Diseño hidrológico

Trabajo de diseño hidrológico
Claudia Rocío Montalvo Polanía -110025
14/06/2012 Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales

Introducción
Teniendo en cuenta que la Hidrología es “...la ciencia que estudia el agua, su ocurrencia, circulación y distribución en la superficie terrestre, sus propiedades químicas y físicas y su relación con el medio ambiente, incluyendo a los seresVivos”(Aparicio, Francisco Javier, 2007); y que parte de este gran estudio se preocupa significativamente por la manera como el agua llega a la superficie, en este trabajo se presenta un diseño hidrológico para una presa y para un sistema de alcantarillado, teniendo en cuenta parámetros geomorfológicos anteriormente estudiados para una cuenca determinada, acompañado de un completo análisis al ciclo del Agua,manejando la precipitación y usando la lluvia efectiva para el diseño a obtener.

Objetivos
O Analizar los datos de precipitación dados, de acuerdo a los parámetros geomorfológicos de la cuenca de estudio, logrando agruparlos y manejarlos correctamente para el diseño hidrológico. Determinar los tiempos de concentración, tiempo al pico, de rebase y tiempo base, de acuerdo a los histogramasobtenidos a partir del análisis anteriormente mencionado Establecer mediante nuestro criterio de Ingenieros, y usando los datos de lluvia dados, un caudal de diseño para la construcción de una alcantarilla de cajón (Box-Culvert) que es necesaria para la adecuación de una vía. Calcular los hidrogramas necesarios, y determinar el de diseño para la construcción de una presa a la salida de la cuencahidrológica de trabajo.

O

O

O

1.

Para la información del siguiente aguacero registrado en la zona se obtuvo el hidrograma mostrado en la cuenca de estudio. Por lo que se pide verificar el Tc, Tb, Tp, Tr. Hacer los respectivos comentarios. Considerar el área de la cuenca del
estudio de geomorfológico.

d
Ppt

Tc
R ama Asc e ndente

B

PÉRDIDAS
Ra s De ma

LLUVIA NETAESCORRENTÍA CAUDAL BASE

Caudal

cen de nte

Tr

C A Tp Tb
Hora
14:45:00 14:50:00 14:55:00 15:00:00 15:05:00 15:10:00 15:15:00 15:20:00 15:25:00 15:30:00 15:35:00 15:40:00 15:45:00 15:50:00 15:55:00 16:00:00 16:05:00 16:10:00 16:15:00 16:20:00 16:25:00 16:30:00 16:40:00
C urva d e agotam iento o de R e ces ión

Tiempo

Q (l/s)
54.54 54.54 44.17 44.17 54.54 462.36 350.30 213.54 179.17 131.89117.33 117.33 103.41 90.14 90.14 77.55 77.55 65.68 65.68 60.11 54.54 54.54 54.54

PPT (mm)
0.20 0.83 0.67 0.34 0.20 0.16 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Hora
14:45:00 14:50:00 14:55:00 15:00:00 15:05:00 15:10:00 15:15:00 15:20:00 15:25:00 15:30:00 15:35:00 15:40:00 15:45:00 15:50:00 15:55:00 16:00:00 16:05:00 16:10:00 16:15:00 16:20:0016:25:00 16:30:00 16:40:00

Q (l/s)
54,54 54,54 44,17 44,17 54,54 462,63 350,3 213,54 179,17 131,89 117,33 117,333 103,41 90,14 90,14 77,55 77,55 65,68 65,68 60,11 54,54 54,54 54,54

PPT (mm)
0,2 0,83 0,67 0,34 0,2 0,16 0,01 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Volumen
272,7 272,7 220,85 220,85 272,7 2313,15 1751,5 1067,7 895,85 659,45 586,65 586,665 517,05450,7 450,7 387,75 387,75 328,4 328,4 300,55 272,7 272,7 545,4

tiempo
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 115

log Q
1,73671513 1,73671513 1,6451274 1,6451274 1,73671513 2,66523379 2,54444014 2,32947924 2,25326529 2,12021187 2,06940907 2,06942017 2,01456254 1,95491755 1,95491755 1,8895818 1,8895818 1,81743314 1,81743314 1,77894673 1,73671513 1,73671513 1,73671513Flujo Base Caudal 54,54 55 75 117,33 Tiempo 20,000 26,000 36 50,000

Tabla 1: Condiciones iniciales, Volumen, Logaritmo de Caudal y Flujo base

Para determinar el tiempo base del histograma es necesario graficar el logaritmo del caudal contra el tiempo, el punto donde la grafica intenta volverse lineal es el punto c, cuyo tiempo menos el tiempo inicial del flujo base nos da el tiempo...