TRANSITO DE AVENIDAS EN CAUCES

Curso: HIDROLOGIA Docente: ING. LUIS VASQUEZ RAMIREZ

Integrantes: ABANTO RONCAL, JESSICA CHOLAN DE LA CRUZ, JULIO LINARES QUIROZ, JEYSSON TUCTO CHUQUILIN, JOHN

INTRODUCCION

En el presente informe se desarrolla el tránsito de avenidas en cauces,

el cual es un método que hace referencia a conceptos hidrológicos

fundamentales, relación precipitación – escurrimiento e

hidrograma.

Su aplicación desempeña una gran

función en el dimensionamiento de

obras para el control de inundaciones.

Este modelo utiliza hidrogramas ya sea de entrada o de salida o

ambos.

Un hidrograma es la representación del

gasto en el transcurso del tiempo. Este se

puede obtener a través del aforo de un cauce o

un rio en un determinado tiempo

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

• Estudiar lo referente al tránsito de avenidas en cauces.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

• Conocer los diferentes métodos para el cálculo de tránsito de avenidas en cauces.

• Diferenciar un método del otro para que en la práctica saber cual emplear.

MARCO TEORICO

El tránsito de avenidas es un procedimiento matemático para predecir el cambio en magnitud, velocidad y forma de una onda de flujo en función del tiempo (Hidrograma de Avenida), en uno o más puntos a lo largo de un curso de agua (Cauce o canal). (Velarde, 2008).

El sitio donde se miden los escurrimientos o donde se encuentra una presa para control de inundaciones se localiza varios kilómetros aguas arriba del punto donde las avenidas pueden causar daños, debido a las condiciones topográficas y geológicas que deben existir para construir una presa o las que debe reunir el sitio para instalar una estación hidrométrica. (Aparicio Mijares, 1987)

TRANSITO DE AVENIDAS:

MARCO TEORICO

Es necesario por ello contar con métodos que permitan conocer la variación de un hidrograma al recorrer un tramo de cauce, para poder determinar el efecto de presas reguladoras en tramos aguas abajo, para diseñar bordos de protección contra inundaciones, etc. La simulación de la variación de un hidrograma al recorrer un cauce se conoce como tránsito de avenidas en cauces. (Aparicio Mijares, 1987)

MARCO TEORICOEl tránsito de avenidas en cauces se pueden dividir en dos tipos:

Transito hidráulico. Transito hidrológico.

TRANSITO DE AVENIDAS

TRANSITO HIDRAULICO

Flujo no Permanente: Ecns. Saint Venant

METODO DE LA ONDA CINEMATICA

TRANSITO HIDROLOGICO

METODO DE Muskingum

Si en el depósito de la figura 1 (izq.) se produce un aumento brusco del caudal de entrada, ese aumento se reflejará en la salida atenuado (caudal máximo menor) y retardado (caudal máximo retrasado en el tiempo) (figura 1-dcha.).

TRÁNSITO DE FLUJO DEL TIPO AGRUPADO (TRÁNSITO HIDROLÓGICO)

A lo largo de un canal el efecto es similar: Supongamos que en el extremo de un canal seco arrojamos un volumen de agua (Figura 2). El hidrograma generado (posición A del dibujo) será inicialmente más alto y de menor duración y, a medida que avanza, el mismo volumen pasará por los puntos B y C cada vez con un hidrograma más aplanado. Suponemos que no existe pérdida de volumen (por infiltración o evaporación), de modo que el área comprendida bajo los tres hidrogramas será idéntica. En este caso, el retardo será el correspondiente al recorrido del agua a lo largo del canal.

Considerando de nuevo el depósito de la figura 1, para un t considerado se cumple que:Volumen de entrada – Volumen de salida = almacenamientodividiendo por t:

Q entrada - Q salida = almacenamiento/ t …………(1)

TRÁNSITO A LO LARGO DE CAUCES - MÉTODO MUSKINGUM

El tránsito en un tramo de un cauce (ver imagen) responde a la misma idea básica que hemos visto para un estanque o depósito.

El almacenamiento en un tramo del cauce puede descomponerse en dos partes: almacenamiento en prisma, que sería proporcional al caudal de salida y almacenamiento en cuña, que sería función de la diferencia entre el caudal de entrada y el de salida , ya que cuanto mayor sea esa diferencia, más pronunciada será la cuña (Sánchez, 2013)

 

Dónde: = almacenamiento en el tramo considerado de un cauce= caudal de entrada en ese tramo = caudal de salida de ese tramo = constante para ese tramo de cauce referente al almacenamiento en prisma= constante para ese tramo de cauce referente al almacenamiento en cuña

Sumando las dos expresiones anteriores, se obtiene: 

……… 4a………. 4b

 

 Si denominamos a la relación entre las dos constantes consideradas en las ecuaciones 4a y 4b, la expresión (5) resulta:

 Dónde: = definidas arriba = constante adimensional para ese tramo de cauce que asigna mayor o menor importancia relativa al almacenamiento en cuña o en prisma

Aplicamos (6) a dos tiempos consecutivos , separados por un intervalo : 

 Sustituimos las expresiones (6a) y (6b) en la ecuación (3):

 y despejando Q2, resulta: 

Que para el cálculo del caudal de salida para el tiempo , se esquematiza así: 

…………..(8) Dónde: Caudales de entrada y salida al final del tiempo anteriorCaudales de entrada y salida tras este tiempo 

Constantes que dependen de cada tramo de cauce.(Sánchez, 2013)

Luego a las ecuaciones 9a, 9b y 9c se multiplica por donde obtenemos: 

 Donde son determinados mediante calibración de hidrogramas observados de entrada y salida de un tramo del río. 

EJEMPLO:1. Cálculo de caudales de salida, conocidos K y X:Disponemos de los caudales diarios de entrada en un tramo de un cauce, que aparecen en la primera columna de la tabla adjunta. Deseamos calcular los correspondientes caudales a la salida de ese tramo sabiendo que K=1,3 días y X=0,3.Solución:Calculamos C0, C1 y C2 mediante las expresiones (9):

C0 = 0,0780 ; C1 = 0,6312 ; C2 = 0,2908

Aplicamos la fórmula (8) para cada uno de los caudales de entrada, obteniendo los caudales que aparecen a la derecha.

…………..(8)𝑸 𝒊=0,0780∗𝟑+0,6312∗𝟑+0,2908∗𝟑=3

Representamos gráficamente el hidrograma de entrada y el de salida, apreciándose las dos características del tránsito: el retardo (desviado hacia la derecha) y la atenuación (el caudal máximo o punta del hidrograma ha disminuido):

CONCLUSIONES:   

Se logro conocer sobre el tránsito de avenidas en cauces.  

Se estudio los dos métodos para el transito de avenidas.

La metodología propuesta implica conocer las características del transito de las avenidas.

 

 

CAMPOS ARANDA. D “PROCESOS DEL CICLO HIDROLOGICO”. Editorial de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí Facultad de Ingeniería. México [1998].  

MÁXIMO VILLON Béjar “HIDROLOGIA” segunda edición de la editorial Villón, Lima- Perú [2001]. 

Javier Sánchez San Román – TRANSITO DE HIDROGRAMAS 20013

http://www.sagarpa.gob.mx/desarrolloRural/Publicaciones/Lists/CursoTaller%20Desarrollo%20de%20capacidades%20orientadas%20a/Attachments/24/02.pdf

 

BIBLIOGRAFIA

GRACIAS….