorio de pendiente variable con electro- compuerta de acrílico, DICIVA-UG
Las paredes del canal son de lámina de acrílico de 0.012 m de espesor, y la compuerta es del mismo material con espesor de 0.006 m, 0.24 m de ancho y 0.15 m de alto, la cual se ubicó en la mitad de la longitud del canal con la finalidad de evitar oscilaciones ocasionadas por los vertedores de entrada y salida.
El canal cuenta con un vertedor de cresta aguada fabricado de lámina de acero inoxidable ubicado en la salida del depósito de alimentación al canal con altura de 0.076 m y base de 0.25 m. La salida del canal al depósito de almacenamiento puede ser con o sin vertedero, donde para este trabajo no se utilizó este aditamento. El fondo del canal es de lámina de acero inoxidable con espesor de 0.006 m y para el cual se le asigno un coeficiente de rugosidad de 0.020.
Discusión de resultados
Para validar los resultados de la modelación numérica, se empleó un canal de laboratorio con pendiente variable (fig. 2), con datos de un escenario controlado y la colocación de 4 espigones sumergidos, dos a cada costado del canal, los resultados tanto de
las simulaciones numéricas en MatLab como del modelo físico fueron comparados.
Posteriormente, en la figura (3) se presenta la malla numérica del canal de riego para la modelación de la hidrodinámica y del comportamiento de los espigones, se simuló 1500 segundos con condiciones estables de caudal
Figura 3. Malla numérica del canal de laboratorio con los espigones sumergidos
Los resultados de la simulación con relación a la velocidad alcanzada en el fondo se observan en la figura (4), donde la velocidad de entrada promedio fue de 0.7 m/s y se obtuvo aumentos hasta 1.8 m/s, suficiente para alcanzar la re-suspensión y movimiento del material de fondo
Figura 4. Campo de velocidades en el fondo del canal
Conclusiones
El diseño y número de espigones colocados de forma adecuada que permita generar condiciones hidrodinámicas favorables para mover el sedimento de fondo de un canal de riego fue demostrado. Los resultados permiten mover el sedimento generando aumento de velocidad de fondo en secciones determinadas donde el material es generalmente constituido por arena. Se presentaron zonas de erosión no significativa, pero si representa un estudio más detallado del campo de velocidades generado posterior a la salida de la zona de espigones.
Los resultados alcanzados, permiten hacer varias propuestas de diseño, colocación y ubicación de los espigones en diferentes puntos del canal para mitigar el azolve en zonas donde la velocidad es muy baja y se presenta el azolvamiento, así como cuantificar el material desplazado o erosionado con las ecuaciones mostradas asociadas al transporte de sedimentos de fondo.
Referencias bibliográficas
Dargahi, B. (1990). Controlling Mechanism of Local Scour. Journal of Hydraulic Engineering ASCE 116(10), 1197-1213.
Hernández, I. (2003). Modelos euleriano-lagrangeanos en flujos a superficie libre: Aplicación al transporte de partículas suspendidas y al crecimiento de microorganismos. México: Tesis Maestría, DEPFI, UNAM.
Herrera, I. E., Saldaña A., Zavala J. & Castaño S. (2020). Diseño e instrumentación de prototipo de electro-compuerta para control de caudales en canales de riego, XXIX Congreso Latinoamericano de Hidráulica, Acapulco México
Ramírez, H., Rodríguez, C., & Herrera, I. E. (2005). Multilayer hydrodynamic model ans their application to sediment transport in estuaries. Special Issue Shangai Conference, Springer-Verlag, Vol. May.
Raudkivi, A. J. (1999). Functional Trends of Scour at Bridge Piers.
Journal of Hydraulic Engineering ASCE 112(1), 1-13.
Robinson, M., Monaghan, J., & Mansour, J. (2007). SPH simulation of 2D wall-bounded turbulence. Smoothed Particle Hydrodynamics European Research Interest Community, 2nd International Workshop, 107-110.
