modelos probabilisticos
El diseño de una obra se inicia con la selección de una solicitación que
define las dimensiones de la obra. En el caso particular de una obra
hidráulica, para dimensionarla, se requiere conocer el caudal
máximo de diseño o la avenida de diseño.
Para el dimensionamiento, no sólo se debe estimar el caudal de diseño
sino que se debe predecir suprobabilidad de
ocurrencia, es decir, cuántas veces se espera que sea
excedido el caudal de diseño en determinado tiempo.
Esto, para trabajar con unos rangos de seguridad de acuerdo al tipo de obra
proyectado.
Para responder a lo anterior, será necesario elaborar un modelo probabilístico
de la situación en análisis, cuyo resultado final es imposible predecir con
certeza.
PREGUNTAS Y RESPUESTASSOBRE EL PERÍODO DE RETORNO A
SER USADO PARA DISEÑO
Victor M. Ponce
1. ¿CUALES SON LOS PERÍODOS DE RETORNO NORMALMENTE USADOS EN
EL DISEÑO?
En hidrología, los períodos de retorno varían típicamente de 10 a 100 años, y en
lugares donde la Precipitación Máxima Probable no ha sido definida, hasta 10,000 años. La selección de período de retorno depende de varios factores, entre
los cuales se incluyen el tamaño de la cuenca, la importancia de la estructura,
y el grado de seguridad deseado.
2. ¿CUÁL ES EL PERÍODO DE RETORNO MÁS CORTO?
El período de retorno más corto (bajo) en drenaje urbano es de 5 a 10 años.
Estos valores están usualmente asociados con áreas de drenaje menores a 100
ha. Para estas áreas, se puede utilizar el método racional para obtener la
descarga pico. En ciertos casos, particularmente para áreas que exceden las 100
ha, se pueden usar períodos de retorno más largos.
3. ¿POR QUÉ SE USAN PERÍODOS DE RETORNO CORTOS EN DRENAJE
URBANO?
En la hidrología de cuencas pequeñas, la descarga pico está relacionada con la
intensidad de lluvia. A su vez, ésta está relacionada con el tiempo de
concentración. Las áreas pequeñas tienen un tiempo de concentración corto, y
esto produce una intensidad alta y una descarga pico alta [por unidad de área]. Sin
embargo, como el área es pequeña, la descarga pico es también pequeña. Por lo
tanto, para áreas pequeñas, con tiempo de concentración medido en minutos, no es usualmente económico el diseñar para períodos de retorno largos.
4. ¿CUÁL ES EL PERÍODO DE RETORNO PARA OBRAS REGIONALES DE
CONTROL DE INUNDACIONES?
Las obras regionales de control de inundaciones tales como los diques laterales
cubren grandes áreas de drenaje. En este caso, los períodos de retorno pueden
variar entre los 50 y 100 años. El tiempo de concentración es más largo, por ejemplo, unas horas, y la intensidad de lluvia es correspondientemente menor; esto
resulta en una descarga pico pequeña [por unidad de área]. Sin embargo, la
descarga pico total puede ser grande, reflejando en este caso más el tamaño
del área de drenaje que la intensidad de lluvia.
5. ¿CUÁL ES EL PERÍODO
DE RETORNO PARA EL
DISEÑO DE OBRAS VIALES?
Fig. 2 Diques longitudinales en elarroyo Tecate, Baja
California, México.
Para el diseño de obras viales,
la selección de período de
retorno depende de la
importancia de la estructura.
Los períodos de retorno en
obras viales y otras obras
regionales,
incluyendo
alcantarillas, varían típicamente
entre los 25 y 100 años. Es
inusual usar períodos de
retorno mayores a 100 años en
el diseño hidráulico de obras
viales.
6. ¿CUÁL ES EL PERÍODO DE RETORNO PARA EL DISEÑO DE PUENTES?
En el caso de puentes sobre ríos, el énfasis se pone en la importancia de la
estructura y el riesgo de falla. Para el diseño de pilares de puentes, se pueden
justificar períodos de retorno de hasta 500 años, dependiendo del caso. ...
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