Po nti nt if icia Univ ni v ersidad Cat ó l ica M adre Y M aest ra
UNIDA UN IDAD D4 FUE FUEN TES SUPERFICI RFICIA ALES LES. Caudales disponibles. Fuentes superficiales que requieren regulación. Fuentes sin regulación. Captación de aguas superficiales.
c o r r ie n t e s d e c a u d a l e s peq u eñ o s p er o co n a v e n id a s a d ec u a d a s , q u e s e a l m a c en a n en s it io s a d ya c en tes a l a c o r r ien te, p a r a s u u s o en l a s es ta c io n es d o n d e n o es P O S IB L E PU ED EN
S ER
.
in s u fic ie n te e n tie m p o d e e s tia je , p e r o v o l u m e n to ta l a n u a l a d e c u a d o
A s p e c to s c u a n tita tav v o s y d e ex p lo ta c ió n A
u as su
er fic ia les
A
u a s s u b te r r á n e a s
G e n e r a lm e n te a p o r ta n G e n e r a lm e n te a p o r ta n m ayo res c a u d a les c a u d a le s b a j o s C a u d a le s va r ia b le s N o s ie m p r e bo m beo
P o c a va r ia b ilid a d cau d al
de
p r e cis a n G e n e r a lm e n te req u ieren b o m b eo
C o s to b o m b e o b a o s
C o s to b o m b e o a lto s
G en er a lm en te la P er m ite m á s c er c a n ía c a p ta c ió n d eb e a l s itio d e u tiliz a c ió n h a c er s e d is ta n te d e l s itio d e c o n s u m o
A s p ec to s c u a litativo s S up per er fic ia les
S u b te ter rr a n e ea as
Tu r b ied a d
V a r ia b le
P r á c tic a m en te n in g u n a
C o lo r
V a r ia b le
B a jo o n in g u n o
Tem p er atu r a
V a ria b le, m u y a lta
M in er a liz a ció n
V ar ia b le
D ep en d e d el s u b s u elo
baja
, suelo
g r a l. C o n s ta n te, d el s u b s u elo
D u reza
d ep en d e
E s ta b iliza ció n
Va ria b le,
g r a l. C o n s ta n te
C o n ta m in a c ió n b a c ter io ló g ic a
Va ria b le, g r al. C o n s ta n te , g r a l. p o c a c o n ta m in a d a s o n in g u n a
C o n ta m in a c ió n r a d io ló g ic a
E xp u es ta s c o n t. d ir ec ta
a P r o teg id a c o n tr a c o n ta m in a c ió n d ir ec ta
, c o n s titu id a s p o r r ío s , q u eb r a d a s , u tiliz a c ió n de in fo r m a c ió n vis u a liz a r d el a g u a
su
es ta d o
s a n ita r io ,
a . N a tu r a lez a d e la eo lo ía s u er fic ia l (r o c o s a , a r c illo s a , a r en o s a , etc .). b . C a r a c ter ís tic a s d e la veg eta c ió n (b o s q u es , . c . P res en c ia o a u s en cia d e m o ra d o r es en lo s m á r g en es , pr in c ipa lm en te a g u a s a r r ib a d e lo s s itio s d e c a p ta c i n . d . D is ta n c ia s A fo c o s de c o n ta m in a c ió n (d es c a r g a s d e a g u a s n e g r a s , c o c h in e r a s , b a ln ea r io s , la va d er o s , etc .)
4 .2 .2
C a u d a le s d is p o n ib le s s
L a u tiliz a c ió n
d e u n a fu en te d e
c a p a c id a d p a r a s u p lir e l g a s to r eq u er id o d u r a n te el p er ío d o d e d is eñ o p r efija d o p a r a el s is tem a d e a b a s tec im ien to
es n ec es a rio ver ific a r la p o s ib ilid a d d e s u m in is tr o constante • P o rque lo s a fo r o s s u p er io r es a la d em a n d a
m ín im o s
in d iq u e n
va lo r es
• P o rq u e s ea fa c tib le es ta b lec er u n a r eg u la c ió n d e s u s c a u d a les d e fo r m a q u e el p er ío d o d e c r ec id a s p er m ite alm ac en ar vo lú m en es co m pen s a to rio s d e la d em an d a en la ép o c a d e s eq u ía . P a ra es to s e d eb e d is p o n er d e r eg is tr o s de e s c o r r e n tía d u r a n te p e r ío d o s lo s u fic ie n te m e n te la r g o s q u e pe rm ita n pr ed ec ir la s itu a c ió n en la ps o s s im ila r es a lo s d el p er ío d o d e d is eñ o .
es el p r in c ip a l fa c to r in d iv id u a l q u e a fec ta e l c a u d a l d e u n a c u en c a . E s ev id en te q u e la c a n tid a d d e llu via es im po r ta n te, per o la d is trib u ció n ta n to tem p o r a l c o m o es p a c ia l p u ed e s er ig u a lm en te s ig n ific a tiva . local L a a to p o g r a fía y la la g e o lo g ía in flu yen en la r eg u la c ió n y la c a n tid a d d e es c o rr en tía .