Van Rijn, L. C., Walastra, D. J., & Van Ormondt, M. (2007). Unified view of sediment transport by currents and waves IV: Application of Morphodynamic Model. Journal of Hydraulic Engineering, 133: 776- 793.
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L
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IDROVÍAP
ARANÁ- P
ARAGUAY.
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ANTENIMIENTO.
Prendes, H.; Schreider, M.; Huespe, J.; Mangini, S.; Scacchi, G. y Reynares, M.
Profesores de la Universidad Nacional del Litoral (FICH), Santa Fe, Argentina.
hectorhugoprendes@gmail.com, mschreider@gmail.com
Introducción
La hidrovía Paraná-Paraguay tiene más de 120 años de existencia y se extiende por los países de Argentina, Uruguay, Paraguay, Brasil y Bolivia. Su longitud total es de 3667 km, desde el océano Atlántico hasta Puerto Cáceres (Brasil). Por la misma se transportan cargas próximas a los 200 millones de toneladas/año.
El subtramo inferior, también conocido como SFO, va desde Santa Fe al Océano y permite que buques oceánicos ingresen por esta hidrovía hasta puertos profundos del gran Rosario (con 36 pies de profundidad) y hasta el puerto de Santa Fe (con 27 pies).
El tramo SFO es gestionado por Argentina, el mantenimiento de los canales troncales de navegación se realiza mediante el dragado sistemático de sedimentos que en ellos se depositan. En el Río de La Plata (265 km) los sedimentos que se depositan son arenas, limos y arcillas, a medida que los canales avanzan hacia el océano.
En el río Paraná Inferior (484 km) los dragados de mantenimiento se deben ejecutar en lugares localizados llamados "pasos", donde se depositan mayoritariamente arenas, las cuales se dragan, transportan y vuelcan en lugares cercanos naturalmente profundos. La Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas (FICH) de la Universidad Nacional del Litoral (UNL), estudia desde 1990 como mejorar el funcionamiento hidrosedimentológico de esta vía navegable. Para ello ha producido, a lo largo de más de 30 años, ocho proyectos de investigación con numerosos artículos publicados, que hacen al conocimiento y desarrollo de esta Hidrovía. En este caso, la preocupación es reducir volúmenes de dragados, impactos ambientales y costos de mantenimiento de la SFO, contemplando aumentar los calados de la misma.
Planteo Conceptual
La SFO es naturalmente navegable en un 90 % de su extensión, salvo en los "pasos" (Fig. 1), donde son necesarias obras de dragado sistemáticas. Esto se debe a que en dichos lugares el cauce del rio se ensancha y/o bifurca, llegando a duplicar su ancho, y disminuye su profundidad como resultado de los procesos de sedimentaciones de arenas.
Figura 1. Pasos del Paraná Inferior (entre Rosario y San Pedro) Actualmente, como metodología de mantenimiento de las profundidades en estos "pasos", se realiza la tarea de dragar periódicamente el material naturalmente depositado, cargarlo en
las cántaras de dragas TSHD, transportarlo hasta una zona del río profunda (área de vaciado profundo) y allí arrojarlo por las compuertas de fondo. Esta modalidad de obra quita los sedimentos del canal de navegación, pero, no impide que la sedimentación vuelva a suceder en el mismo "paso", por lo cual se considera que esta metodología de mantenimiento es paliativa, y no promueve procesos adaptativos que se beneficien de las tendencias naturales del río, reduciendo volúmenes de sedimentación. Como alternativa a estas prácticas hoy utilizadas se propone otra metodología de obras para el mantenimiento de profundidades, que consiste en ubicar el material dragado de cada paso convenientemente en zonas laterales del canal de navegación, frente al mismo "paso" donde se extraen. El material allí vaciado y adecuadamente dispuesto daría lugar a una redistribución de caudales que generaría una reducción de la sedimentación dentro del canal, razón por la cual se los denominan vaciados laterales "correctivos". El beneficio buscado es disminuir las obras y consecuentes costos de dragados de mantenimiento futuros en dichos "pasos".
