Transito Distribuido Eventos Extremos

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  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

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    Ing Víctor Oscar Rendón Dávila

    Transito Distribuido de EventosExtremos

    Profesor Universidad Nacional de San Agustín, Arequipa

    Universidad Católica Santa María, Arequipa

    Doctorado en Ingeniería Civil y Mster en Ingeniería Civil

    Universidad Polit!cnica de Catalu"a , #arcelona

    Mster en $idrología Aplicada % C&D&', Madrid

    Río Majes - Castilla

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     Tránsito distribuido de eventos

    extremos

    Ecuaciones de SaintVenant

    Cálculo del caudal, nivel el aguay del tiempo.Caudal, determina elHidrograma del fujo y los niveles

    de agua correspondientes.Nivel de agua: Delinea laplanicie de inundación y alturasrequeridas de puentes y diques.Tiempo: tanto el caudal, comoel nivel de agua son variables en

    el tiempo

    Aproima mejor la naturale!a defujo no permanente, no uni"ormepropio de la propagación deeventos etremos.

    Río Chili - Arequipa

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    Ecuaciones de Saint Venant

    Asunciones :

    #l fujo es $nidimensional%ro"undidad y velocidad var&an enla dirección longitudinal'lujo var&a gradualmente

    %resión (idrostática prevaleceAceleraciones verticales sonpeque)as#l eje longitudinal es una l&nearecta%endiente del canal peque)a

    #l lec(o es *jo+os e"ectos de resistencia para fujouni"orme permanente turbulento sonaplicables -anning C(e!y, etc/'lujo incompresible y densidadconstante.

    Río Ocoa - Ca!ana

    Tránsito distribuido de eventosextremos

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    Ecuaciones de Saint Venant

    Asunciones :

    #l fujo es $nidimensional%ro"undidad y velocidad var&an enla dirección longitudinal'lujo var&a gradualmente

    %resión (idrostática prevaleceAceleraciones verticales sonpeque)as#l eje longitudinal es una l&nearecta%endiente del canal peque)a

    #l lec(o es *jo+os e"ectos de resistencia parafujo uni"orme permanenteturbulento son aplicables -anning C(e!y, etc/'lujo incompresible y densidadconstante. Río "a!#o $ Isla% 

    Tránsito distribuido de eventosextremos

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     #cuación decontinuidad

    Río Majes - Castilla

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     #cuación decontinuidad

    Río Majes - Castilla

    Densidad constante

    &cuación de Continuidad - 'or!a conservativa

    &cuación de Continuidad 'or!a no conservativa

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     #cuación demomentum

    Río Majes - Castilla

    Contracción ( e)pansión

    (egunda le% de )e*ton

    *lu+o no unifore no peranente

    Fuerzas

    -ravedad

     x

     z  s

    ∂∂

    −=0

    *ricción   dx PS  P 

     A g  Pdx RS  Pdx  f   f     ρ  ρ τ    −=−=−   0

    Se . pendientes p!rdidas eddy /reolino

     x

     AQ

     g 

     K S 

     g  A

    Q

     g 

    V  ee ∂

    ∂=⇒ 

      

      =

    222 )/(

    22

    1

    2

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     #cuación demomentum

    Río Majes - Castilla

    Contracción ( e)pansión

    (egunda le% de )e*ton

    *lu+o no unifore no peranente

    Fuerzas

    -ravedad

     x

     z  s

    ∂∂

    −=0

    *ricción   dx PS  P 

     A g  Pdx RS  Pdx  f   f     ρ  ρ τ    −=−=−   0

    Se . pendientes p!rdidas eddy /reolino

     x

     AQ

     g 

     K S 

     g  A

    Q

     g 

    V  ee ∂

    ∂=⇒ 

      

      =

    222 )/(

    22

    1

    2

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     #cuación demomentum

    Río Majes - Castilla

    +uer,as

    *lu+o no unifore no peranente

    *uer0a cortante por viento

    2r 

    r  f   f  

    V V C W   =

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     #cuación demomentum

    Río Majes - Castilla

    +uer,as

    *lu+o no unifore no peranente

    Presión

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     #cuación demomentum

    Río Majes - Castilla

    +uer,as

    *lu+o no unifore no peranente

    Presión

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     #cuación demomentum

    Río Majes - Castilla

    +uer,as

    *lu+o no unifore no peranente

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     #cuación demomentum

    Río Majes - Castilla

    Mo!entu!

     Alacenaiento de oentu y salida de oentun

    *lu+o neto de salida de oentu

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     #cuación demomentum

    Mo!entu!

    Almacenamiento de momentum Flujo neto de salida de momentum

    (u!atoria de 'uer,as (u!atoria de cantidad de !ovi!iento

    dxt 

    VQqvdAVV 

    dt 

    d  x

    SC 

    ∂∂

    +−=∫∫   β 

    β  ρ  ρ    .dxt 

    qd V 

    dt 

    VC   ∂

    ∂=∀∫∫∫    ρ  ρ 

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     #cuación demomentum

    &cuación del Mo!entu! en 'or!a conservativa

    &cuación del Mo!entu! en 'or!a conservativa en 'unción de h

    &cuación del Mo!entu! en 'or!a no conservativa

    Despreciando edd% es'uer,o cortante del viento % 'lujo lateral 

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     #cuaciones de 0aint1enant&cuación del continuidad 

    Despreciando edd% es'uer,o cortante del viento % 'lujo lateral % ./0

    &cuación de !o!entu!

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     #cuaciones de 0aint1enant

    &cuación del Mo!entu! en 'or!a conservativa

    Despreciando edd% es'uer,o cortante del viento % 'lujo lateral % ./0

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     #cuaciones de 0aint1enant&cuación de !o!entu! 'or!a conservativa

    &cuación de !o!entu! 'or!a no conservativa

    uniforme flujoq permanente flujot 

     Ad continuidade Ecla En   _  _ 0 _ ; _  _ 0 _  _  _ . _  _    ==

    ∂∂

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     -ovimiento de 2ndasOnda

    1ariación del fujo , tal como variación del

    caudal o elevación de la super*cie de agua

    Ondas cinemáticasDominan el fujo cunado las "uer!asinerciales y de presión no son importantes.+as "uer!as de gravedad y de "ricción

    están balanceadas y el fujo no se aceleraapreciablemente.+a energ&a total es paralela al "ondo delcanal y el fujo es uni"orme y permanente 0o 3 0"  dentro de la longitud di"erencial

    Ondas dinámicasDominan el fujo cuando las "uer!asinerciales y de presión son importantes,como el movimiento de una gran onda decreciente en un r&o.+a energ&a total y la elevación del agua noson paralelas.

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     -ovimiento de 2ndasOnda

    1ariación del fujo , tal como variación del

    caudal o elevación de la super*cie de agua

    Ondas cinemáticasDominan el fujo cunado las "uer!asinerciales y de presión no son importantes.+as "uer!as de gravedad y de "ricción

    están balanceadas y el fujo no se aceleraapreciablemente.+a energ&a total es paralela al "ondo delcanal y el fujo es uni"orme y permanente 0o 3 0"  dentro de la longitud di"erencial

    Ondas dinámicasDominan el fujo cuando las "uer!asinerciales y de presión son importantes,como el movimiento de una gran onda decreciente en un r&o.+a energ&a total y la elevación del agua noson paralelas.

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     -ovimiento de 2ndasCeleridad de la onda

    #s la velocidad con que la variación semueve a lo largo del canal.Depende del tipo de onda que seconsidere%uede ser di"erente a al velocidad delagua.

    Celeridad de la onda cinemática

    +os t4rminos de aceleración y de presiónen la ecuación de momentum son

    despreciables-ovimiento de la onda principalmentepor la ecuación de continuidad.#l t4rmino cinemática es debido a queeplica el movimiento sin tener en cuentala infuencia de la masa y la "uer!a.

    Continuidad

    Momentum

    Momentum en otra forma

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     -ovimiento de 2ndasCeleridad de la onda

    #s la velocidad con que la variación semueve a lo largo del canal.Depende del tipo de onda que seconsidere%uede ser di"erente a al velocidad delagua.

    Celeridad de la onda cinemática

    +os t4rminos de aceleración y de presiónen la ecuación de momentum son

    despreciables-ovimiento de la onda principalmentepor la ecuación de continuidad.#l t4rmino cinemática es debido a queeplica el movimiento sin tener en cuentala infuencia de la masa y la "uer!a.

    Continuidad

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     -ovimiento de 2ndasCeleridad de la onda cinemática

    #n muc(os casos la pendiente del canaldomina la ecuación del momentum.+a mayor parte de la onda se muevecomo una onda cinemática.+a velocidad de la parte principal de unacreciente se aproima a la velocidad de una

    onda cinemática +ig(t(ill y 5(it(am6788/.

    0i una onda es cinemática 0" 30o  suceleridad var&a con

     0i 9 crece, la onda no se alarga o atena.A medida que la onda se vuelve másempinada los otros t4rminos de la ecuacióndel momentum se vuelven más importantesy se produce dispersión y atenuación.

    Continuidad

     A

    Q

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     -ovimiento de 2ndas

    +ig(t(ill y 5(it(am, ilustraron que elper*l de la onda puede deducirsecombinando con la ecuación de C(e!y,con la ecuación del momentun.

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     -ovimiento de 2ndasCeleridad de la onda dinámica%uede encontrase obteniendo lasecuaciones caracter&sticas de las ecuacionesde 0aint;1enant .Comen!ando con la "orma no conservativade las ecuaciones de 0aint;1enant .#isten en el agua en movimiento dosondas dinámicas .$na se mueve aguas arriba con velocidad

    1;cd < la otra (acia abajo con velocidad 1 = cd 1 > cd fujo sub;cr&tico

    Ecuaciones características

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     -ovimiento de 2ndasEcuaciones características

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     -ovimiento de 2ndasEcuaciones características

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     -ovimiento de 2ndasEcuaciones características

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     -ovimiento de 2ndasEcuaciones características

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     -ovimiento de 2ndasEcuaciones características

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     0olución anal&tica ondacinemáticaSolución ecuaciones onda cinemáticaDistribución del fujo como "unción de la

    distancia y del tiempo, mediante:Aproimación en di"erencias *nitasAnal&ticamente resolviendo en "ormasimultánea las ecuaciones caracter&sticas+a solución de 9,t/, requiere:9,?/ 3 valor del caudal en el canal al

    comien!o.9?,t/ 3 condición de "rontera, (idrogramade entrada9+,t/ 3 2bjetivo encontrar el (idrogramade salida.0i el fujo lateral es despreciable

    0i se conoce el caudal en un lugar ytiempo, este valor puede propagarse con laceleridad de la onda cinemática

    &cuaciones características

     Apro1i!ación en di'erencias 'initas

    . _ 0   cteQdx

    dQ==

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     -ovimiento de 2ndasEcuaciones características

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     -ovimiento de 2ndasEcuaciones características

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     -ovimiento de 2ndasSecond order accurate Numerical Scheme

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     -ovimiento de 2ndasSecond order accurate Numerical Scheme

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     -ovimiento de 2ndasSecond order accurate Numerical Scheme

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     -ovimiento de 2ndasFirts- order- accurate numerical scheme

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     -ovimiento de 2ndasFirts- order- accurate numerical scheme

    t m x smV    1;3/5; _ 7200;/ _ 2.1   =∆==∆=   β 

    5.0;5.0;1 20   ===   C C C 

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     -ovimiento de 2ndasFirts- order- accurate numerical scheme

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     -ovimiento de 2ndasFirts- order- accurate numerical scheme

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     -ovimiento de 2ndasFirts- order- accurate numerical scheme

    i i d d

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     -ovimiento de 2ndasFirts- order- accurate numerical scheme

    - i i d 2 d

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     -ovimiento de 2ndasFirts- order- accurate numerical scheme

    - i i d 2 d

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     -ovimiento de 2ndasFirts- order- accurate numerical scheme

    - i i t d 2 d

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     -ovimiento de 2ndasFirts- order- accurate numerical scheme

    - i i t d 2 d

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     -ovimiento de 2ndasFirts- order- accurate numerical scheme

    - i i t d 2 d

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     -ovimiento de 2ndasFirts- order- accurate numerical scheme

    - i i t d 2 d

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     -ovimiento de 2ndasFirts- order- accurate numerical scheme

    - i i t d 2 d

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     -ovimiento de 2ndasFirts- order- accurate numerical scheme

    - i i t d 2 d

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     -ovimiento de 2ndasFirts- order- accurate numerical scheme

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     roblemática de !idrolog"a #rbana enel er$

    %iesgo : "p,e,s,v/

    robabilidad :  @aturale!a yprobabilidad de un peligro

    Exposición : grado de eposición

    de los receptores

    Suceptibilidad : suceptibilidadde los receptores al peligro

    Valor : valor de los receptores

    2ucallpa

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     roblemática de !idrolog"a #rbana enel er$

    %iesgo : % C

    robabilidad :  posibilidad deocurrencia de un evento

    Consecuencias : epresenta unimpacto económico social,

    ambiental, que pueda ser epresadocuantitativamente valormonetario/, por categorias alta,media, baja /

    ercepción & aceptación del

    %iesgo

    Aceptable Bolerablenaceptable 3ua%co - De#ris +lo* -Chosica

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     roblemática de !idrolog"a #rbana enel er$%iesgo : % C

    robabilidad :  posibilidad deocurrencia de un evento

    Consecuencias : epresenta unimpacto económico social,ambiental, que pueda ser epresado

    cuantitativamente valormonetario/, por categorias alta,media, baja /

    ercepción & aceptación del%iesgo

    Aceptable Bolerablenaceptable

    Río Chosica

    Escalas de Tiempo en la 'ngenier"a

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    p g!idrológica

    'reeman Dyson electrodinámica /Destino de nuestra especie estácon*gurado por seis escalas.Sobrevivir( competir con )xito enlas seis. $nidad de supervivencia esdistinta en cada escala.

    A*os: unidad es la persona.D)cadas: unidad es la "amilia.

    Siglos: la unidad es la tribu o lanación.+ilenios: +a unidad es la cultura.D)cadas de +ilenios: la unidad esla especie.Eones: , la unidad es toda la vida en

    el planeta.$n eón3 billón de a*os ,

    #ón unidades de tiempo , deper"odos de la vida la Tierradesde el punto de vista geológico ypaleontológico. 4ue#rada Chosica

    roblemática de la 'ngenier"a Civil

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    roblemática de la 'ngenier"a Civil

    Comprender la 'ngenier"a Civil, noes "ácil.

    #s preciso entender que trabajamoscon dos "uer!as di"erentes

    $na de origen natural%ropuesta por el ser -umano.

    +e (a tocado a la ngenier&a Civil, laluc-a más desigual entre todaslas pro"esiones.

    #n"rentarse a los nundaciones,

     Berremotos y Bsunamis.

    /uer0as descomunales a las quecon ciencia( con muc-acreatividad y pocos recursos nosen"rentamos "recuentemente.

     Arequipa $ 2la,a de Ar!as

    #sta el %er epuesto a iesgos

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    #sta el %er epuesto a iesgos@aturales

    #sta Arequipa epuesta a iesgos

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    #sta Arequipa epuesta a iesgos1olcánicos

    &l volcn Misti es un volcn activo, potencialente uy peligroso1 Se 2an

    identificado diferentes estilos eruptivos en la actividad reciente del Misti con

    periodos alternados entre eisión de lavas y erupciones e)plosivas1 Decenas de

    flu+os Piroclsticos y al enos 34 episodios de caídas de ceni0a producidos por

    erupciones de ediana y de gran agnitud ocurrieron en los 5ltios 64 444

    a"os 782ouret et al, 3449:1

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     El %iesgo S"smico en er$( es masimportante 1ue el %iesgo

    !idrológico 2 

    ro em ca e ro og a r ana en eer$

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    er$

    Caudal o recipitación de dise*o:#s "unción del periodo de retorno

    %robabilidad de que ocurra

     %robabilidad de que no ocurra

    %robabilidad de no ocurra en n a)os%robabilidad de que ocurra por lo menosuna ve! en n a)os

    ;ertederos 8ous< 8.9444 a"os= 94444 a"os

    “El hombre puede creer en lo imposible, pero nunca podrá creer en lo improbable” Oscar Wilde

    !  P 

      1=

    !  P 

      11−=

     "  " 

     P      

      

      −=  11

     " 

    t  R    

      

       −−=  111

     "   R! 

    −−=

    11

    19975 ___ 50 _ 005.0

    975 ____ 50 __ 05.0

    475 ____ 50 __ 10.0

    ======

    ===

    !  "  R

    !  "  R

    !  "  R

    9950 __ 100 __ 01.0

    950 ___ 100 __ 10.0

    ===

    ===

    !  "  R

    !  "  R

    50 __ 10 __ 18.0

    10 ___ 10 __ 65.0

    ===

    ===

    !  "  R

    !  "  R

    ro em ca e ro og a r ana en eer$

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    er$

     " 

    t  R    

      

       −−=  111

     "   R! 

    −−=

    11

    1

    9975 ___ 50 _ 005.0

    975 ____ 50 __ 05.0

    475 ____ 50 __ 10.0

    ===

    ======

    !  "  R

    !  "  R

    !  "  R

    9950 __ 100 __ 01.0

    950 ___ 100 __ 10.0

    ===

    ===

    !  "  R

    !  "  R

    50 __ 10 __ 18.010 ___ 10 __ 65.0

    === === !  "  R!  "  R

    “Uno no consigue la gloria prediciendo la lluvia, la alcanza construyendo las arcas” Lou Gerstner

    roblemática del drena3e pluvial en

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

    61/98

    #s nuestra ciudad,susceptible a eventosnaturales etremos

    De los eventos naturales,

    los climatológicos a"ectana la ciudad

    +a ciudad es vulnerable

    ante las precipitacionesetremas

    roblemática del drena3e pluvial ener$

    "arapoto

    roblemática del drena3e pluvial en

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

    62/98

    +as obras de las-unicipalidades oEobierno egionalcontemplan la%roblemática

    (idrológica

    #l medio urbano, estapreviendo el "uturo

     Benemos %lan -aestrode Drenaje %luvial

    roblemática del drena3e pluvial ener$

    roblemática del drena3e pluvial en

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

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    3 per$

    Por lo tanto es necesario articular, políticas, planes, prograas y proyectos1>

    POLÍ!CAS"  Se toan opciones y se definen acciones e instruentos para alcan0ar loso?+etivos1

    PLANES " &sta?lece un arco fi+ando fines, o?+etivos generales y deterinando prioridadesde la acción1

    P#O$#AMAS " 8ienen o?+etivos edi?les y por ende etas que cuantifican sucupliiento1

    P#O%ECO" Particularidades de la acción en todas sus fases 7dise"o, construcción,operación y a?andono:

    % bl áti (id ló i

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

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    %roblemática (idrológica4os 5 subproblemas deldrena3e urbano :

    FDeterminar lluvia del pro&ecto,"B/ que precipitación se espera ycomo esta se distribuye en eltiempo.

    F9ue cantidad de precipitación, deacuerdo a G deimpermeabili!ación, se captanpor los sumideros, y cuales sonlos criterios de riesgo asociados.

    FConductos de Drenaje, sean

    capaces de transportar el6uido, sin que se produ!can elretorno a la super*cie.

    F1erter el caudal transportado aun medio receptor, preservandoel medio ambiente.  Arequipa - 2er5 

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

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    +luvia del %royectorimer subproblema del drena3eurbano

      Análisis de datos de LluviaF +luvias (istóricas con registros, queprodujeron inundaciones

    F 0eries temporales de lluvias, dentrodel área de estudio.

    F +luvias de %royecto, a partir deCurvas de ntensidad Duración y'recuencia.

    @  Depende del tipo de datos que sedisponga, longitud, calidad.

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

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    +luvia del %royectoDistribuciones de %robabilidad  0eleccionar el mejor ajuste conpruebas estad&sticas 0mirnov;olmogorov

      #l estad&stico 0mirnov;olmogorov, considera la desviaciónde la "unción de distribución de

    probabilidades de la muestra '/ yde la "unción de probabilidadesteórica, escogida 'o/ tal que

      Distribución %robabil&stica +og%earson tipo I, al tener un menorvalor de , se ajusta mejor a losvalores registrados en la #stación de Juliaca

    ))()(max(   x #o x #    −=∆

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

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    +luvia del %royectoPeriodo de Retorno

    o  Nórdicos  3 K a 8 a)os ; drenajedual Estados Unidos 3 6? a K8a)os y una comprobación para lluviasde 6??. España  periodo de retornode 6? a)os, algunas !onas de la

    ciudad, K8 a)oso  +a normativa eruana de 2brasde 0aneamiento OS789

      Drenaje menor de K a 6? a)os y paradrenaje urbano mayor K8 a)os.

