8/18/2019 Ensayos Hidráulicos

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Ensayos Hidráulicos

DESCRIPCIÓN

La principal labor del laboratorio

ha estado encaminada a tratar

aspectos de hidrología, medioambiente, hidráulica,

geomorfología, geotecnia,estructuras, transporte fluvial y

todas aquellas disciplinas quetienen que ver directamente con

el aprovechamiento y manejo de

los recursos hidráulicos.

El laboratorio de EnsayosHidráulicos, cuenta con un área

de 5000 m2 apta para las

modelaciones hidráulicas a granescala y una capacidad de

bombeo de 200 lts/s, a demás deun área adicional de oficinas de

1000 m2; en donde se ofrece a

la comunidad universitaria y al

sector público y privado, unCentro de Investigación, Estudio

y Asesoría en el manejo y

aprovechamiento de los recursoshidráulicos con énfasis enhidráulica fluvial e ingeniería de

ríos.

Modelo Hidráulico de Fondo Móvil, 1999 – 200

Los trabajos desarrollados por el laboratorio tienen en cuenta los conceptos más recientes de

aseguramiento de la calidad con el propósito de optimizar los servicios que presta. En esta forma

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se busca satisfacer al cliente realizando proyectos que respondan a sus necesidades yexpectativas, aplicando disposiciones que conduzcan a la obtención de soluciones, diseños y

servicios con la mayor probabilidad de éxito, bajo los reglamentos y las normas de calidad

aplicables.

HISTORIA

El Laboratorio de Ensayos Hidráulicos es administrado por la Universidad Nacional - Facultad de

Ingeniería desde el año 1995. Su historia comienza desde 1954, cuando fue administrado y

operado por firmas de consultoría nacionales y extranjeras contratadas directamente por elMinisterio de Obras Públicas y Transporte, hoy Ministerio de Transporte. Ha tenido una actividad

continua desde su creación, obteniendo una gran experiencia en los diferentes temas que

desarrolla. Esta experiencia se ha transmitido a través de varias generaciones de Ingenieros y ha

permitido que un grupo importante de ellos haya conservado su vinculación durante la mayor

parte del tiempo, independiente de la entidad que lo haya operado.El laboratorio posee una infraestructura adecuada para trabajos de hidráulica fluvial. El Estado ha

hecho inversiones importantes en el mismo lo cual requiere que permanentemente esté en

actividad y en ejecución de trabajos para los cuales fue construido.

El laboratorio administrado por la Universidad se ha constituido en una institución que va más alláde unas instalaciones adecuadas para construir modelos físicos. Está dedicada a desarrollar

labores de investigación, estudios y asesorías en el área de la ingeniería fluvial, marítima y

portuaria. Presta servicios de cooperación y apoyo técnico a diferentes entidades públicas y de

economía mixta a través de convenios interadministrativos. Adicionalmente ha efectuadoinvestigaciones propias en el campo de la hidráulica fluvial con el fin de encontrar nuevas

tecnologías para aplicarlas a los trabajos que desarrolla.

Durante el periodo comprendido entre septiembre de 1995 y agosto de 1997 el Laboratorio

atendió satisfactoriamente más de 70 proyectos para el Ministerio de Transporte de Colombia.

A partir de 1999, la Universidad ha efectuado diferentes convenios con la Corporación Autónoma

Regional del Río Grande de la Magdalena - Cormagdalena y atendido proyectos en varios sitiosdel río Magdalena.

LÍNEAS DE INTERÉS

• Campañas de medición hidrosedimentológica para ampliar el conocimiento que se tiene de

la dinámica de ríos de gran magnitud.

• Estudios de caracterización hidrosedimentológica.

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• Estudio y dimensionamiento de embarcaciones adecuados a cada río.

• Modelación física y matemática de obras y cauces.

• Modelación física y matemática de ríos y costas.

• Estudios y diseños de obras hidráulicas y costeras, y el monitoreo de su comportamiento

después de construidas.

Modelo Hidráulico de Fondo Móvil, Derivación del canal del Dique – Rio Magdalena –

Sector Calamar

ACTIVIDADES ACADÉMICAS

En el Laboratorio de Geotecnia se desarrollan actividades académicas como prácticas docentes y

prácticas de estudiantes, de Investigación, como la asistencia a proyectos de tesis de Maestría, y

Extensión, para proyectos locales y nacionales.

PRESTACIÓN DE SERVICIOS

El Laboratorio de Ensayos hidráulicos, está en la capacidad de presentar los siguientes servicios

a la comunidad en general.