Nueva metodología de mantenimiento propuesta Antiguamente en la hidrovía del Paraná se utilizaba esta técnica de vaciados "correctivos" con buenos resultados, pero empleando dragas estacionarias que obstaculizaban el tránsito de embarcaciones. En otras hidrovías del mundo se utilizan obras de regularización fluvial que buscan el mismo objetivo, pero las mismas consisten en espigones rígidos impuestos al río tal como se muestra en la hidrovía del río Mississippi (Fig. 2).
Figura 2.Obras rígidas de regularización en la hidrovía Mississippi.
A diferencia de otras hidrovías, que tienen obras de regularización rígidas (Fig 2), pero en busca del mismo objetivo (reducción de la sedimentación en el canal navegable) para la hidrovía Paraná- Paraguay, se propone el uso del material suelto (arenas) extraído por las dragas desde el canal de navegación, para vaciarlo lateralmente al "paso", tal como se muestra en el ejemplo de la Fig. 3. Estos vaciados laterales "correctivos" son acumulaciones de volúmenes de arena suelta que quedan siempre sumergidos y elevan las cotas del fondo, desde las posiciones previas que tienen hasta lograr el objetivo buscado (obstrucción parcial de parte de la sección transversal). Las dimensiones precisas de cada uno de estos vaciados laterales "correctivos" a utilizar deberán surgir de estudios específicos incluyendo la observación y control de la reacción del mismo río. Asimismo, esto constituye un proceso gradual en el tiempo, donde lograr los volúmenes adecuados en
INGENIERÍA E INFRAESTRUCTURAS HIDRÁULICAS | 16 las zonas de vaciados correctivos para obtener el beneficio final
esperado, serán el resultado de una tarea de varios años; a lo largo de los cuales, el monitoreo y seguimiento de la respuesta hidrosedimentológica de la zona, permitirá evaluar el grado de éxito de esta nueva metodología de mantenimiento; o la necesidad de ajustes tanto en los volúmenes como en los lugares de vaciado, siempre con el objetivo final de reducir las tasas de sedimentación en el canal navegable, a partir de lograr un aumento de las velocidades de corriente en el mismo. Este proceso de monitoreo y seguimiento permitirá constatar si la intervención realizada, en particular durante las primeras instancias del proceso, se corresponde con la tendencia natural del río o se contrapone a ella.
Finalmente, las obras a implementar serán solo aquellas que respondan a favor del río, constituyendo un verdadero ejemplo de
“soluciones basadas en la naturaleza.”
Figura 3.Ejemplo de vaciado lateral "correctivo" en Paso Alvear.
La propuesta es que en la hidrovía del Paraná esta metodología de mantenimientos se comience a implementar gradualmente, empezando por las zonas que brindan expectativas más promisorias, y siempre bajo un estricto y severo control de beneficios económicos y ambientales como consecuencia.
Efecto esperado en el transporte de sedimentos.
A los fines de hacer una primera valoración de posibles resultados esperados al final del proceso, se evaluó en diversos
“pasos” la variación de la capacidad de transporte de sedimento esperada producto de la presencia de los vaciados laterales
"correctivos", respecto de la que se daría con la morfología del río actual. Para ello se utilizó la fórmula de Engelund - Hansen (Amsler et al, 2020). La Fig. 4 muestra los resultados del cálculo de la capacidad de transporte de sedimentos en el ejemplo del Paso Alvear (sección con línea de trazos de Fig 3). Como puede notarse, la presencia del vaciado "correctivo" (progresivas 700m a 1200m) genera en esa sección un considerable aumento de la capacidad de la corriente de transportar sedimentos (más del
doble) en la zona del canal de navegación (progresivas 430m a 580m); disminuyendo las tasas de sedimentación en dicho
"paso", y en consecuencia también las obras de dragados para el mantenimiento de profundidades. El proceso de gradualidad con que se ejecute y controle esta obra permitirá saber con precisión en qué medida se obtiene el beneficio; pero, aún siendo un porcentaje menor, las reducciones progresivas de los volúmenes necesarios de dragar en el paso serán significativas e importantes si se lo compara con la “reducción nula” que representa sostener la metodología de vaciados profundos, actualmente empleada.
