hidrlogia 3 Flashcards
Para calcular las avenidas maximas, se requiere:
Datos de aforos y estaciones meteoroloicas de la cuenca o de la region en donde se piensa ubicar la obra hidraulica
Caso A - Registro de aforos en o cerca del emplazamiento de la presa
Es la situación ideal si se tiene un registro que cubra un periodo de 20 años o más se puede analizar la avenida para determinar la frecuencia de avenidas. De los hidrogramas de las avenidad mas notables se puede determinar el factor de escurrimiento
Es la situación ideal si se tiene un registro que cubra un periodo de 20 años o más se puede analizar la avenida para determinar…
la frecuencia de avenidas.
Caso A - Registro de aforos en o cerca de emplazamientos de presa
De los hidrogramas de las avenidad mas notables se puede determinar…
El factor de escurrimiento
Caso B - Si se dispone de un registro de aforos de la misma corriente, pero a una distancia
considerable del emplazamiento de la presa.
Este registro puede analizarse para obtener las características del hidrograma unitario y
datos sobre la frecuencia que puede trasladarse al emplazamiento de la obra hidráulica por
medio de coeficientes adecuados para el área y para las características del vaso.
Este registro puede analizarse para obtener caracteristicas del hidrograma unitario y datos sobre la frecuencia que pueden trasladarse al emplazamiento de la obra hidraulica por meido de coeficientes
Caso B - registro de aforos de la misma corriente, pero a una distancia
considerable del emplazamiento
Caso C - No se dispone de registro de aforos de la corriente que se estudia, pero se dispone
de un buen registro de una cuenca de drenaje de la misma región.
Este registro se puede analizar para determinar las características del hidrograma unitario y
datos de la cuenca considerando coeficientes adecuados para el área y para las características
del vaso.
Este registro se puede analizar para determinar las características del hidrograma unitario y
datos de la cuenca considerando coeficientes adecuados para el área y para las características
del vaso.
Caso C - No se dispone de registro de aforos de la corriente que se estudia, pero se dispone
de un buen registro de una cuenca de drenaje de la misma región.
Caso D.- Se dispone de registros regionales pero no se pueden aplicar satisfactoriamente
ni analizarse por alguno de los métodos anteriores.
Estos registros se pueden utilizar como referencia sobre las características generales de
escurrimiento.
Estos registros se pueden utilizar como referencia sobre las características generales de
escurrimiento.
Caso D.- Se dispone de registros regionales pero no se pueden aplicar satisfactoriamente
ni analizarse por alguno de los métodos anteriores.
Caso F.- Uso de marcas que dejan las aguas máximas
deben usarse con
precaución al estimar la magnitud de las avenidas. Si estas marcas se obtienen de los registros
de las oficinas publicas pueden usarse como base de un estudio complementario, haciendo
una estimación del máximo de la avenida utilizando el método sección-pendiente.
La simulación de la variación de un hidrograma al recorrer un cauce se
conoce como
transito de avenida en cauces.
transito de avenida en cauces.
La simulación de la variación de un hidrograma al recorrer un cauce se
conoce como
El problema es que el río mismo es también una especie de almacenamiento alargado y
que la solución se da por medio de…
la ecuación de continuidad y la
relación entre almacenamiento y gasto de salida
Procesos de la evaporación
La evaporación se produce por el aumento de la energía cinética que
experimentan las moléculas del agua cercanas a la superficie del suelo o a
una masa de agua, producida por la radiación solar, el viento o la diferencia
de presión de vapor
zona de intercambio.
lugar donde sucede el aumento de energía en el proceso de evaporacion
Factores que afectan al proceso de evaporación
1.- Diferencia de presión de vapor de la masa de agua y la existente
en el aire sobre la superficie de la misma.
2.- Temperatura del aire.
3.- Velocidad del viento
4.- Presión atmosférica.
5.- Calidad del agua.
DIFERENCIA DE PRESIÓN DE VAPOR DE LA MASA DE AGUA Y LA
EXISTENTE EN EL AIRE SOBRE LA SUPERFICIE DE LA MISMA.
