Analisis del rio palo
Páginas: 24 (5835 palabras)
Publicado: 5 de marzo de 2012
Diseño Hidráulico de Estructuras Obras hidráulicas en ríos (Rio Palo)
Luis Ángel Sabogal, Asdrubal Serna Corrales.
Departamento de Ingeniería Civil y Geomántica
Información: Experiencia realizada el 13 de Diciembre de 2011 Informe elaborado el 26 de Diciembre de 2011 Informe entregado el 31 de Enero de 2012 Objetivos
Determinar para diferentes periodos de retorno los caudales máximos apartir de herramientas computacionales y ver su comportamiento a través del tiempo. Analizar la probable socavación esperada asociada a los diferentes periodos de retorno.
Aplicación I. Caudales máximos
A partir de una serie de registros de caudales máximos obtenidos en estaciones hidrologicas durante los últimos 65 años, procederemos a usar herramientas como el SMADA 6.0 y el HEC-RAS 3.1.1.Este primero lo usaremos para determinar los caudales máximos esperados bajo las probabilidades de excedencia. Es necesario realizar un cambo en la columna de prob ya que el programa trabaja bajo la probabilidad de no excedencia, para ello usaremos la ecuación (1.1). Prob. Excedencia = 1 - ⁄ Tr: periodo de retorno Trabajaremos bajo dos graficas de distribuccion nada más. Log Pearson Type III yGumbel.
Prediction
Tr 100 50 25 10 5 2.3 2 1.6
Log Pearson 508.5 415.55 336.33 248.79 192.72 137.54 126.76 109.65
Gumbel 390.56 349.12 307.37 251.09 206.56 151.91 139.28 117.39
Tabla I
Para nuestro análisis trabajaremos con la distribución de Log Pearson. Ya que al comparar los caudales esperados para cada periodo de retorno con los de Gumbel son más altos, brindando
mayor seguridadpara periodos de retorno muy altos, que lo que esta sucediendo en el presente. y una mejor distribución permitiéndonos realizar un análisis en el estado mas critico.
Después de obtener los caudales máximos bajo cada periodo de retorno, procedemos a usar el programa HEC-RAS. He introducir las características de las secciones del rio. La principal característica q requerimos es el coeficiente derugosidad de las secciones. La forma mas apropiada de obtener este parámetro es partiendo de la velocidad media de la sección. Como no contamos con esos datos realizaremos una inspección visual a las fotografías 1 y 2.
Fotografías 1 y 2, aguas abajo y aguas arriba del puente respectivamente
Bajo estas condiciones se ha determinado usar dos coeficientes de manning, uno para el fondo del lechoy otro para la banca del rio.
n Lecho del Rio Banca del Rio 0.035 0.06
Tabla 2
Se decidió usar un coeficiente para la Banca del Rio de 0.06, ya que son partes de las secciones en tierra natural con vegetación abundante. Determinamos mediante el perfil realizado por la topografía del eje del rio Palo, la pendiente del lecho, So es de 0.00142. Realizaremos dos análisis al mismo rio, lo cualconsta de cambiar la longitud ó stations del rio. Esto con el fin de estudiar como es el comportamiento del rio si sus rugosidades cambian a lo largo de la sección. Viéndose reflejado como si fuera una limpieza o mantenimiento del rio.
Grafica 2 y 3
Lo que variamos en ambos análisis es la longitud de acción del coeficiente de manning, como se observa en las graficas 2 y 3.
Con esto yatenemos las condiciones de frontera, y se procede a generar la simulación en HECRAS.
Grafica 4
Grafica 5
La grafica 4 corresponde en secuencia a la grafica 2, la cual se encuentra sin ningún tipo de tratamiento o mantenimiento de la orilla del cauce ó de la banca. Lo que esta controlado por el caudal de estiaje, el mínimo caudal q circula es el que se encuentra delimitando las bancas delrio. Por medio de la grafica 5 podemos obtener un comparativo de como seria el comportamiento del rio si se mantuviera una planificación adecuada del manteniendo de las orillas. Dependiendo del periodo de retorno observamos como el nivel del caudal en la Tabla 1, aumenta considerablemente. Por lo cual el rio comienza a desbordar de aguas abajo hacia aguas arriba. Viéndose afectada la capacidad del...
