4. CURVA ELEVACIÓN-ÁREA-VOLUMEN 4. CURVA ELEVACIÓN-ÁREA-VOLUMEN
4.1 NIVELES CARACTERISTICOS EN UN EMBALSE 4.1 NIVELES CARACTERISTICOS EN UN EMBALSE Los principales son (en orden creciente):
Los principales son (en orden creciente):
Nivel mínimo minimorum: es el nivel mínimo que puede alcanzar el embalse; coincide con el Nivel mínimo minimorum: es el nivel mínimo que puede alcanzar el embalse; coincide con el nivel mínimo de la toma situada en la menor cota.
nivel mínimo de la toma situada en la menor cota.
Nivel mínimo operacional: es el nivel por debajo del cual las estructuras asociadas al embalse y Nivel mínimo operacional: es el nivel por debajo del cual las estructuras asociadas al embalse y la presa no operan u operan en forma inadecuada.
la presa no operan u operan en forma inadecuada.
Nivel medio. Es el nivel que tiene el 50% de permanencia en el lapso del ciclo de compensación Nivel medio. Es el nivel que tiene el 50% de permanencia en el lapso del ciclo de compensación del embalse, que puede ser de un
del embalse, que puede ser de un día, para los pequeños embalses, hasta períodos plurianualesdía, para los pequeños embalses, hasta períodos plurianuales para los grandes embalses. El
para los grandes embalses. El período más frecuente es de un año.período más frecuente es de un año.
Nivel máximo operacional: al llegarse a este nivel se comienza a verter agua con el objetivo de Nivel máximo operacional: al llegarse a este nivel se comienza a verter agua con el objetivo de mantener el nivel, pero sin causar daños aguas abajo.
mantener el nivel, pero sin causar daños aguas abajo. 4.2 VOLÚMENES CARACTERÍSTICOS DE UN
4.2 VOLÚMENES CARACTERÍSTICOS DE UN EMBALSEEMBALSE a) Volumen muerto o capacidad de azolves
a) Volumen muerto o capacidad de azolves, definido como el volumen almacenado hasta, definido como el volumen almacenado hasta alcanzar el nivel mínimo minimorum. Es el volumen que debemos disponer en el vaso para alcanzar el nivel mínimo minimorum. Es el volumen que debemos disponer en el vaso para almacenar los sedimentos.
almacenar los sedimentos. b) Volumen útil
b) Volumen útil, el comprendido entre el nivel mínimo minimorum y el nivel máximo, el comprendido entre el nivel mínimo minimorum y el nivel máximo operacional.
operacional. c)
c) Volumen de Volumen de laminación, de laminación, de crecidas o avenidas,crecidas o avenidas, es el volumen comprendido entre el nivel es el volumen comprendido entre el nivel máximo operacional y el nivel máximo
máximo operacional y el nivel máximo normal. Este volumen, como su nombre lo dice, se utilizanormal. Este volumen, como su nombre lo dice, se utiliza para reducir el caudal vertido en las avenidas, para limitar los daños aguas abajo.
para reducir el caudal vertido en las avenidas, para limitar los daños aguas abajo.
Fuente: Google imágenes. Fuente: Google imágenes.
4.3 VASO DE ALMACENAMIENTO Capacidad de un Embalse Expresada por el volumen de agua contenida en su vaso de almacenamiento para una altura dada da la presa y de su aliviadero. Calculo de la capacidad:
1) Una vez obtenidos los planos levantados del vaso de almacenamiento. 2) Se fija el sitio de presa.
3) Cota de fondo del río.
4) Con la ayuda de un planímetro se miden las áreas abarcadas por cada curva de nivel.
5) Para obtener el volumen almacenado entre curvas o parcial se calculan las semisumas de las áreas entre curvas y se multiplican por el intervalo entre cada curva.
6) Si se realiza el acumulado del volumen Parcial se obtiene el vol. almacenado por cotas o alturas sobre el fondo del río.
4.4 PREOCEDIMIENTO PARA OBTENER LA CURVA ELEVACIÓN-ÁREA-VOLUMEN 1. Marcar la zona de estudio (Google Earth Pro)
Fuente: Google Earth Pro
2. Obtener las curvas de nivel del área de estudio. (Google Earth Pro – Global Mapper)
3. Delimitar el área de estudio y obtener una superficie (Civil 3D)
Fuente: elaboración propia
4. Modelación de la obre de embalse (Talud aguas arriba 2.50:1, Talud aguas abajo 2:1)
5. Se junta en una sola superficie la superficie de la estructura y la superficie del terreno.
Fuente: elaboración propia
6. Se aíslan las curvas con cotas inferiores a la cota de la corona (2590 m.s.n.m.)
7. Se obtiene el área que ocupará el agua a nivel de 2590 m.s.n.m.
Fuente: elaboración propia 8. Se caracteriza por colores los diferentes niveles de agua.
9. Área de influencia y la estructura en el civil 3
Fuente: elaboración propia
10. Finalmente se obtiene el cuadro de elevaciones y áreas.
11. los datos se exportan a una hoja de cálculo (Excel).
