Optimización y diseño de estructuras de defensa costera de enrocado en el litoral argentino

Tesis (DCI)--FCEFN-UNC, 2014En esta tesis se estudia el diseño y la optimización de un sistema de diques rompeolas exentos para la defensa de costas. El caso de estudio se ha enfocado en el litoral atlántico argentino, al sur de la ciudad de Mar del Plata, Provincia de Buenos Aires. Esta aplicación es pionera en la República Argentina para el estudio y diseño de esta tipología de defensas costeras. La tesis tiene tres partes complementarias entre sí. En la primera parte se analiza la funcionalidad del diseño de la estructura en cuanto a capacidad de poder proteger una playa regenerada en una zona costera en erosión. Se evalúan de forma crítica las formulaciones empíricas existentes y se complementan con el estudio de la hidrodinámica y de la dinámica sedimentaria mediante modelación numérica. Adicionalmente, se diseñan las formas en planta y perfil de equilibrio con formulaciones del estado del arte. En la segunda parte se analiza la estabilidad de la estructura mediante modelación física a escala reducida en un moderno canal de oleaje bidimensional (2DV). Esto incluye el análisis crítico de la metodología existente a nivel internacional para diseñar los ensayos y la investigación experimental para el estudio de estabilidad de la estructura sumergida. En la tercera parte se presentan los ensayos experimentales, sobre un dique en escollera rebasable, de la misma tipología de los del prototipo de Mar del Plata, para verificar la idoneidad del uso de los parámetros de altura de ola más adecuados (altura total o altura incidente) en las formulaciones empíricas de la estabilidad de la estructura. Los ensayos experimentales se realizaron en el canal de oleaje del Laboratorio de Hidráulica de la Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales (FCEFyN) de la Universidad Nacional de Córdob

Estabilidad de un dique exento semisumergido mediante un modelo físico

En este trabajo se presentan el desarrollo y los resultados alcanzados a partir de la modelación física bidimensional de una protección costera exenta, conformada por un dique semisumergido con coraza de enrocado. El dique tipo corresponde al prediseñado por el Laboratorio de Hidráulica (LH) de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC), Argentina, para las defensas de Mar del Plata, y los ensayos han sido financiados por proyectos de investigación de la SeCyT-UNC, y del Ministerio de Ciencia y Técnica de la provincia de Córdoba. El objetivo principal del estudio ha sido verificar de forma experimental la estabilidad del talud expuesto a las condiciones de diseño. El presente trabajo se ha realizado en el marco de dos proyectos de investigación financiados por SeCyT-UNC, y el Ministerio de Ciencia y Técnica de la provincia de Córdoba. El objetivo principal del estudio fue verificar de manera experimental la estabilidad del talud expuesto a las condiciones de diseño. Para ello, se reunieron las experiencias existentes en bibliografía y toda la información disponible, a fin de aplicar una metodología que pudiera usarse en la mayoría de los ensayos en laboratorio con las mismas características del presentado en este estudio. Los ensayos se han realizado en un canal vidriado de 23 m de largo, 0.5 m de anchura y 0.9 m de altura, utilizando un generador de oleaje de paleta frontal bidimensional (HR-Wallingford). Las mediciones de oleaje se realizaron con ocho sensores de tipo resistivo. Para desarrollar esta modelación fue necesario readecuar las instalaciones disponibles, adaptando el fondo, con el objeto de alcanzar las condiciones de rotura de la ola de diseño y definir la correcta ubicación de la estructura. Los ensayos representaron condiciones de oleaje extremo, similares a los medidos en Mar del Plata, asociados con cincuenta años de periodo de retorno, con piezas de cinco toneladas en la coraza, y niveles de marea entre pleamar y bajamar. Se seleccionó una escala de 1:30

Diseño de infraestructura para la protección de la erosión costera en el litoral argentino: Caso de Mar del Plata

El frente costero urbano al sur de Punta Mogotes (Mar del Plata, Buenos Aires) padece desde hace años un fenómeno de erosión progresiva debido a factores naturales y de origen antrópico. En este trabajo se ha realizado un anteproyecto de una infraestructura de protección costera. El diseño prevé la construcción de una serie de diques exentos paralelos a la costa. Para ello se ha estudiado la hidrodinámica y la dinámica sedimentaria, para la situación de diseño final y también para la situación actual. El análisis se realizó a diferentes escalas espacio-temporales: a corto plazo (horas) y a largo plazo (meses y años). Los resultados indican que el esquema propuesto funcionaría adecuadamente protegiendo la costa, sin la formación de tómbolos