Luis Ángel Sabogal, Asdrubal Serna Corrales.
Departamento de Ingeniería Civil y Geomántica
Información: Experiencia realizada el 13 de Diciembre de 2011 Informe elaborado el 26 de Diciembre de 2011 Informe entregado el 31 de Enero de 2012 Objetivos
Determinar para diferentes periodos de retorno los caudales máximos apartir de herramientas computacionales y ver su comportamiento a través del tiempo. Analizar la probable socavación esperada asociada a los diferentes periodos de retorno.
Aplicación I. Caudales máximos
A partir de una serie de registros de caudales máximos obtenidos en estaciones hidrologicas durante los últimos 65 años, procederemos a usar herramientas como el SMADA 6.0 y el HEC-RAS 3.1.1.Este primero lo usaremos para determinar los caudales máximos esperados bajo las probabilidades de excedencia. Es necesario realizar un cambo en la columna de prob ya que el programa trabaja bajo la probabilidad de no excedencia, para ello usaremos la ecuación (1.1). Prob. Excedencia = 1 - ⁄ Tr: periodo de retorno Trabajaremos bajo dos graficas de distribuccion nada más. Log Pearson Type III yGumbel.
Prediction
Tr 100 50 25 10 5 2.3 2 1.6
Log Pearson 508.5 415.55 336.33 248.79 192.72 137.54 126.76 109.65
Gumbel 390.56 349.12 307.37 251.09 206.56 151.91 139.28 117.39
Tabla I
Para nuestro análisis trabajaremos con la distribución de Log Pearson. Ya que al comparar los caudales esperados para cada periodo de retorno con los de Gumbel son más altos, brindando
mayor seguridadpara periodos de retorno muy altos, que lo que esta sucediendo en el presente. y una mejor distribución permitiéndonos realizar un análisis en el estado mas critico.
Después de obtener los caudales máximos bajo cada periodo de retorno, procedemos a usar el programa HEC-RAS. He introducir las características de las secciones del rio. La principal característica q requerimos es el coeficiente derugosidad de las secciones. La forma mas apropiada de obtener este parámetro es partiendo de la velocidad media de la sección. Como no contamos con esos datos realizaremos una inspección visual a las fotografías 1 y 2.
Fotografías 1 y 2, aguas abajo y aguas arriba del puente respectivamente
Bajo estas condiciones se ha determinado usar dos coeficientes de manning, uno para el fondo del lechoy otro para la banca del rio.
n Lecho del Rio Banca del Rio 0.035 0.06
Tabla 2
Se decidió usar un coeficiente para la Banca del Rio de 0.06, ya que son partes de las secciones en tierra natural con vegetación abundante. Determinamos mediante el perfil realizado por la topografía del eje del rio Palo, la pendiente del lecho, So es de 0.00142. Realizaremos dos análisis al mismo rio, lo cualconsta de cambiar la longitud ó stations del rio. Esto con el fin de estudiar como es el comportamiento del rio si sus rugosidades cambian a lo largo de la sección. Viéndose reflejado como si fuera una limpieza o mantenimiento del rio.
Grafica 2 y 3
Lo que variamos en ambos análisis es la longitud de acción del coeficiente de manning, como se observa en las graficas 2 y 3.
Con esto yatenemos las condiciones de frontera, y se procede a generar la simulación en HECRAS.
Grafica 4
Grafica 5
La grafica 4 corresponde en secuencia a la grafica 2, la cual se encuentra sin ningún tipo de tratamiento o mantenimiento de la orilla del cauce ó de la banca. Lo que esta controlado por el caudal de estiaje, el mínimo caudal q circula es el que se encuentra delimitando las bancas delrio. Por medio de la grafica 5 podemos obtener un comparativo de como seria el comportamiento del rio si se mantuviera una planificación adecuada del manteniendo de las orillas. Dependiendo del periodo de retorno observamos como el nivel del caudal en la Tabla 1, aumenta considerablemente. Por lo cual el rio comienza a desbordar de aguas abajo hacia aguas arriba. Viéndose afectada la capacidad del...
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