Number ELEVACION MINIMA ELEVACION MAXIMA AREA
1 2545 2546 26402.21 2 2546 2547 13183.38 3 2547 2548 16907.71 4 2548 2549 19889.97 5 2549 2550 52196.85 6 2550 2551 30969.37 7 2551 2552 24541.76 8 2552 2553 25886.77 9 2553 2554 27230.37 10 2554 2555 33977.88 11 2555 2556 19473.98 12 2556 2557 18812.01 13 2557 2558 19406.09 14 2558 2559 19941.62 15 2559 2560 46464.65 16 2560 2561 21913.68 17 2561 2562 21421.77 18 2562 2563 23139.23 19 2563 2564 24856.86 20 2564 2565 36595.26 21 2565 2566 31961.63 22 2566 2567 24847.45 23 2567 2568 24991.01 24 2568 2569 25199.41 25 2569 2570 49260.26 26 2570 2571 30647.25 27 2571 2572 28736.09 28 2572 2573 30421.01 29 2573 2574 32106.54 30 2574 2575 41054.25 31 2575 2576 24481.57 32 2576 2577 25315.33 33 2577 2578 26144.15 34 2578 2579 26972.81 35 2579 2580 51334.35 36 2580 2581 28108.02 37 2581 2582 30339.01 38 2582 2583 32607.34 39 2583 2584 33745.56 40 2584 2585 39210.45 41 2585 2586 29171.95 42 2586 2587 29651.89 43 2587 2588 30131.46 44 2588 2589 30649.27 45 2589 2590 43750.85 DATOS CIVIL 3D
12. Se realiza los cálculos respectivos para la elaboración de las curvas elevación área volumen.
ELEVACION AREA AREA AREA VOLUMEN VOLUMEN AREA m.s.n.m PARCIAL ACUMULADO PROMEDIO PARCIAL ACUMULADO PROMEDIO
m m2 m2 m2 m3x10^5 m3x10^5 m2x10^5 2545.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2546.00 26402.21 26402.21 13201.11 0.13 0.13 0.13 2547.00 13183.38 39585.59 32993.90 0.33 0.46 0.33 2548.00 16907.71 56493.30 48039.45 0.48 0.94 0.48 2549.00 19889.97 76383.27 66438.29 0.66 1.61 0.66 2550.00 52196.85 128580.12 102481.70 1.02 2.63 1.02 2551.00 30969.37 159549.49 144064.81 1.44 4.07 1.44 2552.00 24541.76 184091.25 171820.37 1.72 5.79 1.72 2553.00 25886.77 209978.02 197034.64 1.97 7.76 1.97 2554.00 27230.37 237208.39 223593.21 2.24 10.00 2.24 2555.00 33977.88 271186.27 254197.33 2.54 12.54 2.54 2556.00 19473.98 290660.25 280923.26 2.81 15.35 2.81 2557.00 18812.01 309472.26 300066.26 3.00 18.35 3.00 2558.00 19406.09 328878.35 319175.31 3.19 21.54 3.19 2559.00 19941.62 348819.97 338849.16 3.39 24.93 3.39 2560.00 46464.65 395284.62 372052.30 3.72 28.65 3.72 2561.00 21913.68 417198.30 406241.46 4.06 32.71 4.06 2562.00 21421.77 438620.07 427909.19 4.28 36.99 4.28 2563.00 23139.23 461759.30 450189.69 4.50 41.49 4.50 2564.00 24856.86 486616.16 474187.73 4.74 46.23 4.74 2565.00 36595.26 523211.42 504913.79 5.05 51.28 5.05 2566.00 31961.63 555173.05 539192.24 5.39 56.68 5.39 2567.00 24847.45 580020.50 567596.78 5.68 62.35 5.68 2568.00 24991.01 605011.51 592516.01 5.93 68.28 5.93 2569.00 25199.41 630210.92 617611.22 6.18 74.45 6.18 2570.00 49260.26 679471.18 654841.05 6.55 81.00 6.55 2571.00 30647.25 710118.43 694794.81 6.95 87.95 6.95 2572.00 28736.09 738854.52 724486.48 7.24 95.19 7.24 2573.00 30421.01 769275.53 754065.03 7.54 102.73 7.54 2574.00 32106.54 801382.07 785328.80 7.85 110.59 7.85 2575.00 41054.25 842436.32 821909.20 8.22 118.81 8.22 2576.00 24481.57 866917.89 854677.11 8.55 127.35 8.55 2577.00 25315.33 892233.22 879575.56 8.80 136.15 8.80 2578.00 26144.15 918377.37 905305.30 9.05 145.20 9.05 2579.00 26972.81 945350.18 931863.78 9.32 154.52 9.32 2580.00 51334.35 996684.53 971017.36 9.71 164.23 9.71 2581.00 28108.02 1024792.55 1010738.54 10.11 174.34 10.11 2582.00 30339.01 1055131.56 1039962.06 10.40 184.74 10.40 2583.00 32607.34 1087738.90 1071435.23 10.71 195.45 10.71 2584.00 33745.56 1121484.46 1104611.68 11.05 206.50 11.05 2585.00 39210.45 1160694.91 1141089.69 11.41 217.91 11.41 2586.00 29171.95 1189866.86 1175280.89 11.75 229.66 11.75 2587.00 29651.89 1219518.75 1204692.81 12.05 241.71 12.05 2588.00 30131.46 1249650.21 1234584.48 12.35 254.06 12.35 2589.00 30649.27 1280299.48 1264974.85 12.65 266.71 12.65 2590.00 43750.85 1324050.33 1302174.91 13.02 279.73 13.02
4.4 CURVAS ELEVACIÓN-ÁREA Y ELEVACIÓN-VOLUMEN. a. Curva Elevación-Área
Fuente: elaboración propia
b. Curva Elevación-Área
c. Curva Elevación-Área-Volumen