      #n base a lo epuesto, seconsidera para el diseño un periodo de retorno de 10 años.

    y? ≤ y  ?L ∝ 

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

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    +luvia del %royectoPeriodo de Retorno

    o  Nórdicos  3 K a 8 a)os ; drenajedual Estados Unidos 3 6? a K8a)os y una comprobación para lluviasde 6??. España  periodo de retornode 6? a)os, algunas !onas de la

    ciudad, K8 a)oso  +a normativa eruana de 2brasde 0aneamiento OS789

      Drenaje menor de K a 6? a)os y paradrenaje urbano mayor K8 a)os.

      #n base a lo epuesto, seconsidera para el diseño un periodo de retorno de 10 años.

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

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    +luvia del %royectoCurva 'D/ ''4A SENA+!'

    nstituto Mtalo +atinoamericano0ervicio @acional de -eteorolog&ae Hidrolog&a $niversidad@acional de ngenier&a $@;67NI/%ara una duración de tO I (oras,

    3 ntensidad de la lluvia en mmP(/L

     a3 66 / %arámetro de intensidad mm/3 ?.88I / %arámetro de "recuencia

    adimensionalLb 3 ?.Q / %arámetro (ora/n 3 ?.IN / %arámetro de duraciónadimensional/Lt 3 Duración (ora/

     B 3 Biempo de retorno

    +luvia del %royecto

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

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     +luvia del %royecto

    Brans"ormación +luvia escorrent&a

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

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     Brans"ormación +luvia escorrent&a

    A4T#%A +A;'+A#l criterio de la altura máimaminimi!a el da)o, que una lámina deagua es capa! de causar en la acerayPo la cal!ada.

    +os criterios de Denver .Q8 m, en elcondado de ClarR de ?.I? m, o de-endo!a tambi4n de ?.I? m. sonecesivos para nuestra realidad, puesno se (a previsto en el asentamientode nuestras ciudades una altura deprotección, aceptar esa altura aequivaldr&a a inundar la ciudad.

    C#!E#!O &E #!ES$O

    Canaleta triangular

    ( )( ) s

    mQ

    32/13/2

     _ 038.0016.0

    005.0029405.0.09.0==

     Brans"ormación +luvia escorrent&a

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

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    a s o ac ó u a esco e a

    1#+2CDAD -AS-A#s conveniente limitar la velocidaddel fujo que circula por las calles.1alores muy altos "avorecen losarrastres, di*cultan la ad(erencia entrepavimento y peatón o ve(&culo rodado

    .

    C#!E#!O &E #!ES$O

    3uánuco

     Brans"ormación +luvia escorrent&a

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

    73/98

    1#+2CDAD -AS-AAceptamos un peligro moderado, porlo cual la velocidad l&mite será lacorrespondiente a 6.? mPs. .

    C#!E#!O &E #!ES$O

    ( )   nS  $

     % 

     % V  &A' 

    2/13/23/2

    2112      

      

     

    ++=

     Arequipa

     Brans"ormación +luvia escorrent&a

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

    74/98

    Estabilidad aldesli0amiento

    #ste criterio considera el e"ectoque produce la combinación develocidad y calado del fujo que

    escurre por la calle y evala lacapacidad del peatón paramantener la estabilidad aldesli!amiento.%arte de la idea que la "uer!a

    de arrastre del agua puedeestimarse como:

    C#!E#!O &E #!ES$O

     AV C  #  d  ρ 21

    1 =   P  #    µ =

    .arcelona - 62C

     Brans"ormación +luvia escorrent&a

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

    75/98

    Estabilidad aldesli0amiento

    #ste criterio considera el e"ectoque produce la combinación develocidad y calado del fujo que

    escurre por la calle y evala lacapacidad del peatón paramantener la estabilidad aldesli!amiento.%arte de la idea que la "uer!a

    de arrastre del agua puedeestimarse como:

    C#!E#!O &E #!ES$O

     AV C  #  d  ρ 21

    1 =   P  #    µ =

    .arcelona - 62C

     Brans"ormación +luvia escorrent&a

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

    76/98

    Estabilidad aldesli0amiento

    @o se tiene en cuenta aqu& elempuje vertical Cd 3 6.K elanc(o de las piernas b 3 ?,6, m K 3 ?,K m, % 3 T? Rg" y U 3entre cauc(o y el concreto(medos 8? con un coe*ciente

    de seguridad de K AV C  # d  ρ 2

    1

    1 =  P  #    µ =

    2

    21

    2

     AV C 

     P 

    Cs

    d  ρ 

     µ =

     (C 

     P  $V 

    d  ρ 

     µ =2

     Brans"ormación +luvia escorrent&a

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

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    Estabilidad al vuelco

    #n el criterio de estabilidad al vuelco la"uer!a estabili!adora es el peso delpeatón.

