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TALLERMÉTODOS para el DISENO de OBRAS HIDRAULICAS
WILLIAM S. LUDWICK, PG #5645
HIDROLGIA GLOBAL MAYO 2015
Métodos para el Diseño de Obras Hidráulicas
Para el diseño de cualquier obra hidráulica, el primero paso es calcular la escorrentía del área del micro-cuenca. Las características de la cuenca determinará los parámetros usar en la estimación de la escorrentía.
Para calcular la escorrentía hay dos métodos comunes:
1. El método Racional, que permite obtener el caudal máximo o pico
2. El método SCS-CN, que permite obtener la hidrógrafa completo.
El Racional esta lo más fácil pero puede calcular solamente el caudal pico de la escorrentía. En cambio, el método SCS-CN puede calcular el caudal pico, el volumen total de la escorrentía y cuando se producirá el pico máximo.
El método SCS-CN es recomendado para el diseño de obras hidráulicas.
Un principio básico del método SCS es que para producir escorrentía, precipitación antecedente mayor que 20% de la capacidad máxima de retención del suelo es requerida.
Métodos para el Diseño de Obras Hidráulicas
La ecuación para la Descarga Pico, Qp de escorrentía de una cuenca por el método
de SCS es el siguiente:
Ia = abstracción inicial; pérdidas antes de que empiece de escurrimiento de agua
empozada, interceptación por hojas, evaporación e infiltración.
Q = profundidad de escurrimiento sobre la cuenca entera
Qu = unidad de descarga pico de la cuenca
S = potencial retención máxima de la cuenca después de que comience el escurrimiento.
Para diseñar un canal para agua de las escorrentías, la siguiente información está requerida:
Área de la micro-cuenca que aportará al canal
Características de la cuenca: grupo hidrológico del suelo y el factor CN
Pendiente y tiempo de concentración
Tipo de la Distribución de la Precipitación (Tipo I, I-A, II ó III)
Flujo Pico en el punto de interés
Perfil de canal: rectangular o trapezoidal
Material de construcción del canal: Roca ínsito, mampostería, concreto, HDPE.
Software para los cálculos están disponibles en una página web:
Método para Diseño de Canales
Los pasos del método de Cálculo del Caudal de Escorrentía por el
SCS-CN está a continuación:
Definir el área de la micro-cuenca que aportará al canal:
Determinar las divisorias de la cuenca y el área total. Si la cuenca tiene varios áreas con características muy diferentes, será mejor dividir el área total por micro-cuencas y evaluar el CN de cada una.
Definir las Características de la cuenca: Grupo Hidrológico del suelo y pendiente
El grupo hidrológico del suelo se refiere a la capacidad de infiltración del suelo después de humectación prolongada (condición de humedad antecedente) :
Método para SCS-CN para Calculo de Escorrentía
Método para SCS-CN para Calculo de Escorrentía
Concepto de CN como una función del tipo de suelo
Para ver toda la presentación, por favor póngase en contacto con el autor, William Ludwick en [email protected]
GRACIAS
