Modelación de la Erosión de Márgenes por Mecanismo de Colapso Masivo Asociado a Falla Plana
Fecha
2005-05
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Editor
Departamento General de Irrigación
Resumen
El proceso de erosión de márgenes induce ingresos laterales de sedimentos y cambios morfológicos significativos en el sistema fluvial. La erosión de márgenes se produce como consecuencia de la acción combinada de diversos factores, tales como el desgaste por exposición cíclica a procesos de humedecimiento y secado, la erosión fluvial del lecho en proximidades de la margen, la erosión fluvial del pié de la margen y distintos tipos de mecanismos de colapsos masivos por inestabilidad geotécnica. En zonas de temperaturas bajo cero, el efecto cíclico de congelamiento y descongelamiento del contenido de agua de la margen juega un rol importante. En este trabajo se presenta el desarrollo, la implementación y el análisis de sensibilidad de un modelo de erosión de márgenes, el cual contempla el efecto combinado de la erosión fluvial del lecho, la erosión fluvial lateral de pié de margen y el mecanismo de colapso masivo de margen por inestabilidad geotécnica asociada a falla plana. La estabilidad de la margen es modelada definiendo un factor de seguridad, expresado en función de la relación entre la fuerza resistente y la fuerza desestabilizadora actuantes sobre el bloque de margen. Debido a las características cohesivas que generalmente exhibe el sedimento de las márgenes, se contempla la influencia de la cohesión y de la fricción en las fuerzas resistentes. El modelo se basa en una modificación del modelo de Osman y Thorne, el cual no considera el efecto del contenido de agua en la margen y no incluye la fuerza hidrostática relacionada con el nivel de agua en el río. Por lo tanto, se desarrolló un factor de seguridad generalizado que tiene en cuenta ambos efectos. Dicho factor brinda, en el caso de margen seca y presión de confinamiento nula, el mismo valor obtenido por Osman y Thorne; mientras que, para margen completamente saturada y para condiciones de saturación intermedia se obtienen valores definitivamente menores. Se derivó, además, una expresión para calcular el volumen sólido que ingresa al curso de agua lateralmente como consecuencia del colapso masivo de margen y otra para calcular el correspondiente incremento de ancho de la sección transversal.
Descripción
Palabras clave
Erosión de márgenes, Ríos aluviales, Modelación matemática