    #l transente es un sólido r&gido, elmomento volcador será la "uer!a

    dinámica del fujo sobre 4ste,actuando a la mitad de la altura

    de agua

    -omento estabili!ador el peso de lapersona, aplicado en su centro de

    gravedad, por lo que tendrá un bra!ode palanca igual a la mitad deldiámetro de las piernas, es decir VPQ

    C#!E#!O &E #!ES$O

     AV C  #  d  ρ 2

    11 =

    .arcelona - 62C

     Brans"ormación +luvia escorrent&a

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

    78/98

    Estabilidad al vuelco

    #n el criterio de estabilidad al vuelco la"uer!a estabili!adora es el peso delpeatón.

    #l transente es un sólido r&gido, elmomento volcador será la "uer!a

    dinámica del fujo sobre 4ste,actuando a la mitad de la altura

    de agua

    -omento estabili!ador el peso de lapersona, aplicado en su centro de

    gravedad, por lo que tendrá un bra!ode palanca igual a la mitad deldiámetro de las piernas, es decir VPQ

    C#!E#!O &E #!ES$O

     AV C  #  d  ρ 2

    11 =

    22

    1

    2

    2

    1

     $ AV C 

     $ #  & 

    d V   ρ ==

    4

     ( P  & 

    e =

    1

    22

    12

    1

    4

    2 ==  $ AV C 

     ( P 

    Csd  ρ 

     smC 

     P 

    V$d 

    / _ 5.02

    1

    2== ρ 

     Brans"ormación +luvia escorrent&a

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

    79/98

    Estabilidad al vuelco

    #n el criterio de estabilidad al vuelco la"uer!a estabili!adora es el peso delpeatón.

    #l transente es un sólido r&gido, elmomento volcador será la "uer!a

    dinámica del fujo sobre 4ste,actuando a la mitad de la altura

    de agua

    -omento estabili!ador el peso de lapersona, aplicado en su centro de

    gravedad, por lo que tendrá un bra!ode palanca igual a la mitad deldiámetro de las piernas, es decir VPQ

    C#!E#!O &E #!ES$O

     AV C  #  d  ρ 2

    11 =

    .arcelona - 62C

    1 Brans"ormación +luvia

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

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    1 Brans"ormación +luviaescorrent&aCriterios de iesgoa1 Calado )io 7y : . 414B

    ?1 ;elocidad )ia 7; :. 9 (s

    c1 &sta?ilidad al vuelco 7;3y :d1 &sta?ilidad al desli0aiento 7vy :

     

    [ ]8/3

    3/22

    3/5  11(*2*

    2

    ++

    =   z 

     % S 

    Qn $

    o

    %erspectivas del drenaje pluvial en Arequipa

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

    81/98

    8ransforaciónluvia / &scorrentía

    %erspectivas del drenaje pluvial en Arequipa

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

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    8ransforaciónluvia / &scorrentía

    %erspectivas del drenaje pluvial en Arequipa

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    8ransforaciónluvia % &scorrentía

     Apro)iación de la nda Cineatica

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

    84/98

    8ransforaciónluvia % &scorrentía

     Apro)iación de la nda Cineatica

    %erspectivas del drenaje pluvial en Arequipa

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    85/98

    8ransforaciónluvia % &scorrentía

     Apro)iación de la nda Cineatica

    %erspectivas del drenaje pluvial en Arequipa

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    8ransforaciónluvia % &scorrentía

     Apro)iación de la nda Cineatica

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    8ransforaciónluvia % &scorrentía

     Apro)iación de la nda Cineatica

     (

     $

    Q)  A E 

       

      

     =

    %erspectivas del drenaje pluvial en Arequipa

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

    88/98

    8ransforaciónluvia % &scorrentía

     (

     $

    Q)  A E 

       

     

     