Figura 4.Aumento de transporte solido en Paso Alvear.
La manera más efectiva de ejecutar estas obras de vaciados laterales "correctivos" es mediante dragas de succión con cántaras (TSHD) con calados limitados cargadas, y con dispositivos de descarga adecuados (sistema split, compuertas de pre-descarga, etc.) para vaciar su carga en zonas poco profundas (21 pies). Ello permitiría reeditar las obras que en el pasado se hicieron en el río Paraná, pero sin el obstáculo que representa para la navegación el uso de dragas estacionarias; y con el mismo beneficio obtenido en otros ríos del mundo, pero evitando obras rígidas de regularización y sus impactos ambientales consecuentes.
Conclusiones
La experiencia recogida por la FICH en el estudio del comportamiento hidrosedimentológico de la Hidrovía Paraná- Paraguay sugiere que el uso de vaciados laterales "correctivos"
ofrecerían las siguientes ventajas: 1) importantes reducciones de volúmenes de dragados y consecuentemente de los costos de mantenimiento del canal navegable; 2) una reducción adicional importante de los costos debida al menor tiempo requerido para los viajes de las dragas para efectuar las descargas; y 3) beneficios ambientales para el sistema, incentivando la tendencia natural del río; esto es anticipar los volúmenes de sedimentos donde el sistema los acepta, y movilizados artificialmente en forma transversal a la corriente y dentro de la misma zona de dragado (no longitudinal como los vaciados profundos), reduciéndose así también las áreas intervenidas. La aplicación de esta nueva metodología de obras debe ser continuamente monitoreada para verificar su adecuado funcionamiento y beneficio buscado. A su vez, dicho monitoreo, permitirá retroalimentar la metodología, promoviendo un mejor conocimiento del río en cada "paso".
Referencias bibliográficas
Amsler, M.; Prendes, H; Montagnini, M. y Szupiany, R. (2020) Transporte de sedimentos y procesos fluviales asociados. Cap. 5 en el Libro del Rio Paraná en su tramo medio. Tomo I. Contribución al conocimiento hidrológico, geomorfológico y sedimentológico. Ediciones UNL. ISBN 978-987-749-267-5.
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N
AVEGACION ENC
URVAS DE LAH
IDROVIAP
ARANA-P
ARAGUAYHuespe J., Prendes H., Mangini S. y Carrión S.
Universidad Nacional del Litoral (FICH), Santa Fe, Argentina.
jhuespe56@gmail.com, hectorhugoprendes@gmail.com, silvinamangini@yahoo.com.ar, ptccarrion@gmail.com
Introducción
La hidrovía Paraná- Paraguay se encuentra ubicada en América del Sur y se extiende a través de los países de Brasil, Paraguay, Bolivia, Uruguay y Argentina (Fig 1, inferior). Hasta el océano, tiene una extensión de 3667 km y está compuesta por diversos tramos con diferentes profundidades, donde navegan distintos tipos de embarcaciones. En su tramo inferior, desde Santa Fe al océano, navegan también buques oceánicos tipo Panamax y post Panamax, con 34 pies de calado, los cuales requieren de canales con sobreanchos especiales para maniobrar en curvas. Las limitaciones en las esloras de estos buques se presentan en el tramo medio del Rio Paraná de Las Palmas (Fig. 1), debido a su cauce único con anchos muy limitados, curvas muy cerradas y de radios reducidos, que dificultan la maniobra de los buques oceánicos mayores que la navegan.
Figura 1. Tramo medio del Río Paraná de las Palmas
La embarcación tipo que se utiliza actualmente para diseñar el canal de navegación es un buque oceánico post Panamax con hasta 255 m de eslora y 38 m de manga. Las características de este tipo de embarcaciones, es que presentan curvas evolutivas (con máquina y ángulo de timón máximo constante), con diámetros tácticos del orden de 3 veces su eslora, en aguas quietas.
