UNID-5.. HID.. AVENIDAS MAXIMAS.pptx

7/30/2019 UNID-5.. HID.. AVENIDAS MAXIMAS.pptx

1/20


2/20

5. AVENIDAS MAXIMAS.A. DEFINICIONES:

Se define como avenidamxima al mximo caudal que se puedepresentar a la salida de una cuenca y siempreser consecuencia de una lluvia mxima.

Es tambin un cambio rpidodel gasto que cruza un ro o una presa, dicho

cambio es casi siempre debido a una tormenta,originando con ello un hidrogrma dondeclaramente est definido una rama ascendente,un pico y una rama descendente

Arq. Said Moreno Daz


3/20



4/20

Lluvia mxima ser entonces la

mayor altura de agua que meteorolgicamentepuede darse durante un tiempo dado en unperiodo de tiempo fijado. A este periodo detiempo prefijado se le denomina periodo deretorno (Tr) que se define como el intervalomedio de tiempo o nmero de aos al cabo delos cuales se igualar o superar un suceso, porejemplo, el gasto de avenida.

Este periodo de retorno oscilaentre 5 y 500 aos, cumplindose que cuantomayor es el periodo de retorno, mayor es laaltura de agua de la lluvia mxima.



5/20

B. CLASIFICACION DE LAS AVENIDAS MAXIMAS.EN TRMINOS GENERALES, LAS AVENIDAS MXIMAS SE CLASIFICANEN LAS TRES CLASES SIGUIENTES DE ACUERDO A LAS CAUSAS QUELAS ORIGINAN:

1. AVENIDAS MXIMAS DE PRECIPITACIONES LQUIDAS.2. AVENIDAS MXIMAS DE PRECIPITACIONES SLIDAS.3. AVENIDAS MXIMAS MIXTAS Y ORIGINADAS POR OTRASCAUSAS.

Las avenidas mximas del primer grupo son las ms comunes ytienen sobre todo, como origen tormentas extraordinarias, porsu intensidad, duracin, extensin y repeticin.

Al segundo grupo corresponden las avenidas cuyo origen se debea la fusin de la nieve y al almacenamiento y descongelacindel hielo.



6/20


Dentro del tercer grupo estn las avenidas que se engendranpor efectos simultneos de las avenidas antes descritas ylas originadas principalmente por ruptura de presas

naturales y artificiales y por la mala operacin de lascompuertas de un embalse.


7/20

C. CLCULO DEL GASTO MXIMO O DE LA AVENIDAMXIMAEN GENERAL LA APLICACIN DE LA HIDROLOGA SUPERFICIAL EN ELDISEO, CONSTRUCCIN Y OPERACIN DE UNA OBRA HIDRULICA, SEPUEDE RESUMIR EN ENCONTRAR LA SOLUCIN A LASSIGUIENTES TRES CUESTIONES:

1 DE QU CANTIDAD DE AGUA SE DISPONE EN LA CORRIENTE Y CULES SONSUS PROPIEDADES FSICAS.2 CUNTO VOLUMEN DE MATERIAL SLIDO TRANSPORTA LA CORRIENTE.3 CUL ES LA MAGNITUD DE LAS AVENIDAS O CRECIDAS EN LA CORRIENTE YCUNDO SE PRESENTAN.



8/20

D. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FORMACINDE LAS AVENIDAS.

LOS VARIADSIMOS FACTORES QUE INFLUYEN EN LA

FORMACIN DE UNA AVENIDA, SE PUEDEN AGRUPAR DE UNAMANERA GENERAL EN LOS TRES GRUPOS SIGUIENTES:


a) FACTORES CLIMATICOS.

b) FACTORES GEOMORFOLGICOS,

c) FACTORES EXTRAHIDROLOGICOS y OBRAS ARTIFICIALES


9/20

a.a. Dentro de los Factores Climticos tenemos:

La TORMENTA, siendo las caractersticas siguientes que se deben detomar en cuenta: tipo, duracin, extensin y frecuencia o perodo deretorno, intervienen adems: la situacin y continentalidad de lacuenca y la orografa de la regin.

La INTERCEPCIN que se debe a la vegetacin y que es

condicionada por el viento, ya que este impide la acumulacinexcesiva del agua en las hojas.

LaINFILTRACIN que es funcin de los suelos y su cobertura y de lageologa de la cuenca.

Ypor ltimo, la EVAPORACIN y la TRANSPIRACIN.

ARQ. SAID MORENO DIAZ


10/20

b.b. En los factores geomorfolgicos se incluyen todas lascaractersticas de la cuenca y su red de drenaje, como son:

Su magnitud, orientacin y forma de la cuenca;

Sus longitudes, pendientes y secciones de los cauces;

Lagos y embalses en la cuenca.

c.c. Los factores extrahidrolgicos son aquellos como:

Los deslizamientos de laderas, la formacin de barreras naturalesen ros y los glaciales.

Por ltimo, las obras artificiales en la cuenca, lgicamente

modifican las avenidas, pudiendo ser sus efectos positivos onegativos; dentro de las obras artificiales se tienen: cultivos ybosques, puentes, embalses, encauzamientos, etc.

ARQ. SAID MORENO DIAZ


11/20

5.1. ESCURRIMIENTO EN CUENCAS NO AFORADAS.


Entendemos que cuenca no aforada es aquella que no ha sido

medida, calculada, marcada o investigado con unaprecisin su caudal y como ende su escurrimiento.