1.-Si la presión de vapor de saturación ES, es mayor que la Presión de vapor en la zona de
intercambio EW, y esta es mayor que la presión de vapor del aire EA, hay evaporacion, cuando la presion del aire es igual a la presoind e la zona de intercambio cesa la evaporacion
2.-ES>EW, la evaporacion cesa cuando EA=ES
Que es la evaporacion?
es la cantidad de agua que logre salir de
la zona de intercambio.
Medicion de la evaporacion
Si se considera utilizar la ecuación de equilibrio para medir la evaporación
Evaporación = Precipitación – Infiltración – Escurrimiento
Evaporimetro
Sirve para la medicion directa, consiste en un recipiente circular de lamina, abierto en su parte
superior de aproximadamente 1.2 m de diámetro y 0.26 m de alto.
El recipiente se llena de agua hasta un nivel arbitrario y se mide la
variación del nivel después de cierto tiempo (un día). La diferencia de nivel
proporciona un índice en la región.
Como la evaporación esta relacionada con los cambios atmosféricos , se
acostumbra instalar otros aparatos que permitan medir el movimiento del
aire, su temperatura y la de la superficie del agua, humedad atmosférica
presión atmosférica y precipitación.
v
Cuando hablamos de la evaporación en un cuerpo de agua, generalmente
esta es mayor en los cuerpos pequeños que en aquellos que tienen una
mayor masa de agua almacenada.
V
La relación entre estas evaporaciones se conoce con el nombre de
coeficiente del evaporímetro
oscilan entre .6 y .8
Transpiracion
La transpiración es esencialmente igual a la evaporación solo que
la superficie de la cual las moléculas del agua escapan, no es del
agua sino de la superficie de las hojas de las plantas.
Factores que afectan la transpiración
fisiológicos y ambientales
Factores fisiologicos que facetan la transpiracion
densidad de las hojas, estructura de
las hojas y las enfermedades de las mismas.
Factores ambentales que facetan la transpiracion
temperatura, radiación solar viento,
presión de vapor y humedad del suelo
Medición de la transpiración
Es casi imposble, se limita a estudios de muestra en el laboratorio,
cuyos métodos se pueden dividir en dos clases
1.-Medición del agua transpirada
2.-Medición del cambio del peso debido a la perdida del agua
1.- Medición del agua transpirada
Este método consiste en colocar una planta en un recipiente cerrado. La
transpiración se determina a partir del cambio de humedad. Este método esta
limitado a periodo cortos de pruebas sobre pequeñas plantas o porciones de
ella.
2.- Medición del cambio del peso debido a la perdida del agua
Se usa un fitómetro, que consiste en un gran valija llena de tierra en la cual
se colocan una o más plantas. La superficie del suelo se sella para evitar la
evaporación, así que solo la humedad que se escapa es debida a la
transpiración y se determina por la perdida de peso de la planta y vasija.
Si en el fitómetro se sustituye la tierra por agua, el aparato recibe el nombre
de potómetro y se utiliza para plantas con raíces poco profundas.
Evapotranspiración
Es la combinación de la evaporación y la
transpiración.
Es la combinación de la Evapotranspiración y el
agua que las plantas requieren para su nutrición. Esta última
representa el 1% por lo que el termino Evapotranspiración es sinónimo
de uso consuntivo.
INFILTRACIÓN
es el proceso por el cual el agua penetra en los estratos de la superficie del suelo y se mueve hacia el manto freático, por la acción de las fuerzas capilares y gravitacionales. Primero el agua satisface la deficiencia de humedad del suelo y después cualquier exceso pasa a formar parte del agua subterránea.
Capacidad de infiltración
es la cantidad máxima de agua que puede absorber un suelo en determinadas condiciones
Perdidas
es el agua retenida en el ciclo hidrológico
Retienen agua en el ciclo hidrologico (perdidas):
- La intersección de las plantas y techos de las construcciones
- En las depresiones o charcos
- Evaporación
- Infiltración.
las perdidas es igual a el Volumen del agua que llueve menos el Volumen que sale de la cuenca,
La infiltración se determina a partir de la precipitación y el escurrimiento
Cuando se inicia una tormenta, si la intensidad de la lluvia (i), es menor que la capacidad de infiltración del suelo( fp)…
entonces la infiltración ( f ) es igual a la intensidad ( i ), en otras palabras toda la lluvia se infiltra.