L a a ev va a p o r a c ió n es u n a fu n c ió n d e la tem p er a tu r a , d e la ve lo c id a d d el vien to y d e la h u m ed a d r ela tiva .
La a
in te r c e p c ió n n c o m p r en d e
a q u ella p r ec ip ita c ió n q u e es r eten id a s o b r e la s h o ja s .
El l a lm a c en a m ien to a q u e l l a P R E C IP ITA C IO N á r ea s d e b a jo n ivel .
q u e es r eten id a d u r a n te even to s
La a in filtr a c ió n e s a fe c ta d a
en de
o r e l ti o d e s u elo , la in ten s id a d d e llu via , la c o n d ic ió n d e la s u p er fic ie y la veg eta c ió n .
C o n o c id o s lo s d a to s d e es c o r r en tía , s e d eb e a n a liz a r la fu en te s u p er fic ia l s in n ec es id a d d e r eg u la r la , en c u yo c a s o el c a u d a l m ín im o p a r a el p er ío d o d e r eg is tr o s d eb e s e r s u p er io r a l c a u d a l m ed io p a r a el p er ío d o d e d is eñ o fija d o . L a u tiliz a c ió n d e u n a fu en te s u p er fic ia l s in r eg u la c ió n s u p o n e el d is e ñ o d e o b r a s d e , c a r a c te r ís tic a s p a r tic u la r e s d el r ío o q u eb r a d a u tiliz a d a .
C u an d o
lo s
a fo r o s m ín im o s d e l r ío IN D IC A N Q U E en d eter m in a d a s ép o c a s n o s o n s u fic ien tes p a r a c u b r ir la d em a n d a , es p o s ib le lo g r a r , m ed ia n te el r ep r es a m ien to d e a g u a s en ép o c a d e c r ec id a s , c o m p en s a r el d éfic it y a o r ta r lo a r a s a tis fa c er la d em a n d a . E x is ten va r io s m éto d o s p a r a d eter m in a r lo s vo lú m en es de a lm a c en a m ien to r eq u er id o s para s a tis fa c er la s d em a n d a s d e a g u a
1 . M éto d o d e lo s m es es m a s s ec o s
2 . m éto d o d e la c u r va m a s a
3 . M éto d o s es ta d ís tic o s
4 . M E TO D O S E S T A D IS T IC O S D IA G R A M A D E M A S A
Y
D EL
S e d e fin e m e s s e c o a a q u e l c u yo g a s to d e a fo r o e s m e n o r q u e e l g a s to d e d e m a n d a e n el m is m o la p s o .
• S e s e le c c io n a d e u n a s e r ie d e r e g is tr o s m e n s u a le s d e a fo r o s e l m e s m á s s e c o y s e d eter m in a el d fic it p a r a es e p er o d o .
• S e p r o c ed e lu eg o a s e lec c io n a r lo s d o s m es es m ás s ec o s c o n s ec u tivo s y así s u c es iva m en te se va n d eter m in a n d o lo s d fic it d e c a d a p er io d o c o n s id er a d o r es p ec to a la d em a n d a .
• E s te p r o c es o v a p r o v o c a n d o in c r e m e n to s d e l d éfic it, h a s ta u n m o m en to en q u e es te d éfic it c o m ien z a a b a ja r .
• L a c a p a c id a d d el em b a ls e es tá d eter m in a d a p o r el m a yo r d éfic it.
D eb e d is p o n er s e d e u n a s er ie d e r e g is tr o s h id r o l g ic o s d e la fu e n te d u r a n te u n p e r ío d o ig u a l o m a yo r a l . , lo s r e g is tr o s d e e s c o r r e n tía p er ío d o n o m en o r d e 2 0 a ñ o s .
de
un
a n a lític a el p er io d o m a s s e c o . (en tr e to d o s lo s a n o s d e r eg is tr o ). ).
C o n s tr u ir
el e l g r a fic o o d ia g r a m a m a s a pa ra el p er io d o s elecc elec c io n a d o . o r d e n a d a : v o lú m e n e s a c u m u la d o s .
de
m3
.
t ra z a r ta n g e n te s p a r a lela le la s a la lín ea d e tr .