Estudios e investigaciones del comportamiento hidráulico, sedimentológico y morfológico

en ríos y costas:

Estudios e investigaciones de los parámetros hidráulicos, sedimentológicos y morfológicos que

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tienen que ver con el comportamiento físico de los ríos y adicionalmente de costas y estuarios.

Aplicación de las investigaciones a problemas relacionados con los siguientes temas: Erosión y

estabilización de orillas de ríos, Sedimentación del canal navegable y de muelles fluviales,

Navegación fluvial, Estabilidad de las obras fluviales, Estudios de impacto ambiental y planes demanejo ambiental.

Planeación, análisis, proyección y adecuación de los canales de navegación así como también delas obras y estructuras complementarias.

Obras hidráulicas:

En esta área se estudian, ya sea con la ayuda de modelos físicos o matemáticos y dependiendodel problema, el comportamiento de: Estructuras y obras en proyectos de navegación fluvial

(muelles, esclusas, espolones, pilotajes, tablestacados, trampas de sedimentos, dragados,

estructuras de cierre de brazos, estructuras de señalización, etc.), Estructuras de obras de

protección marginal (enrocados, revestimientos con gaviones, con geotextiles y con bolsacretos,colchones holandeses, colchagaviones, colchacretos, tablestacados, etc.), Estructuras de obra y

control de inundaciones (diques, jarillones, estructuras de bolsacretos, pedraplenes, etc.,

Diferentes técnicas para el revestimiento de orillas en márgenes de ríos.

Estudios y diseños de puertos:

El laboratorio está en capacidad de desarrollar estudios y

diseños de Puertos fluviales y marítimos, que involucren

los siguientes aspectos:

• Diagnóstico: determinación de movimientos de

carga y pasajeros, rutas de conexión entre los

puertos con otros modos de transporte,

determinación de la capacidad portuaria,identificación de la relación de los puertos con su

entorno.

• Planeación: distribución eficiente de los equipos

portuarios, servicios, administración y operaciónportuaria, conexiones con otros medios de

transporte y capacidad.

• Diseño: de las instalaciones portuarias y sus

accesos, infraestructura, muelles, sistemas

hidráulico, sanitario, eléctrico, estructural y

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arquitectónico.

Obras diseñadas para el puerto

del Río

Magdalena en Puerto Berrío

(Antioquia)

Monitoreo de obras hidráulicas:

En los últimos años se han construido numerosas estructuras de encauzamiento, navegación

fluvial y protección de orillas, en algunas se ha realizado el seguimiento técnico requerido para

establecer su desempeño y evaluarlo de acuerdo a la función para la cual fueron construidas, lo

cual permite el mejoramiento en el diseño de obras similares futuras.

Modelo Hidráulico de Fondo móvil Sector Las Carmelitas – Barrancabermeja - Galán, 2002

 – 2004

PERSONAL

Coordinador: Ing. Rafael Orlando Ortiz Mosquera I. C., M.Sc.

Secretaria: María de los Ángeles Rivera

Laboratorista: Julio César Botía Calderón

EQUIPOS

El Laboratorio de Ensayos Hidráulicos de la Universidad Nacional de Colombia dispone de lasiguiente instrumentación electrónica de alta tecnología para mediciones en campo y modelos

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hidráulicos:

• GPS de tiempo real.

• GPS de precisión Geodésica.

• Navegadores GPS.

• Correntómetro Digital.

• Un Medidor de velocidades tridimensionales

tipo ADV (Acoustic Doppler Velocimeter).

• Un Medidor de velocidades bidimensionales

tipo ADV (2D side looking probe).

• Dos seguidores electrónicos de fondo conregistro continuo.

• Una ecosonda digital modelo DE

719 D MK2 marca Raytheon.

• Una ecosonda ODOM hydrotrac.

• Computadores personales para

trabajo de oficina.

• Computadores portátiles para

trabajo en campo.

• Estación electrónica total, marca

Nikon.

• Estación total, marca LEICA.

• Nivel de precisión.