La rapidez con que entra el agua al suelo depende de …
su capacidad de trasmisión
Si la lluvia continua y es intensa entonces el suelo se satura y comienza el escurrimiento superficial
Un suelo con un buen sistema de drenaje puede tener baja capacidad de infiltración
Con el tiempo las fuerzas capilares se hacen cada vez menores predominando la fuerza gravitatoria y se incrementa el contenido de humedad entonces la capacidad de infiltración disminuye.
V
FACTORES QUE AFECTAN LA INFILTRACIÓN
- -Textura del suelo
- -Contenido de humedad inicial
- -Contenido de humedad de saturación
- -Cobertura vegetal
- -Uso del suelo
- -Aire atrapado
- -Lavado de material fino
- -Compactación
- -Temperatura
- -Química del agua
Textura del suelo
se refiere a la granulometría del material que compone la superficie del suelo si se tiene una textura gruesa (arenas), la capacidad de infiltración será mayor que si esta compuesto por arcillas o por material heterogéneo( gruesos y finos), en donde las arcillas ocupan los espacios entre los más gruesos.
Contenido de humedad inicial
Si el suelo presenta cierto grado de humedad, su capacidad de infiltración será menor que si este esta completamente seco.
Contenido de humedad de saturación
si el suelo esta saturado y la lluvia continua comienza a tener un flujo subterráneo y la infiltración es constante.
Cobertura vegetal
Si el suelo presenta una cobertura vegetal, el agua es retenida por más tiempo lo que facilita la infiltración.
Uso del suelo
El uso del suelo es un factor importante en la infiltración ya que este puede modificar las condiciones iníciales del suelo. En zonas urbanas el impermeabilizar el suelo con concreto o desforestar grandes extensiones de bosques afectan el volumen de infiltración en una cuenca
Aire atrapado
Dependiendo de la volumen del aire que componga el suelo o roca y si los espacios que los contiene están comunicados, afectará a la capacidad de infiltración si el aire no puede ser desplazado de su espacio el suelo tardara más en saturarse por el agua.
Lavado de material fino
el impacto de las gotas remueven los materiales finos y son concentrados hacia las partes más bajas lo que disminuye la capacidad de infiltración del suelo al formar una capa superior impermeable. Algo sucede pero en sentido contrario en los sitios en donde este material fino es removido, lugar en donde se incrementa la capacidad de infiltración del suelo.
Compactación
Si el terreno esta bien compacto, el volumen de espacios vacíos será menor por lo que la capacidad de infiltración también será menor
Temperatura
si el suelo esta caliente, parte del agua precipitada se evaporará y si el suelo esta congelado se comportara como una capa impermeable.
Química del agua
La composición del agua afectará si es que esta interactúa con el medio por donde circula, en ocasiones puede precipitar o bien disolver los minerales que conforman el suelo o la roca. Si se precipita minerales, “tapa” los micro conductos y si disuelve los minerales, entonces estos se hacen más grandes (suelos carbonatados)
MEDICIÓN DE LA INFILTRACIÓN (mm/h)
El aparato que sirve para medir la infiltración se llama infiltrómetro, la infiltración puede diferir considerablemente de un sitio a otro relativamente cercano, por lo que las mediciones hechas con infiltrómetros sólo pueden considerarse representativas de áreas muy pequeñas.
Tipos de infiltrometros
- -De carga constante
2. -Simuladores de lluvia
De carga constante
La capacidad de infiltración del suelo se determina a partir de la cantidad de agua que hay que agregar para mantener un tirante constante.
No toma en cuenta el efecto del impacto de las gotas de lluvia sobre el suelo, su compactación y el lavado de finos, así como la alteración del suelo al hincar los aros.
Simuladores de lluvia
La capacidad de infiltración se deduce midiendo el escurrimiento resultante de una lluvia uniforme.
CÁLCULO DE LA INFILTRACIÓN
Los métodos para calcular la infiltración están basados en la relación entre lo que llueve y lo que escurre, y es necesario conocer la variación en el tiempo de la lamina de escurrimiento directo
Para obtener la infiltracion de una cuena para una certa tormenta…
se requiere del hietograma de la precipitación media y de su correspondiente hidrograma, y si se tiene en la cuenca por lo menos un pluviografo y una estación de aforo en su salida se puede hacer un análisis horario. Si se tiene solo estaciones pluviométricas solo se puede hacer un análisis diario.