En el Paraná de las Palmas, existen curvas críticas como la denominada Vuelta del Este en el km 100 (Fig. 2), cuyo radio de curvatura es de escasos 400 m, lo que implica que la embarcación de diseño para superarla, en navegación de bajada, maniobra en condiciones próximas al límite de su curva evolutiva. Además, a la deriva producida por el momento evolutivo (deriva en aguas quietas), se le debe agregar otras derivas importantes ocasionadas por corrientes, vientos, efecto de márgenes, etc.; por lo cual resulta fundamental contemplar un diseño del canal con sobreanchos importantes, que permitan a las embarcaciones mayores realizar maniobras seguras.
Figura 2. Vuelta del Este, km 100
Nuevo trazado de sobreanchos.
La oportunidad de introducir de mejoras en esta hidrovía permite ajustar los diseños de los sobreanchos de canal de manera de brindar maniobras más seguras. En este trabajo se presentan las ventajas de un nuevo diseño de sobreancho propuesto, verificado a través del seguimiento real de un buque oceánico maniobrando en curva, registrado desde un Sistema de Identificación Automático (AIS) de la prefectura Naval Argentina. Las sucesivas posiciones del buque sobre el recorrido real registrado (registro de la posición del buque a intervalos de tiempo), fue modificado variando artificialmente el ángulo de deriva, para verificar de esta manera, el ancho de barrido de la embarcación (proa y popa) durante la navegación en la curva; con la finalidad de verificar y ajustar el diseño del sobreancho de canal en dicha zona (método FICH). Esta experiencia se realizó en la denominada Vuelta del Este en el km 100 aproximadamente, de la Hidrovía (Fig. 2).
Deriva de una embarcación
Una embarcación navegando en línea recta, presenta dos fuerzas actuantes, una es el empuje producido por la hélice y la otra, es la resistencia al avance que genera el casco durante la navegación. Cuando se inicia la maniobra en una curva, se gira el timón, hacia un lado y sobre el área del mismo, se produce otra fuerza debido al empuje de la corriente de agua, que genera un movimiento de la popa hacia el lado opuesto al cual se giró el timón (Fig. 3).
Figura 3. Esquema de deriva de una embarcación
Vuelta del Este
Zárate
INGENIERÍA E INFRAESTRUCTURAS HIDRÁULICAS | 18 En consecuencia, en las curvas el buque navega formando un
ángulo entre la tangente de la misma y la dirección del plano de crujía de la embarcación, el cual se denomina “ángulo de deriva”.
El mismo puede incrementarse por varios motivos, uno de ellos importante es la fuerza que ejerce la corriente de agua. Debido a la deriva de la embarcación, se requiere un ancho mayor del canal de navegación para superar las curvas (fundamentalmente en caso de radios limitados). El diseño propuesto de canales en curvas (Huespe J, 2010), presenta anchos variables en el desarrollo de la misma, con un ancho máximo en el vértice, el cual disminuye hacia el inicio y final de la curva. Este sobreancho se incorpora en el lado interno de la curva, tratando de enderezarla. Para ello se traza la curva del veril interior con un radio mayor, de manera que en el vértice se alcance el ancho correspondiente al de la curva. Un método similar esta propuesto en el manual EM 1110-2-1613 “Curved Segments” (USCOE).
Ventajas del diseño propuesto
La maniobra es más segura porque se puede realizar “arrimando”
la proa del buque al veril interno (maniobra conocida por los prácticos como "coronamiento de la curva"). Esta navegación crítica de las curvas, en el sentido hacia aguas abajo, aproximando la proa al veril interno, brinda la ventaja de que la corriente incidiendo sobre todo el buque intenta abrirlo de la costa y no empujarlo hacia la misma. Esto permite que, ante la necesidad de una corrección en la trayectoria, el buque reacciona mas rápido al golpe de timón, abriéndose de la costa.
Contrariamente, aproximar el buque al veril externo de la curva (lado cóncavo de la misma) presenta riesgos mayores pues la corriente lo deriva hacia la costa, y la respuesta al cambio de timón es más lenta.
