3 DELIMINTACIÓN DEL EJERCICIO DE INVESTIGACIÓN
7.1 HIDROLOGÍA
A partir de la selección general y delimitación de la cuenca a trabajar, se identificarán los principales puntos de obtención de datos hidrológicos, los cuales sean punto de partida de selección y diseño de la estructura.
7.2 HIDRÁULICA
Aplicación de conceptos básicos para la estimación de la pendiente hidráulica y enfoque al diseño de la estructura de captación.
7.3 GEOTECNICA
Con el fin de conocer el tipo de suelo existente en la zona, debido a que varios de los datos dependen del mismo con el fin de abarcar su procesamiento.
7.4 ESTRUCTURAL
Para la estimación final del proyecto se tendrá que recurrir a la rama estructural, con el fin de estimar el diseño final de la estructura hidráulica y su material constructivo.
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8 METODOLOGÍA.
8.1 TIPO DE ESTUDIO
La presente monografía se basa en el análisis de información pluviométrica y meteorológica, con el fin de realizar un estudio hidrológico e hidráulico que servirá como principio y base para el posterior diseño de una estructura de captación de agua proveniente de precipitación y escorrentía superficial.
8.2 FUENTES DE INFORMACIÓN
Después de llevar a cabo una extensiva revisión para determinar qué aspectos son relevantes que servirán como insumos para elaborar el estudio, las modelaciones probabilísticas hidrológicas e hidráulicas, se recopiló información de variables de uso primordial, datos de temperatura, precipitación y caudales.
8.3 DISEÑO METODOLÓGICO 8.3.1 Recopilación de información
Para la obtención de información necesaria para la investigación, se acudió a las instituciones encargadas de tomar los foros en el departamento de Bolívar, desafortunadamente, en el municipio de estudio no se registran datos debido a diferentes factores económicos y coyunturales, por ende, se tomó una red compuesta por 8 estaciones pertenecientes al Instituto de hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM), ubicadas a los alrededores del municipio.
Se recopiló información geográfica obtenida por el instituto geográfico Agustín Codazzi, con el fin de delimitar y determinar las características fisiográficas, morfo métricas y parámetros hidrofisiográficos.
8.3.2 Procesamiento de datos
8.3.2.1 Estudio hidrológico – hidráulico
Se estiman las principales características morfométricas de una cuenca como tamaño, clase de pendiente, numero de orden de la red hídrica, densidad de drenaje
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y factor forma de una cuenca entre otras, variables que permiten evaluar teóricamente el comportamiento de una cuenca frente al paso de una lluvia intensa. Estos parámetros relacionan principalmente el relieve, la hidrografía y diferentes rangos altitudinales de la zona con la forma de la cuenca, lo que permite teóricamente estimar el grado de respuesta especialmente de los ríos para evacuar en un momento dado los excesos de agua, proveniente de la escorrentía que dependen en gran medida entre otros aspectos de la pendiente del terreno y el uso del suelo.
Los principales parámetros morfométricos consultados, corresponden a diferentes referencias bibliográficas, que en la mayoría de los casos mantienen el mismo criterio, pudiendo variar en algunos casos cuando se trata de caracterizar los grados de respuesta de la cuenca frente a un evento natural, esto en razón a la subjetividad de la respuesta debido a las diferentes variables que se interrelacionan en un momento dado como la humedad antecedente del suelo.
Los parámetros principales que consultar para la caracterización de la cuenca son el Tamaño de la cuenca, Hidrograma de frecuencias altimétricas, Curva Hipsométrica, Pendiente media del cauce principal, Pendiente media de la cuenca, Coeficiente de Masividad, Factor forma, Número de Orden de la Red Hídrica, Densidad de drenaje, y tiempos de concentración, a partir de estas variables se puede estimar otros parámetros que se consideren relevantes para el desarrollo de un estudio específico.
Para determinar los tiempos de concentración se emplearon los métodos de Kirpich, Hathaway, Velocidad del SCS, George Rivero y la Ecuación de retardo (Lag) SCS. Para el cálculo de la evapotranspiración se emplearon los métodos de Hargreaves y thornthwaite
Debido a la falta de información disponible en el municipio, se definió la aplicación de métodos sencillos que se adapten a la calidad de la información disponible 21,
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para la obtención de la capacidad de suministro de demanda se empleó la fórmula racional. Esta fórmula se identifica con la ecuación:
Ecuación 1 Método racional para determinación de Caudal.
𝑄 = 𝐶𝑖𝐴
donde 𝑄: 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑢𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎𝑐𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑖.𝐴: 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑎.
𝐶: 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡í𝑎
La intensidad “i” se determinó por medio de la realización de curvas Intensidad – Duración – Frecuencia (IDF), utilizando los datos obtenidos por las estaciones.
En los siguientes Capítulos se mostrará el calendario general y los tiempos que se destinaron a cada etapa necesaria para la presentación del proyecto y el
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9 CAPITULO I. RECOPILACIÓN DE DATOS E
INFORMACIÓN PRINCIPAL.
Para dar inicio al proceso de diseño se tuvo que realizar una recolección de datos que hace referencia al uso de una gran diversidad de técnicas y herramientas que serán utilizadas por medio de un método analista y así desarrollar los sistemas de información iniciales , que permitan procesar dicha información y se pueda dar inicio a la gran obra de infraestructura y diseño como lo indica el objetivo principal del documento.
Todos estos instrumentos de recolección de datos hidrológicos se aplicarán en un momento en particular, con la finalidad de buscar información que será útil a una investigación en común para dar pie e inicio de datos de diseño inicial. En la presente investigación se trata con detalle los pasos que se debe seguir en el proceso de recolección de datos, con las técnicas ya antes nombradas para realizar el diseño de la estructura hidráulica paso por paso.
9.1 ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRÁULICO