A solicitud de DINAGUA y con el apoyo de la Dirección Meteorológica Nacional, el IMFIA ha actualizado recientemente la información básica de sus investigaciones y revisado los métodos publicados en 2008. Por otra parte, DINAGUA promoverá cursos de capacitación específicos en los años 2011 y 2012. para profesionales en activo, con el objetivo de velar por la difusión de los métodos descritos, y al mismo tiempo recoger sus inquietudes al respecto desde el entorno profesional.
Se propone un método para determinar el hidrograma de la inundación extraordinaria basado en el método racional y NRCS3 (USDA-NRCS, 1997). Laminación de la inundación del proyecto, determinación del caudal máximo de la obra de descarga y diseño de drenajes/derrames.
- Consideraciones generales
- Dimensionado del volumen de embalse
- Diseño hidrológico-hidráulico de las obras de vertido
- Otros aspectos vinculados al diseño, construcción y mantenimiento de las obras
La eficiencia de un embalse o pequeña presa se define como la relación entre el volumen máximo almacenado y el volumen del trabajo realizado. Existe una relación directa entre la disponibilidad de materiales en el sitio y el diseño del tramo de presa a construir.
DiMensiOnaDO DeL VOLUMen De eMBaLse
Volumen de escurrimiento de la cuenca de aporte
- Datos necesarios para la aplicación del modelo
- Estructura del modelo
Balance hídrico mensual en un embalse
Para que el análisis estadístico de la demanda sea consistente, se sugiere un período de análisis histórico mensual de al menos 30 años. Una vez conocida la geometría del embalse y la demanda, se debe estimar en la ecuación de equilibrio la cantidad de escorrentía aportada por la cuenca y la precipitación y evaporación en el embalse.
DiseÑO De Las OBras necesarias
Aliviadero
- Determinación de la Avenida Extraordinaria
- Laminado de la Avenida Extraordinaria - Cálculo simplificado
- Caudal específico del Vertedero-Canal
- Determinación del Ancho del Vertedero-Canal
Presa
- Determinación de la cota de coronamiento de la presa
En todos los casos, será necesario verificar que la inundación que provoque la eventual falla de la presa por desbordamiento no tenga la consecuencia potencial de pérdida de vidas o daños significativos a terceros o al medio ambiente. Si hay un componente de flujo concentrado, el tiempo de viaje de la gota de agua en el canal se suma al tiempo calculado por el método nRCs, con una velocidad promedio de 0,45 m/s. Zona de lavabo: AC - (Ha). i) a partir del punto de cierre de la cuenca se calcula la precipitación de duración d = 3 horas y período de retorno tr = 10 años, interpolada en las isohytas del mapa 3.1. ii) a partir del período de retorno (tr), se calcula el coeficiente.
A partir de la duración de la lluvia (d), se calcula el coeficiente de corrección [Cd(d)] de acuerdo a la siguiente ecuación (Figura 3.4): 03 I DISEÑO DE LAS OBRAS NECESARIAS 3.1.1 Se debe verificar que el área de La cuenca aportante es inferior a 400 hectáreas. 5 Una buena cobertura evita que la hierba y los escombros eliminen la cobertura del suelo.
Para limitar la erosión en el canal, la velocidad debe cumplir con las limitaciones de la Tabla 3.5. Qvmax - Caudal máximo de descarga (m3/s) q - Velocidad de flujo específica por unidad de ancho del aliviadero (m3/s/m) b - ancho del aliviadero del canal (m) por otro lado, basado en el nivel de la pendiente de descarga desde la descarga canal y la topografía aguas abajo de la presa, se determina la longitud del canal para devolver el agua al cauce natural.
Estructura del modelo
Calibración del modelo en uruguay
Calibración individual
Calibración regional
Agua disponible de los suelos del uruguay
Evapotranspiración potencial en el uruguay
Función objetivo, número de nash
Implementación del modelo para la determinación del escurrimiento
Introducción
Método racional
- Conceptos básicos y definiciones
- Cálculo del caudal máximo y volumen de escorrentía
A continuación se presenta el procedimiento de cálculo para estimar el caudal máximo de diseño y el volumen de escorrentía para eventos extremos anuales con un intervalo de recurrencia promedio mayor a 2 años y cuencas de aporte con un área menor a 1000 km2 y un tiempo de concentración menor de hasta 6 horas. Para cuencas más grandes, es necesario tener en cuenta el paso en la cuenca dividiéndola en subcuencas con un tamaño inferior a 1000 km2 de superficie y 6 horas de tiempo de concentración. El caudal pluvial de diseño se estimará utilizando, según corresponda, la fórmula Racional y/o el método NRCS, Servicio de Conservación de Recursos Naturales (USDA-NRCS, 2007) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (ver 3.1.1.3).
En teoría, el método supone que la intensidad de la lluvia es constante durante toda la tormenta y uniforme en toda la cuenca. La escorrentía se caracteriza por el nivel del estanque, que depende de la cobertura y pendiente de la superficie del terreno. Los efectos de la lluvia y el tamaño de la cuenca se consideran explícitamente y otras características físicas de la cuenca se consideran indirectamente en el tiempo de concentración y coeficiente de escorrentía.
El coeficiente de escorrentía representa la relación entre el flujo máximo de escorrentía directa y la intensidad promedio de la precipitación. El cálculo del caudal máximo y la cantidad de escorrentía mediante el método racional requiere la determinación del coeficiente de escorrentía (según tabla 3.2), la intensidad máxima de precipitación durante un período correspondiente al tiempo de concentración (determinado según el procedimiento de cálculo ) descrito en la sección 3.1.1.2) y el área de la cuenca (determinada como se describe en la sección 2.1.1). Para el volumen de escorrentía, se supuso que el tiempo base del hidrograma era 2,667 veces el tiempo de concentración (igual que el método del hidrograma unitario triangular NRCS).
Método del NRCS
- Conceptos básicos y definiciones
- Cálculo de la tormenta de diseño
- Cálculo del volumen de escurrimiento
- Cálculo del caudal máximo e hidrograma de crecida
El método calcula el volumen de escorrentía de eventos extremos a partir de la precipitación, las propiedades del suelo, la cobertura de la cuenca y las condiciones de humedad antecedentes. Además, sugiere el uso de un hidrograma unitario triangular o adimensional para estimar el caudal máximo y el hidrograma correspondiente al evento extremo, en función de la precipitación efectiva. Para calcular la Tormenta de Diseño se requiere la determinación del área de la cuenca y las coordenadas de su baricentro, el tiempo de concentración (estimado según el procedimiento descrito en 3.1.1.1, y el período de retorno según los criterios del apartado 3.1).
P - precipitación total de la tormenta (mm) ESC - escorrentía producida en la tormenta (mm) S - máxima retención posible del suelo (mm). El déficit se calcula en la columna 8 del cuadro C.2, para cada intervalo restando la columna 7 de la columna 4. Para determinar el volumen de escorrentía de la tormenta se considera la duración total de la tormenta d = 12 tc/7 y las curvas IDF son utilizado para determinar.
A través de la función NRCS (Método de Curvas Numéricas) se determina la cantidad de escurrimiento de la tormenta extraordinaria, ver punto 3.1.1.3.2. El cálculo del hidrograma de crecida se realiza a partir del hidrograma unitario de duración correspondiente al intervalo de tiempo de la tormenta de diseño para la cuenca de abastecimiento utilizando el método del Hidrograma Unitario Triangular NRCS. Utilizando las propiedades de linealidad y superposición, el hidrograma unitario obtenido se debe multiplicar por cada incremento de escorrentía (columna 7 del Cuadro C.2) y se deben sumar estos hidrogramas para que se desfasen en el tiempo.
Simplificaciones para la determinación del caudal máximo
De esta forma se obtiene un Hidrograma correspondiente a la tormenta de diseño cuya integral en el tiempo es igual al volumen drenado en dicha tormenta (Volumen drenado en la zona de la cuenca). APÉNDICE C MÉTODO RACIONAL Y MÉTODO NRCSC.4 Por lo tanto, si se determina el número de curva y se calcula S, tenemos. En la suma de los hidrogramas desfasados se observa que el tiempo pico es en el momento del pico del hidrograma correspondiente al 8D.
Para cada uno de los 12 hidrogramas desfasados, el valor de flujo correspondiente en 8 D + tp se puede determinar multiplicando cada valor por el aumento adimensional de la escorrentía (equivalente a la columna 7 de la Tabla C.2) y sumando , tenemos el valor del flujo máximo específico. Los valores del flujo máximo específico calculados con la tormenta IDF de la sección 3.1.1.2 y con la tormenta simplificada se determinaron para diferentes valores de Ia/P y se determinaron minimizando las diferencias entre los dos cálculos, ver a continuación cifra. ANEXO D I GROVER LAMINADO EN REMALSE.1 ANEXO D I GROVER LAMINADO EN REMALSE.1.
LaMinaDO De Una creciente en Un eMBaLse
Ecuaciones de laminado
Caudal de vertido
A partir de la cuenca que aporta al embalse, es posible estimar el hidrograma de la crecida extraordinaria que ingresa al embalse, definido por la función: Q(t), y encontrar el hidrograma de flujo, la función de flujo Qv(t) y la variación de almacenamiento en embalses Vemb(t) (Chow et al., 1994). Dada la geometría conocida del yacimiento, Vemb(H) y el rendimiento hidráulico del flujo de salida Qv(H-Hv), el Vemb(t) de almacenamiento podría expresarse como una función del flujo de entrada y salida y sus derivadas. APÉNDICE D I LAMINADO DEL CRECIMIENTO EN EL TANQUE.1 el tanque se comporta como una piscina plana, así es.
Esta función se determina relacionando el almacenamiento y la producción del embalse con su nivel. La ley de descarga, altura de flujo de salida, se determinará para una descarga en canal (French, 1993). E = yv + v2/2g se supone que la energía cinética en el yacimiento es insignificante en comparación con la profundidad.
Diseño del volumen a embalsar
- Cálculo del volumen de escurrimiento de la cuenca de aporte
- Balance hídrico mensual en el embalse
- Satisfacción de la demanda
Diseño del aliviadero
- Estimación del volumen de escorrentía y caudal máximo
- Laminado de la avenida extraordinaria y determinación
- Determinación de la cota de coronamiento
A partir de la información anterior se puede elegir el nivel de vertido (que determina el nivel de inversión requerido en la presa) conociendo la demanda que es capaz de satisfacer (área de riego) y su nivel de satisfacción (ISD). Considerando el tamaño de la cuenca y el valor de tc se utilizará el método NRCS. La altura de la presa vendrá determinada por la diferencia entre este nivel superior y el nivel del punto más bajo de la cimentación.
Determinando el área de la cuenca, la longitud y pendiente del cauce principal, los tipos de suelo y el área ocupada en la cuenca. Selección de un pluviómetro de cuenca representativo y recuperación de datos de precipitaciones mensuales de los últimos 30 años. Determinar el grado de cumplimiento de la demanda mediante un balance hídrico en el embalse, caracterizado por los niveles de entrada y descarga.
A partir de las curvas IDF, se calcula la precipitación correspondiente al período de retorno seleccionado y duración igual al tiempo de concentración. Según el método racional, para elegir el coeficiente de escorrentía es necesario determinar la pendiente promedio de la cuenca. Laminación de inundación del yacimiento: Determinación del caudal máximo de descarga asociado al nivel máximo de descarga (espesor de la placa de descarga).