En caso de ser necesario obras de dragados, se minimiza el volumen de obra y también las áreas intervenidas (Fig. 4 superior), con respecto al que resulta de considerar sobreanchos constante de ambos lados "Circle Turn", tal como actualmente se utiiza (Fig. 4 inferior).
Figura 4. Comparación de áreas involucradas para diferentes trazados de sobreanchos en la curva Vuelta Mercadal (km 159)
Recorrido real con deriva simulada.
A los efectos de verificar este nuevo diseño de canal, se registraron recorridos reales de embarcaciones en las curvas. En el ejemplo que en Fig 5. se muestra, se trata de un buque de 229 m de eslora y 32 m de manga. Este registro fue obtenido del Sistema de Seguimiento Automático (AIS) que opera la refectura Naval Argentina (PNA), en la Hidrovía ParanáParaguay (curso real); y sobre el mismo se simularon distintas derivas, obteniéndose de esta manera un “barrido” de la embarcación para sucesivas posiciones de avance del buque. Cabe mencionarse que este recorrido ha sido obtenido navegando con el diseño del canal actual.
En la Fig. 5 se muestra el trazado del canal actual y el trazado con el diseño nuevo propuesto, ambos superpuestos con el recorrido real y la deriva simulada máxima. Como puede notarse el trazado del sobreancho propuesto disminuye áreas de canal innecesarias que el trazado actual no utiliza.
Figura 5. Simulación con deriva máxima (Vuelta del Este)
Conclusión
Según el recorrido real de una embarcación con simulación de las derivas máximas posibles, se puede concluir que:
1. El trazado de la curva según el nuevo criterio propuesto tiende a “abrir” o “enderezar” más la curva, pues el radio del veril interno se amplía, brindando mayor seguridad a la maniobra.
2. El área de sobreancho de canal en planta, según el criterio propuesto, resulta muy inferior respecto del área de sobreancho necesaria según el método “Circle Turn”, disminuyendo consecuentemente los volúmenes de dragados, en casos que fueran necesarios.
3. Se considera conveniente implementar y verificar el diseño propuesto con la práctica de maniobras sobre este trazado.
Referencias Bibliográficas
Huespe J., Prendes H. H. (2010). Diseño de canales de navegación fluvial en la Hidrovia Paraná-Paraguay. XXIV Congreso
Latinoamericano de Hidráulica.
Permanent International Association of Navigation Congresses (PIANC). Publicaciones varias.
United State Army Corp of Engineers. Engineering Design - Layout and Design of Shallow Draft Waterways.
United State Army Corp of Engineers. Hydraulic Design of Deep Draft Navigation Projects.
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C
UANTIFICACIÓN DELR
IESGOA
SOCIADO AI
NUNDACIONES POR LASC
RECIDAS DELR
ÍOU
RUGUAY EN LAC
IUDAD DEP
AYSANDÚJuan Sanguinetti, Luis Teixeira, Santiago Narbondo, Sebastián Solari y Christian Chreties
Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería Ambiental (lMFIA) Facultad de Ingeniería – Universidad de la República
Julio Herrera y Reissig 565 - Código Postal 11.300 - Montevideo – Uruguay Tels. (+598) 2714-2714 E-mail: juanh@fing.edu.uy - Web: www.fing.edu.uy
RESUMEN:
En este trabajo se cuantificó, mediante criterios internacionales actuales, el riesgo asociado a los eventos de inundación y se verificó si el mismo resulta tolerable o no. Asimismo, una vez conocida la situación actual, se realizaron propuestas para disminuir el riesgo a valores admisibles de acuerdo con dichos criterios. Las propuestas abarcaron medidas estructurales: el diseño de obras de ingeniería) y medidas no estructurales: realojo de algunas viviendas alcanzadas por las inundaciones.
ABSTRACT:
This study quantified, using current international criteria, the risk associated with flood events and verified whether it is tolerable or not. Also, once the current situation was known, proposals were made to reduce the risk to admissible values in accordance with these criteria. The proposals included structural measures (the design of engineering works) and non-structural measures such as the relocation of some houses affected by flooding.