Modelación numérica con Delft3D del Dique Los Molinos, Jujuy

En este trabajo se presentan las tareas realizadas para la modelación matemática 2D y 3D, de la hidrodinámica y de la dinámica sedimentaria del tramo que comprende la confluencia de los ríos Grande y Reyes, y del dique Los Molinos. Esta modelación matemática ha sido utilizada como complemento de los resultados obtenidos de la modelación física realizada para el mismo tramo en escala construido en el Laboratorio de Hidráulica (FCEFyN UNC).Fil: Gyssels, Paolo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica, Departamento de Hidráulica. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.Fil: Bosc, Javier. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica, Departamento de Hidráulica. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.Fil: Rodríguez, Andrés. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas,Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica, Departamento de Hidráulica. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.Fil: Corral, Mariano. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica, Departamento de Hidráulica. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.Fil: Hillman, Gerardo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica, Departamento de Hidráulica. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.Ingeniería Civi

Modelación hidrodinámica para estimar parámetros de diseño en una obra de captación para acueducto. Embalse Río Hondo (Arg)

En este trabajo se presentan los estudios y modelaciones hidrodinámicas llevadas a cabo con la finalidad de estimar los campos de velocidades actuantes en el entorno de la tubería sumergida de captación para la Obra de Toma del Acueducto del Oeste, Embalse de Río Hondo (Santiago del Estero). En particular, es necesario calcular los esfuerzos y solicitaciones estructurales actuantes sobre la tubería durante las etapas de manipulación, colocación y operación para una serie de escenarios hidrodinámicos posibles de presentarse en el entorno inmediato del conducto. Para ello se estimaron las velocidades esperables a nivel del extremo superior del conducto, en la vecindad inmediata del lecho lacustre. Se realizó un análisis estadística de los datos de viento disponibles y de los niveles históricos en el embalse, se estimó el período de retorno para el cual se diseñan las obras objeto de los presentes análisis y se definieron diferentes escenarios de cálculo. Se implementó una modelación detallada de la hidrodinámica local, oleaje y corrientes inducidas por viento, incluyendo la calibración del modelo con mediciones en campo. El software utilizado en todos los casos ha sido el Delft3D desarrollado por Deltares, el cual permite la modelación hidrodinámica a régimen no permanente del flujo en tres dimensiones.Fil: Gyssels, Paolo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.Fil: Farías, Hector Daniel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto de Recursos Hídricos; Argentina.Fil: Corral, Mariano A. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.Fil: Prieto Villarroya, Jorge. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto de Recursos Hídricos; Argentina.Ingeniería Civi

Definición de la cota máxima de inundación para la Laguna Mar Chiquita, Provincia de Córdoba

La Cota Máxima de Inundación de la Laguna Mar Chiquita (ubicada al Noreste de la provincia de Córdoba, Argentina) se definió en base al efecto combinado del máximo nivel histórico registrado y del máximo nivel de tormenta estimado para una recurrencia de 100 años. Para definir el valor del máximo nivel histórico registrado en la Laguna Mar Chiquita, se trabajó con un registro actualizado de las importantes variaciones de nivel de este cuerpo de agua. Estas variaciones se producen por consecuencia directa de los ciclos hidrológicos naturales, amplificados por el manejo y gestión del recurso en la cuenca alta del Río Dulce (principal tributario a la Laguna). Las mismas han sido documentadas en forma diaria y continua durante la última década a través de mediciones directas realizadas sobre escalas limnimétricas ubicadas estratégicamente dentro de la Laguna (mediciones cedidas por la Reserva Provincial de Miramar y Subsecretaria de Recursos Hídricos de la Provincia de Córdoba). El análisis de estos datos permitió identificar fluctuaciones de más de 4 m desde el máximo valor histórico registrado en el año 2003. En este trabajo se utilizó la implementación de herramientas de teledetección, conjugadas con la adecuación y aprovechamiento de las citadas mediciones de nivel de agua, para la elaboración de una cartografía efectiva de la topobatimetría de la Laguna Mar Chiquita. A tal efecto se utilizaron datos de elevación del terreno tomando como base los relevamientos de la misión SRTM y mapas temáticos derivados de imágenes LANDSAT (con resolución espacial de 30 m) basados en el proceso de extracción digital de los contornos de agua. El máximo nivel de tormenta se definió por la acción conjunta del viento (wind set up) y de su oleaje asociado (wave set up).Fil: Pagot, Mariana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Fil: Hillman, Gerardo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Fil: Pozzi, Cecilia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Fil: Gyssels, Paolo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Fil: Patalano, Antoine. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Fil: Rodríguez, Andrés. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Ingeniería Civi