Para la estimacin de una avenida mxima se dispone devariadsimos mtodos de clculo, mismos que pueden ser

agrupados en trminos generales en orden de importanciacreciente (garanta), como sigue:

Mtodos Empricos Mtodos Histricos.

Mtodos de Correlacin Hidrolgica de Cuencas. Mtodos Estadsticos o Probabilsticos. Mtodos Hidrolgicos o de Relacin Lluvia-Escurrimiento.


12/20


5.1.1. METODOS EMPIRICOS.

El escurrimiento superficial y la capacidad de retencin deagua son dos parmetros hidrolgicos inversamenteproporcionales, su determinacin se efecta por elcoeficiente de escurrimiento y la infiltracin media,respectivamente.

Los mtodos para su determinacin pueden ser directos(cuencas aforadas) o indirectos (cuencas no aforadas),stos ltimos son los ms empleados por la falta deinformacin de campo.


13/20


Los mtodos empricos usados comnmente son:

a. Mtodos de Envolventes.

Estos mtodos toman en cuenta solo el rea de lacuenca. Aunque no son mtodos que analicen

propiamente la relacin entre la lluvia y elescurrimiento, son de enorme utilidad en loscasos en que se requieran solo estimacionesgruesas de los gastos mximos probables, o bien

cuando se carezca casi por completo deinformacin.


14/20



b. Los Mtodos de Creager y Lowry.

Es el mtodo emprico ms utilizado, que se basa enla asociacin grfica de los gastos mximos por

unidad de rea con diferentes periodos deretorno, medidos en cuencas hidrolgicas de todoel mundo. Los puntos graficados quedancomprendidos abajo de una curva envolvente de

todos ellos


15/20



c. La frmula racional:

Es posiblemente el modelo ms antiguo de larelacin lluvia-escurrimiento. Su origen se

remonta a 1851 o 1889, de acuerdo con diversosautores.

Este modelo toma en cuenta, adems del rea de la

cuenca, la altura o intensidad de la precipitacin yes hoy en da muy utilizado, particularmente en eldiseo de drenajes urbanos. Estos son losmtodos comnmente ms usados;


16/20


5.1.2.

RELACION PRECIPITACIN ESCURRIMIENTO .

La relacin entre la precipitacin y el escurrimiento dependepor una parte de las caractersticas de la cuenca y por otrade la distribucin de la lluvia en la cuenca y en el tiempo.

Debido a lo complejo del fenmeno y a que la cantidad y

calidad de la informacin disponible vara de un problema aotro, se ha desarrollado una gran cantidad de mtodos pararelacionar la lluvia con el escurrimiento.

Dichos mtodos van desde simples frmulas empricas,

hasta modelos extremadamente detallados basados enprincipios de la fsica.


17/20


Un hidrogrma tpico producto de un perodo aislado deprecipitacin, est formado por una rama de ascensoo de incrementos, una cresta o zona mxima y deuna rama de descenso o zona de abatimiento. Estazona representa la extraccin de agua almacenada

en el cauce de la corriente durante el perfil deascenso (capacidad reguladora del cauce).

La forma o tendencia de la rama creciente dependeprincipalmente del tiempo o intensidad de la lluvia,que provoca el aumento sbito del escurrimiento en elcauce. A este aumento sbito se le llama "avenida ocreciente".

RELACIN ENTRE LAS CARACTERSTICASFISIOGRAFAS DE LA CUENCA Y EL HIDROGRAMA.


18/20


La forma o tendencia de la ramade abatimiento, es

generalmente independientede las caractersticas de lalluvia que causo la avenida,sin embargo para muchos es,la rama que ms interesa,pues del conocimiento de sutendencia se podr planearpor ejemplo, un plan dedefensa de poblaciones comoparte integrante de un plancontrol de avenidas.

Las principales caractersticasfisiogrficas de una cuencason: Los factores geomtricosy factores fsicos.


19/20


5.2. ESCURRIMIEDNTO EN CUENCAS AFORADAS.

5.2.1. HIDROGRAMA UNITARIO.

El hidrogrma unitario es uno de los mtodos utilizados enhidrologa, para la determinacin del caudal producido por una precipitacinen una determinada cuenca hidrogrfica.

Se puede construir un hidrogrma unitario a partir de los datos de

precipitacin y de caudales referentes a una lluvia de intensidadrazonablemente uniforme y sin implicaciones resultantes de lluviasanteriores o posteriores. El primer paso es la separacin del escurrimientosubterrneo del escurrimiento superficial directo.


20/20


EXISTEN VARIOS METODOS PARACONFIGURAR HIDROGRAMAS

UNITARIOS , SIENDO ESTOS LOSSIGUIENTES:

MTODO DE LA CURVA S

MTODO DEL HIDROGRAMA

UNITARIO INSTANTNEO DE IPAIWU.

MTODO DEL HIDROGRAMAUNITARIO TRIANGULAR (HUT) DEL U.

S. BUREAU OF RECLAMATION.

HIDROGRAMA UNITARIOADIMENSIONAL DEL U. S. SOILCONSERVATION SERVICE.

DIAGRAMA UNITARIOTRIANGULAR

UNID-5.. HID.. AVENIDAS MAXIMAS.pptx

Documents

Transcript of UNID-5.. HID.. AVENIDAS MAXIMAS.pptx