MEMORIA ANALISIS HIDRAILICO






MEMORIA TRÁNSITO DE LAS AVENIDAS POR EL CAUCE UN ARROYO EN EL DESARROLLO HABITACIONAL
ALBEREDA RESIDENCIAL


Programa HEC-RAS

Generalidades

Se consideran canales irregulares a los no prismáticos cuya sección cambia de un punto a otro a lo largo del cauce. Dentro de estos quedan comprendidos los ríos naturales. En dichos canales, a menudo acontece que el agua rebasa los niveles normalescuando ocurre una avenida que inunda regiones o bermas y modifica sustancialmente las velocidades medias y el valor del coeficiente de Coriolis de una sección a otra. De esta manera se forman dos sistemas paralelos de flujo que tiene que considerarse separadamente; sin embargo, para el caso de este análisis se considerarán solamente aquellos casos en que el agua queda contenida dentro de un canalde sección sencilla formando un único sistema de flujo.
Para el análisis de los problemas en canales irregulares (arroyos, ríos) es necesario hacer un levantamiento topográfico en el campo para dividir el arroyo o río en una serie de tramos cortos de tal modo proporcionados, que la forma de la sección y factores de rugosidad sean aproximadamente uniformes en cada tramo, que para el caso específicode este análisis así fueron proporcionadas.
De esta manera cualquier proceso de integración numérica es necesario trabajar a partir de valores elegidos para x y calcular el tirante de acuerdo con ellos. Una razón práctica para esto es que las propiedades de un río se miden usualmente en las secciones fijas: Aún cuando se conociera con precisión la geometría del río en cada sección a lo largo delcauce, la variación irregular de las propiedades del canal con la distancia x haría aún más difícil calcular x a partir de un valor dado para el tirante y , que calcular y de un valor dado para x.




De este modo, en la determinación de los perfiles de flujo en un río natural se debe calcular “y” a partir de “x” y para ello usar un procedimiento de aproximaciones sucesivas.
En realidad el tirante“y” rara vez aparece en los cálculos y en su lugar es preferible especificar la altura la altura “h” del nivel del agua, medida desde un cierto plano de referencia.
En la figura mostrada abajo, se señalan las condiciones hidráulicas en uno de los tramos de longitud x en que se ha dividido el río. Como el flujo es gradualmente variado, es razonable considerar recta la línea de energía dentro deltramo.




De la ecuación de energía entre las dos secciones, resulta:

h2 + 2 = h1 +  1 + hf + he (5.41a)
H2 = H1 + hf + he (5.41b)


Donde he es la perdida de fricción entre las dos secciones y que se calcula a partir de las ecuaciones (5.36), (5.37) a) y (5.37b) y he es la pérdida por cambio de sección y remolinos que depende principalmente del cambio en carga de velocidad y suele sermuy pequeña, o bien puede quedar englobada dentro de la pérdida por fricción incrementando el factor de fricción. Se puede calcular mediante la siguiente ecuación:





he = k


Existe poca información acerca del valor del coeficiente k; sin embargo, es común considerar que vale de 0 a 0.1 cuando disminuye el área de la sección de 2 a 1, y bruscas, k vale aproximadamente 0.5. En el caso deríos en curva, se prefiere usarla ecuación siguiente:


he = 0.05

De acuerdo con el sentido en que se efectúa el cálculo, para un determinado gasto se conocerán las características en alguna de las dos secciones la 1 si el cálculo es en el sentido del flujo o la 2 si es el contrario. En ambas secciones se debe disponer de curvas que permitan conocer A, P, RH, etc. para diferentes valores de h,así como el valor medio estimado para el factor de fricción n.

En la mayoría de los ríos el flujo es subcrítico y el tirante no es muy distinto del normal obtenido para una pendiente media del fondo. Los perfiles hacia aguas arriba son, por tanto dictados por las condiciones de aguas abajo. Por ello, es ventajoso, aunque no es esencial, utilizar una sección de control en el extremo aguas...