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Modelos hidráulicos en el análisis de riesgos de inundación

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Modelos hidráulicos en el análisis de riesgos de inundación

On agosto 11, 2014, Posted ! "milio #óme$ %ernánde$, &n Cartografía,#eografía a'licada,(! inundación,ma'a de

inundación,riesgos naturales,río , )ith *o Comments

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"n "s'a-a las inundaciones son los desastres naturales con ma!or im'acto sore la .ida ! los ienesseg/n el &nstituto #eológico ! Minero de "s'a-a M" &nundaciones catastróficas como la de 3era !

 lmoguera, en #uadala5ara en agosto de 16678 la del cam'ing de (iescas, en el Pirineo de Huesca en

agosto de 16698 o la de (ada5o$ en no.iemre de 166: forman !a 'arte del trágico imaginario colecti.o

de este 'aís 3 es ;ue el 69< de las .íctimas 'roducidas 'or inundaciones en la segunda mitad del siglo

== deri.an de inundaciones torrenciales en 'e;ue-as cuencas  !ala>Carcedo, 1666 ?e ahí la

necesidad ineludile de las administraciones '/licas de generar cartografía de peligrosidad por

riesgos de inundación

http://www.altergeosistemas.com/http://www.altergeosistemas.com/blog/category/cartografia/http://www.altergeosistemas.com/blog/2014/08/11/analisis-riesgos-de-inundacion-modelos-hidraulicos/http://www.altergeosistemas.com/blog/author/egofer/http://www.altergeosistemas.com/blog/category/cartografia/http://www.altergeosistemas.com/blog/category/cartografia/http://www.altergeosistemas.com/blog/category/cartografia/http://www.altergeosistemas.com/blog/category/geografia-aplicada/http://www.altergeosistemas.com/blog/tag/inundacion/http://www.altergeosistemas.com/blog/tag/inundacion/http://www.altergeosistemas.com/blog/tag/mapa-de-inundacion/http://www.altergeosistemas.com/blog/tag/mapa-de-inundacion/http://www.altergeosistemas.com/blog/tag/mapa-de-inundacion/http://www.altergeosistemas.com/blog/tag/riesgos-naturales/http://www.altergeosistemas.com/blog/tag/riesgos-naturales/http://www.altergeosistemas.com/blog/tag/rio/http://www.altergeosistemas.com/blog/2014/08/11/analisis-riesgos-de-inundacion-modelos-hidraulicos/#respondhttps://es.wikipedia.org/wiki/Riada_del_camping_de_Biescashttp://www.mapfre.es/documentacion/publico/i18n/catalogo_imagenes/grupo.cmd?path=1025000http://www.altergeosistemas.com/blog/category/cartografia/http://www.altergeosistemas.com/blog/2014/08/11/analisis-riesgos-de-inundacion-modelos-hidraulicos/http://www.altergeosistemas.com/blog/author/egofer/http://www.altergeosistemas.com/blog/category/cartografia/http://www.altergeosistemas.com/blog/category/geografia-aplicada/http://www.altergeosistemas.com/blog/tag/inundacion/http://www.altergeosistemas.com/blog/tag/mapa-de-inundacion/http://www.altergeosistemas.com/blog/tag/mapa-de-inundacion/http://www.altergeosistemas.com/blog/tag/riesgos-naturales/http://www.altergeosistemas.com/blog/tag/rio/http://www.altergeosistemas.com/blog/2014/08/11/analisis-riesgos-de-inundacion-modelos-hidraulicos/#respondhttps://es.wikipedia.org/wiki/Riada_del_camping_de_Biescashttp://www.mapfre.es/documentacion/publico/i18n/catalogo_imagenes/grupo.cmd?path=1025000http://www.altergeosistemas.com/

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"l rio a5a con su caudal desordado ocu'ando la llanura de inundación en su desemocadura entre las localidades de Miengo ! uances, en

Cantaria, "s'a-a &magen+ @AirlandBs

Para crear estos mapas de zonas inundables es necesario modeli$ar el com'ortamiento de los cursos

flu.iales mediante modelos matemáticos hidrodinámicos a'o!ados en tBcnicas #& ?entro de

los modelos de simulación hidráulica los más conocidos o los ;ue con ma!or frecuencia se a'lican,

son los denominados de análisis 1? o unidimensionales

"n este ti'o de modelos la información to'ográfica e hidráulica se introduce mediante secciones

transversales ortogonales a lo largo del río o canal , situados en los 'untos donde me5or se define la

geometría del cauce ! sus márgenes "n ellos se calculan los 'romedios de .elocidad ! tirante o calado

@ógicamente cuanto ma!ores sean estos 'untos conocidos me5or será la re'resentación de la realidad,

es'ecialmente en $onas con cursos de agua fuertemente cur.ados o meandriformes "stos modelos son

/tiles cuando lo significati.o es determinar el ni.el máimo o cota ;ue alcan$ará la lámina de agua 'ara

conocer, 'or e5em'lo, la máima a.enida ordinaria o los diferentes 'eriodos de retorno on interesantes'rinci'almente en tramos largos de ríos ! canales