Elevación máxima del agua en la laguna Mar Chiquita, Córdoba, Argentina

La laguna Mar Chiquita es el mayor cuerpo de agua endorreico de la República Argentina y está ubicada al noreste de la provincia de Córdoba. El nivel de agua máximo es objeto de este trabajo y se definió con base en el efecto combinado del máximo nivel de agua histórico medido sobre la costa sur y de la máxima sobre-elevación por tormenta estimado para recurrencias de 25, 50 y 100 años. El análisis de las series de niveles de agua permitió definir el valor máximo histórico del nivel medido en la laguna. Este valor se registró en el año 2003 con una cota de 71.9 m sobre nivel del mar (snm). La máxima sobre-elevación por tormenta se definió por la acción conjunta del viento y del oleaje generado por el mismo. Para estas estimaciones se utilizaron programas específicos y formulaciones empíricas. Para propagar el oleaje sobre el perfil de playa, se reconstruyó la batimetría de la laguna, basada en técnicas de teledetección. A tal efecto se utilizaron datos de elevación del terreno, tomando relevamientos espaciales con radar y mapas temáticos derivados de imágenes satelitales ópticas, productos LandSat, basados en el proceso de extracción digital de los contornos de agua. Los resultados indicaron que la cota máxima de inundación de la laguna Mar Chiquita para la costa sur del sistema podría llegar a los 73.5 msnm para una recurrencia de 100 años. Este análisis es importante realizarlo en sistemas que presentan grandes fluctuaciones del nivel de agua, como el aquí presentado

Definición de la cota máxima de inundación para la Laguna Mar Chiquita, provincia de Córdoba

La Cota Máxima de Inundación de la Laguna Mar Chiquita (ubicada al Noreste de la provincia de Córdoba, Argentina) se definió en base al efecto combinado del máximo nivel histórico registrado y del máximo nivel de tormenta estimado para una recurrencia de 100 años. Para definir el valor del máximo nivel histórico registrado en la Laguna Mar Chiquita, se trabajó con un registro actualizado de las importantes variaciones de nivel de este cuerpo de agua, consecuencia directa de los ciclos hidrológicos naturales, amplificados por el manejo y gestión del recurso en la cuenca alta del Río Dulce (principal tributario a la Laguna). Estas variaciones del nivel han sido documentadas en forma diaria y continua durante la última década a través de mediciones directas realizadas sobre escalas limnimétricas ubicadas estratégicamente dentro de la Laguna (mediciones cedidas por la Reserva Provincial de Miramar y Subsecretaria de Recursos Hídricos de la Provincia de Córdoba). El análisis de estos datos permitió identificar fluctuaciones de más de 4 m desde el máximo valor histórico registrado en el año 2003. En este trabajo se utilizó la implementación de herramientas de teledetección, conjugadas con la adecuación y aprovechamiento de las citadas mediciones de nivel de agua, para la elaboración de una cartografía efectiva de la topobatimetría de la Laguna Mar Chiquita. A tal efecto se utilizaron datos de elevación del terreno tomando como fuentes los relevamientos de la misión SRTM y mapas temáticos derivados de imágenes LANDSAT (con resolución espacial de 30 m) basados en el proceso de extracción digital de los contornos de agua. El máximo nivel de tormenta se definió por la acción conjunta del viento (wind set up) y de su oleaje asociado (wave set up).Fil: Pagotf, Mariana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Fil: Hillman, Gerardo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Fil: Pozzi Piacenza, Cecilia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Fil: Gyssels, Paolo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Fil: Patalano, Antonie. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Fil: Rodriguez, Andrés. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Ingeniería Civi

Modelación bidimensional del desborde El Chañaral del Río Pilcomayo

Fil: Testa Tacchino, Alejo J. S. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Testa Tacchino, Alejo J. S. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Fil: Testa Tacchino, Alejo J. S. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.Fil: Testa Tacchino, Alejo J. S. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto Superior de Estudios Ambientales; Argentina.Fil: Gyssels, Paolo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Fil: Gyssels, Paolo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.Fil: Corral, Mariano. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Fil: Corral, Mariano. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.Fil: Farías, Héctor D. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Facultad de Ciencias Exactas y Tecnologías; Argentina.Fil: Rodriguez, Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Rodriguez, Andrés. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Fil: Rodriguez, Andrés. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.El Río Pilcomayo desborda todos los años como consecuencia de las crecidas, cuyo caudal supera la capacidad de encauzamiento del río. Los desbordes ocurren aguas abajo de Villamontes cuando el río entra en su cuenca baja, en lo que se ha denominado Pilcomayo Superior. Las aguas de desbordes son importantes para la alimentación de bañados, recarga de acuíferos y el sector agropecuario, pero perjudiciales para las poblaciones que sufren inundaciones con las consecuentes pérdidas materiales, aislamiento, debido a la rotura de infraestructura vial, o anegamiento de los ingresos además de la pérdida de terreno para cultivo por enlame, encharcamiento y erosión de barrancas.Fil: Testa Tacchino, Alejo J. S. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Testa Tacchino, Alejo J. S. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Fil: Testa Tacchino, Alejo J. S. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.Fil: Testa Tacchino, Alejo J. S. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto Superior de Estudios Ambientales; Argentina.Fil: Gyssels, Paolo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Fil: Gyssels, Paolo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.Fil: Corral, Mariano. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Fil: Corral, Mariano. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.Fil: Farías, Héctor D. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Facultad de Ciencias Exactas y Tecnologías; Argentina.Fil: Rodriguez, Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Rodriguez, Andrés. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Laboratorio de Hidráulica; Argentina.Fil: Rodriguez, Andrés. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.Ingeniería Civi