PALABRAS CLAVES: mitigación de inundaciones; análisis de riesgo; estadística
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INTRODUCCIÓN Y OBJETIVO
Las crecidas son parte del comportamiento natural de los sistemas fluviales, ríos, lagos, estuarios y mares. Cuando esas crecidas implican inundaciones de zonas urbanas y/o de zonas productivas, resultan en un daño para la sociedad. De esa manera las inundaciones pueden generar un peligro para las personas y un daño para los bienes y las propiedades.
En la ciudad de Paysandú (Uruguay) (Figura 1) las inundaciones provocadas por el río Uruguay afectan principalmente las zonas bajas de la ciudad que, debido a las características topográficas de la misma, ocupan un área importante de la zona urbana.
Cuando se produce el aumento de nivel del río Uruguay, el agua ingresa a las zonas bajas de la ciudad de Paysandú, provocando inundaciones en las zonas habitadas que se ubican en ellas. Estas inundaciones ocurren con alta frecuencia, dado que el período de retorno del nivel del río Uruguay que corresponde a la cota 7 m respecto al Cero Oficial, en la cual ya se inicia la inundación de viviendas, es de solamente tres años.
Figura 1.- Ubicación de la ciudad de Paysandú.
El objetivo del presente trabajo es cuantificar, mediante criterios internacionales actuales, el riesgo asociado a estos eventos y verificar si el mismo resulta tolerable o no. Asimismo, una vez conocida la situación actual, realizar propuestas para disminuir el riesgo a valores admisibles de acuerdo con dichos criterios.
Las propuestas abarcaron medidas estructurales: el diseño de obras de ingeniería) y medidas no estructurales: realojo de algunas viviendas alcanzadas por las inundaciones; para alcanzar el nivel de riesgo objetivo.
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Como parte del estudio, fue necesario realizar el análisis probabilístico conjunto entre la variación de nivel del río Uruguay y las precipitaciones causantes de las inundaciones locales urbanas;
así como interactuar con el diseño de ingeniería de las alternativas, determinando elementos probabilísticos de diseño, como por ejemplo, los períodos de retorno a considerar para el diseño de la solución propuesta a los efectos de que el riesgo resultara tolerable.
Como resultado del trabajo, se definieron las características principales que deberían tener las medidas a tomar para alcanzar el riego objetivo, tanto sea para el caso de adoptar medidas estructurales (obras de ingeniería) o para el caso de adoptar medidas no estructurales (realojos).
METODOLOGÍA
En primer lugar en este trabajo se estudió el estado de la situación actual en la cual convive la ciudad en relación a las inundaciones provocadas por el rio Uruguay. Una vez establecido la situación inicial, se procedió a evaluar medidas para disminuir el riesgo. Estas medidas se separaron centralmente en dos, obras estructurales y realojo de la población.
Para determinar el nivel de protección necesario que deben proveer las obras estudiadas se recurrió al análisis de riesgo, mediante el uso de herramientas probabilísticas y de acuerdo con normativas internacionales actuales. El análisis de riesgo resultó decisivo para fijar las características de las estructuras propuestas y su viabilidad, dada la importancia y las consecuencias de un eventual fallo de las mismas.
Se agregó además el estudio de la situación actual (sin obras) de la ciudad, en cuanto a la calificación y cuantificación de los niveles de riesgo por inundación, así como la posible disminución de los mismos si se procediera a reubicar la población que actualmente habita en las zonas inundables.
También el análisis de riesgo permitió definir la cota por debajo de la cual se debería realojar a la población allí asentada, para obtener los niveles de seguridad aceptables en caso de que se optara por esta alternativa, en lugar de proceder a la construcción de obras de infraestructura.
SITUACIÓN ACTUAL DE LA CIUDAD DE PAYSANDU
En el caso de Paysandú las crecidas del rio Uruguay, se producen con alta frecuencia ya que, con periodo de retorno de aproximadamente 3 años comienza a haber desplazados.