Pero como !a 'odemos intuir, los modelos 1? 'resentan una serie de limitaciones deri.ados de esta

dimensionalidad+ /nicamente son ca'aces de anali$ar un flu5o constante descendente ! siem're

'er'endicular a las secciones tras.ersales seleccionadas 'ara la modeli$ación "s decir, no se tiene en

cuenta .ariaciones en la distriución de .elocidades tanto hori$ontal como .erticalmente, !a ;ue toda la

sección del río es re'resentada 'or un /nico .alor medio de .elocidad Por lo general esta metodología

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de discreti$ación de un río a ni.el de secciones hace ;ue 'rogramas ;ue utili$an este ti'o de modelos

como H"C>D, se consideren softEare roustos, rá'idos ! numBricamente fiales

%rente a estos modelos unidimensionales, los modelos bidimensionales o 2? sí ;ue tienen en cuenta

estas .ariaciones en el 'lano hori$ontal, 'romediando los .alores 'ara la columna .ertical del agua

Permiten modeli$ar dominios de flu5o mu! di.ersos, !a ;ue 'osiilita incor'orar al modelo amientes

com'le5os, como ríos con marcadas .ariaciones de .elocidad o con flu5os trans.ersales on

es'ecialmente /tiles 'ara el cálculo de llanuras de inundación ! 'ara anali$ar flu5os con características

laminares

Fectores de dirección, .elocidad del flu5o de agua en un río ! delimitación del área inundale simulado en un modelo idimensional

 l ser más com'le5os ;ue los modelos 1? re;uieren de un ma!or esfuer$o com'utacional así como de

traa5o de 're'aración, sore todo a ni.el de información es'acial+ necesitamos una malla deri.ada de un

Modelo ?igital del Gerreno M?G suficientemente 'recisa @i?D, ?#P, fotogrametría, to'ografía

clásica, etc "sta información de ele.ación 'uede 'ro.enir de modelos ráster, los cuales a su .e$'ueden ser+

• Estructurados, con mallas regulares de los ;ue haitualmente se mane5an en los , sim'les !

eficientes, 'ero tor'es 'ara la re'resentación de datos to'ográficos aritrarios

• No estructurados, como mallas com'uestas de facetas triangulares, más com'le5as 'ero mucho

más fleiles 'ara la generación automática de geometrías com'le5as

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Como se a'recia en la ca'tura de 'antalla, los modelos hidráulicos 2? se generan a 'artir de mallas G&* de facetas triangulares ;ue definen

los límites del modelo ! en las cuales se integran $onas de diferentes restricciones, líneas de ru'turas ! áreas no com'utales

"sta malla deerá de ser más densa ! 'recisa en a;uellas $onas donde se 'roducen fuertes camios en

el flu5o de la corriente, ! menos concisa en a;uellas otras de menor interBs simismo, deeremos e.itar

celdas en la malla con fuertes deformaciones

@as 'Brdidas de carga continuas 'or efecto de la fricción se modeli$an mediante fórmulas matemáticas

@a más conocida es la deManning, ;ue determina de manera em'írica la disminución en .elocidad del

agua 'ro.ocado 'or el ro$amiento con el terreno u coeficiente se estalece a 'artir de .alores

recogidos en talas ;ue indican la rugosidad del ti'o de material 'resente en el cauce ! sus márgenes, la

.egetación eistente, etc

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@a granulometría del material del lecho de gra.a flu.ial tamiBn la 'odemos determinar a 'artir 'rogramas de análisis de imágenes 'ara tal fin

Como .emos, frente a los modelos 2? la gran des.enta5a de los modelos 1? es ;ue cada .e$ ;ue

reali$amos un corte trans.ersal del cauce estamos indicando ;ue en este lugar la su'erficie del agua esigual en toda la sección "l 'rolema .iene cuando nos enfrentamos a una condición hidráulica más

com'le5a, con líneas de flu5o mucho más difíciles de determinar ;ue 'ueden inducir a errores en la

modeli$ación

"iste un tercer ti'o de modelos denominado tridimensional o 3D, ;ue no he tratado a;uí 'or ser menos

utili$ados on astante más com'le5os ;ue los anteriores, al 'oder calcular la .elocidad en sus tres

com'onentes es'aciales ?eido al fuerte incremento com'utacional ;ue esto su'one se a'lican en

$onas donde se re;uiere de análisis mucho más detallados ! no suele ser com/n usarlos 'ara grandes

dominios