     =

    Se puede en el grafico que a edida, que la pendiente auenta el

    caudal captado por la re+a disinuye

    %erspectivas del drenaje pluvial en Arequipa

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

    89/98

    Criterios de iesgo

    m $Calado   _ 06.0 _  _ ∠=

    a e)presión ipone un l& ite para el calado en la cal0ada, y teniendo encuenta que conoceos las caracter & sticas del canal, coo son pendiente defondo, coeficiente de rugosidad de Manning, talud del canal triangular,

    podeos para cada una de las pendientes sa?er a priori, cual es el caudal,

    que no cuple con la restricción1

     smV  &ediaVelocidad    / _ 20.1 _  _  _    ∠=

     smV$vuelcoal d  Esta*ilida   / _ 5.0 _  _  _  _    2∠=

     Brans"ormación +luvia

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

    90/98

    escorrent&aCaptación de agua por un i?ornal

     Brans"ormación +luvia

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    91/98

    escorrent&aSiulación captación de i?ornales

     Brans"ormación +luvia

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    92/98

    escorrent&aSiulación captación de i?ornales

    1 Drenaje $rbanoStorm

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

    93/98

    1 Drenaje $rbano

    Drena+e Pluvial de la Ciudad de Euliaca

    El tercer subproblema

    Conductos sean capaces de transportar el

    fuido, sin que se produ!can el retorno ala super*cie.-odelo de 2nda dinámica

    ( )   00   =−−∂∂

    +∂∂

    +∂∂

     f   +  +  g  x

     $ g 

     x

    V V 

    nda cinetica

    nda difusivanda dinica

    @ Las ondas dinámicas dominan elfujo cuando las "uer!as inerciales yde presión son importantes : r&os,

    alcantarillas de pendientes bajas,e"ectos de remanso no sondespreciables, como es el caso dela ciudad de Juliaca1

    67W6. 05--, capa! de simularescorrent&a , tormentas y "enómenosde desborde en drenajes .

    -odelo Conceptual de Q capas :@Atmos"4rica genera precipitación /@ Berreno 0ubcatc(ment p4rdidaspor precipitación y escorrent&a /@Aguas subterráneas@ Bransporte red de drenaje /

    1 Drenaje $rbano

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

    94/98

    jStorm Cuenca de Drena3e ,

    @ 0imula generación de escorrent&a@ Eeneración de Hidrogramas

    caudales de entrada en la red de

    drenaje1+os cálculos escorrent&a, derivan de un

    modelo de depósitos modi*cado con la

    onda cinemáticaunoX divide la subcuenca en "unción delporcentaje de impermeabilidad y retención encada !ona en:

    F0ub área %ermeableF0ub área impermeable con retenciónsuper*cialF0ub área impermeable sin retención

    super*cial

    ( )   2/103/5 + o , 

    n

    W Q   −=

    F . caudal de salida de la su?cuenca

    G . anc2o de la su?cuencan . coeficiente de rugosidad de Manning

    $ . profundidad del agua

    2o . profundidad de retención superficial 7:

    Io . pendiente de la cuenca1

    dt 

    dS - +    =−

    [ ]t 

     ,  ,  AQQt i A   iiii ∆

    −=−−   ++

    11

    2

    1)(*

    ( ) ( )[ ]t 

     ,  ,  A ,  , 

    n

     + W t i A   iioioi

    o

    ∆−

    =−+−−   ++13/53/5

    12

    1)(*

    1 Drenaje $rbanoS < + + d l

    Discreti0ación cuenca urbana

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

    95/98

    Storm

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

    96/98

    Storm

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

    97/98

    @ +as pruebas de bondad de ajuste, son sensibles a la "unción no param4tricautili!ada.

    @ #l óptimo espaciamiento de los imbornales, depende principalmente de la calidad

    del Hietograma del %royecto.@ 0e puede conocer, tomando en cuenta los Criterios de iesgo, los máimoscaudales asociados a cada tramo.

    @ #n las cercan&as al cambio de pendiente de "uerte a moderada, se debe reducir elespaciamiento entre rejas, pues se va incrementar el calado aguas abajo.

    @ Aunque dependiendo de la lluvia del proyecto, se puede in"erir, que a mayorpendiente mayor espaciamiento y menores pendientes menores espaciamientos

    entre rejas.

  • 8/18/2019 Transito Distribuido Eventos Extremos

    98/98

    ?racias por suatención

    Ing8 Víctor Oscar Rendón Dávila

    (i tu estas #ien quien se encuentra a tu

    lado se contagía lo incorpora888porque es

    un estado sano atractivo poco usual el

    opti!is!o se asi!ila % trasciende88888

    M8 Dosil