Para evaluar las consecuencias de estas inundaciones en la situación actual de la ciudad, en primer lugar se estableció la cantidad de habitantes aproximado para distintas cotas. Para esto se midió el área entre cada curva de nivel y se calculó la población en base a la densidad media de la ciudad. Una vez obtenida esta población, se corrigió por cota en función de la cantidad de afectados que se registran para las distintas inundaciones registradas. Esta corrección obedece a que la densidad media de toda la ciudad no describe correctamente algunas zonas inundables que son menos pobladas.
De esta manera se obtuvo la cantidad de desplazados en función de la cota del río.
Como forma inicial y genérica de cuantificar el riesgo de inundación puede usarse la gráfica que se presenta en la Figura 2, en el manual “The International Levee Handbook”, (CIRIA 2013), a partir del Informe de la Environment Agency. Environment Agency (2000). “Review and development of the risk decision box for flooding warning”. Report No.20. Environment Agency.
Bristol.
El gráfico ubica en el eje horizontal la probabilidad anual de inundación y en el eje vertical el impacto de la inundación, cuantificada con el número de propiedades afectadas, las líneas de iso- riesgo corresponden a líneas diagonales de pendiente negativa. El área del gráfico queda así dividido en distintas zonas de acuerdo a la frecuencia de las inundaciones (líneas verticales), al impacto de las mismas (líneas horizontales) y a la categorización del riesgo (líneas diagonales).
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En ese gráfico se han señalado con puntos rojos los eventos de inundación ocurridos en Paysandú como consecuencia de crecidas del río Uruguay de los cuales se cuenta con registro. Como puede apreciarse casi todos los eventos representados corresponden a una categorización de riesgo alto, con alta probabilidad de ocurrencia y con alto impacto. Esta situación justifica entonces la necesidad de tomar medidas para restringir el impacto de las inundaciones en la ciudad de Paysandú.
Figura 2.- Evaluación gráfica del riesgo cuantificado, según la Environment Agency (2000) (CIRIA 2013) A los efectos de comparar con el riesgo que se asumiría en caso de construirse las obras de infraestructura, conviene realizar un análisis cuantitativo más detallado del riesgo de pérdida de vidas humanas y del riesgo de pérdidas económicas en la situación actual.
Riesgo de pérdida de vidas en la situación actual
Las pérdidas de vida pueden ser evaluadas desde dos perspectivas diferentes (Jonkman 2011):
1) La perspectiva individual: la seguridad de un individuo particular.
2) La perspectiva social: la probabilidad de un gran número de víctimas.
Perspectiva individual
Como una primera medida del riesgo de pérdida de vidas humanas puede utilizarse el Riesgo Individual (IR), definido como la probabilidad de que una persona permanentemente presente en una cierta ubicación y con un nivel de exposición media, muera durante un accidente resultante de una amenaza. (Jonkman 2011). Para su evaluación se utiliza [ 1] (Jonkman 2003):
IR = Pf Pd/f [ 1]
Siendo Pf la probabilidad de fallo y Pd/f la probabilidad de muerte de un individuo en caso de que ocurra el fallo.
Siendo Pf=0.34 (probabilidad de que el río Uruguay alcance la cota de inicio de inundación) y como probabilidad de que un individuo muera en ese caso, se toma el valor determinístico de la tasa de mortalidad, 1*10-5, resultando IR=0.34*10-5.
Al comparar este valor con el límite para el riesgo individual usado en Holanda para amenazas mayores (aceptado por el Dutch Ministry of Housing, Spatial Planning and Environment (VROM) (Jonkman 2003) que es IR=1*10-6, se observa que en el caso de Paysandú el valor del riesgo individual superaría en más de tres veces el valor admitido. Debe señalarse sin embargo que en Holanda se discute la factibilidad de utilizar ese valor para el caso de las inundaciones.
Perspectiva social
Por otro lado, se calculó el Riesgo Social (RS) o riesgo anualizado de pérdida de vidas. El mismo puede definirse como la relación entre la frecuencia y el número de víctimas fatales N, en una
