TRANSITO DE AVENIDAS EN VASOS

“ TRÁNSITO DE AVENIDAS EN VASOS “

“CUANDO SE L O GRA ESCRIBIR EN FOR MA APROPIADA SOBRE T EMAS
ESPECÍFICOS SE APRENDE A D ESCUBRIR EL V ERDADERO SEN T IDO DE
LO QUE SE EST UDIA”. (CREME Δ LEA, 2003).

CONCEPTOS BÁSICOS:
• Un almacenamiento de
agua superficial puede
ser natural o construido
por el ser humano, como
son las presas y bordos.
Su característica básica
es
que
puedetransformar una entrada
de agua intensa y de
corta duración, en un
volumen
de
almacenamiento.
Figura 1. Elementos básicos de
un almacenamiento natural.

Una avenida es un
cambio rápido del
gasto que cruza un río
o una presa. Dicho
cambio
es
casi
siempre debido a una
tormenta. Originando
con
ello
un
hidrógrama
donde
claramente
esta
definido una rama
ascendente, un pico
yuna
rama
descendente
Figura 2. Esquema
representativo de los
hidrógramas de entrada y salida
asociados a un vaso.

UN VASO ES EL ÁREA EN DÓNDE
QUEDA ALMACENADA EL AGUA
FORMANDO
UN
LAGO
ARTIFICIAL.

PROPÓSITOS DE UN VASO
DE ALMACENAMIENTO:
Irrigación.
Generación de energía eléctrica.
Control de avenidas.
Abastecimiento de Agua Potable.
Navegación.
Acuacultura.Recreación.
Retención de sedimentos.

COMPONENTES DE UN
VASO DE
ALMACENAMIENTO:

DENTRO DE ESTOS COMPONENTES ES
IMPORTANTE CONSIDERAR CIERTOS
NIVELES EN UN VASO.
Nivel de Agua Mínimo de operación, NAMin.
Nivel de Agua Máximo de Operación, NAMO.
Nivel de Aguas Máximo Extraordinario, NAME.
El volumen muerto corresponde al espacio dedicado a
la captación de los sedimentos que seránarrastrados por
las corrientes y que finalmente se depositarán en el lecho;
conforme se incrementa este volumen, la vida útil del
vaso disminuye.

Existen
dos
grupos
básicos
de
datos
necesarios para el diseño
de un Vaso:
Planos
topográficos:
Proporcionan
relación
entre volúmenes, áreas y
elevaciones del vaso.
Registros
Hidrológicos:
Sirven para estimar los
volúmenes o gastos quellegan al vaso durante su
operación.
Figura
3.
Ejemplo
de
Curvas
Elevaciones-áreas-capacidades.

OBJETIVO PRINCIPAL:
Obtener el hidrógrama de salida de una presa a partir de
proporcionarle su hidrógrama de entrada. Para realizar este
objetivo es importante ver la simulación del funcionamiento
del vaso, por medio de la ecuación de continuidad:
Donde:

X − 𝑫𝑫 = 𝜟𝜟𝑽𝑽

X = Vol. Deentrada al vaso durante el intervalo Δt.

𝛥𝛥𝑉𝑉 = Cambio de vol. almacenado en el vaso durante el
intervalo Δt.
D = Vol. De salida del vaso durante el mismo intervalo.

NOTA: El intervalo de tiempo Δt que se use depende del
tamaño del vaso Δt = 1mes ó variar, pero nunca > a 1 año

AHORA BIEN, AL TENER COMO CONOCIMIENTO
QUE EL TRÁNSITO DE AVENIDAS EN VASOS ES UN
PROCEDIMIENTO QUE SIRVEPARA DETERMINAR
EL HIDROGRAMA DE SALIDA DE UNA PRESA
DADO UN
HIDROGRAMA DE ENTRADA,
DEBEMOS CONSIDERAR:
Conocer la evolución de los niveles en el vaso y de los
gastos de salida por la obra de excedencias, para saber si
la política de operación de las compuertas del vertedor es
la adecuada y, al presentar una avenida, no se ponga en
peligro la presa, bienes materiales o vidas humanasaguas
abajo.
Dimensionar la obra de excedencias.
Fijar el NAME y las dimensiones de las obras de desvío y
ataguías.

POR LO TANTO, EL TRÁNSITO DE
AVENIDAS EN VASOS SE USA COMO EN
LA SIMULACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO
DE ESTOS, QUEDANDO COMO:
I − 𝑶𝑶 =

Donde:

𝒅𝒅𝒅𝒅
𝒅𝒅𝒅𝒅

I = gasto de entrada al vaso.
𝒅𝒅𝒅𝒅
𝒅𝒅𝒅𝒅

O = gasto de salida del vaso.
= variación del volumen almacenado en eltiempo.
𝑰𝑰 𝒊𝒊+ 𝑰𝑰 𝒊𝒊+ 𝟏𝟏
𝟐𝟐

−

𝑶𝑶 𝒊𝒊+ 𝑶𝑶 𝒊𝒊+𝟏𝟏
𝟐𝟐

O bien, en diferencias finitas:

=

𝑽𝑽 𝒊𝒊+ 𝟏𝟏 −𝑽𝑽 𝒊𝒊
𝜟𝜟𝒕𝒕

Donde los subíndices i e i + 1 denotan valores al inicio y al
final del intervalo de tránsito 𝜟𝜟𝒕𝒕.

VASO EL VALOR DE ΔT, SE RECOMIENDA QUE
SEA ≤ A 1 DÉCIMA PARTE DEL TIEMPO DE PICO
DEL HIDRÓGRAMA DE ENTRADA:
ΔT ≤ 0.1 𝑡𝑡 𝑝𝑝

Y se expresa como:

MÉTODO...