D eter m in a r la
m a g n itu d d e la o r d en a d a :
d efin e la c a p a c id a d d el em b a ls e
300,000,000.0
DIAGRAMA DE MASA
250,000,000.0
200,000,000.0
150,000,000.0
100,000,000.0
50,000,000.0
0.0
. . . . . . . t . . . . . . . . . . t . . . . . . . . . . t . . . . . t . . t . . t c e b r b y n l c e b r b y n l c e b r b y n l i u g p c v u g p c v i u g p c v i n e a A a u J A e O o D n e a A a u J A e O o D n e a A a u J A e O o D E F M N E F M N E F M N M J M J M J S S S
1998
1999
2000
DIAGRAMA DE MASA 300,000,000.0
250,000,000.0
200,000,000.0
150,000,000.0
100,000,000.0
50,000,000.0
0.0
. . . . . . t . . . . . . . . . t . . . . . . . . . t . . . . . . t . . . t . . . t c e b r b y n l c e b r b y n l c b y n l e b r i u g p c v u g p c v i u g p c v i n e a A a u J A e O o D n e a A a u J A e O o D n e a A a u J A e O o D E F M N E F M N E F M N M J M J M J S S S
1998
1999
2000
,
,
.
DIAGRAMA DE MASA
250,000,000.0
200,000,000.0
150,000,000.0
100,000,000.0
50,000,000.0
0.0
. . . . . . . . t . t . . . . . . . . . . . t . t . . . . . . . . . . . t . t . . . c e b r b y n l c e b r b y n l c e b r b y n l i u g p c v u g p c v i u g p c v i n e a A a u J A e O o D n e a A a u J A e O o D n e a A a u J A e O o D J J J F M F M E F M N E N E N M M M S S S
1998
1999
2000
CARACTERISTICAS DE LA CURVA MASA
• LA DIFERENCIA DE ORDENADAS PARA DOS TIEMPOS CUALESQUIERA REPRESENTA EL VOLÚMEN CONSUMIDO.
• LA PENDIENTE DE LA TANGENTE EN UN PUNTO REPRESENTA EL CAUDAL EN ESE INSTANTE.
• LA PENDIENTE DE LA RECTA ENTRE DOS PUNTOS INTERVALO.
CURVA
ENTRE B Y C LA PENDIENTE DE LA CURVA ES MENOR QUE LA PENDIENTE DE LA RECTA DE DEMANDA, LO QUE IMPLICA QUE EL EMBALSE SE .
ENTRE C Y E Y F LA PENDIENTE DE LA CURVA DE MASAS ES MAYOR QUE LA CORRESPONDIENTE A LA DEMANDA, LO QUE IMPLICA QUE EL EMBALSE .
EN EL PUNTO
OM
REPRESENTA EL CAUDAL .
E
EL EMBALSE ESTA LLENO
POR LO QUE EL EMBALSE DEBE DISPONER DE UN ALIVIADERO.
ENTRE
SI AL PROLONGAR LA TANGENTE EN B, ESTE NO INTECEPTA LA CURVA OM EN NINGUN PUNTO, ESTO INDICA QUE EL CAUDAL NO ES SUFICIENTE .
B YC
EL EMBALSE ESTA SUPLIENDO EL .
REPRESENTA EL VOLUMEN NECESARO DEL EMBALSE.
DC
E l pr o ces o d e o b ten ció n d el vo lu m en req u erid o es el s ig u ien te:
1.
O b ten er el g a s to
m ed io
d e esc o rr en tía, pa ra lo s
a o s d e re g is tro s d is p o n ib les : ∑
Q A = es co rr en tia a n u a l d u ra n te lo s r eg is tro s 2.
D eter m in a r la d es via c ió n S ta n d a r d :
σ= 3.
([
d 2 /(N -1 ))1 /2
D eter m in a r el c o efic ien te d e v a r ia c ió n :
σ
4.
D eterm in ar la relac ió n
en tre d em an d a y el ca u d a l
m ed io d is p o n ib le (E S C O R R E N T IA ): (% )
5.
C o n el va lo r d el C V y e l p o r c en ta je d el c a u d a l m ed io , c o efic ien te d e em b a ls e
6.
D eterm in a r
la
ca pa cid a d
d el
em b a ls e
a p lic a c ió n d el c o efic ien te a n ter io r
C O E F IC IE N TE E M B A L S E
C A U D A L M E D IO D IS P O N IB L E
m ed ia n te
la
G R A F IC A R
EN P A P E L D E P R O B A B IL ID A D E S L O S D E F IC ITS O B TE N ID O S E N C A D A P E R IO D O A C O R D E E L O R D E N D E M A G N ITU D , IN D IC A N D O ES T TA A U L TIM A S U P O S IC IO N .
P R A C TIC O U N A P R O V IS IO N D E LO S A N O S S E C O S . E S TU D IO S R E A L IZ A D O S P O R H A Z E N E S TA D O S U N ID O S D EM O S T TR RARO N Q U E ES U N BU EN C R ITE R IO .
PARA EL 98 % =
PARA 99 % =
1 4 % D E IN C R E M E N T O D E V O LU M E N
2 5 % D E IN C R E M E N T TO O V O LU M E N
DE
