SIMON TOLOZA PEREZ COD. D7301603 D7301603 HIDROLOGÍA
TALLER #3 DE HIDROLOGIA UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
TALLER #3 DE HIDROLOGIA
TALLER #3 DE HIDROLOGIA U N I V E R S I D A D M I L I T A R N U E VA G R A N A DA
Tabla 1. Datos de las precipitaciones maximas en la estacion de cañaveralejo para un periodo de 9 años. ....................................................... ............................................................... .............................................................. ........... 4 Tabla 2. Valores de intensidad maximapara cada periodo acorde con la intensidad parcial. ...................... 4 Tabla 3. analisis estadistico de las intensidades maximas. ......................................................... .............................. 5 Tabla 4. Orden de intensidades de mayor a menor ................................................................................................. 5 Tabla 5. Datos obtenidos con el ajuste del modelok-s .............................................................................................. 6
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TALLER #3 DE HIDROLOGIA
PUNTO 1| CURVAS IDF DEFINICION
Con respecto a las curvas Intensidad – Duración – Frecuencia (IDF), es importante señalar que éstas son curvas que resultan de unir los puntos representativos de la intensidad media en intervalos de diferente duración, y correspondientes todos ellos a una misma frecuencia o período de retorno (Témez, 1978). Según, Benitez (2002) las curvas IDF son la representación gráfica de la relación existente entre la intensidad, la duración y la frecuencia o período de retorno de la precipitación. Por otro lado, según Mintegui et al (1990), se denominan Curvas Intensidad-Duración-Frecuencia (IDF) a aquellas que representan duraciones en abscisas y alturas de precipitación en las ordenadas, en la cual, cada curva representada corresponde a una frecuencia (o período de retorno), de tal forma que las gráficas de las curvas IDF representan la intensidad media en intervalos de diferente duración, correspondiendo todos los de una misma curva, a un idéntico período de retorno. Junto con la definición de las curvas, surgen otros elementos a considerar, como son la intensidad de precipitación, la frecuencia o la probabilidad de excedencia de un determinado evento. Además, es de suma importancia tener claro el concepto de cada una de estas variables, de modo de tener una visión más clara de las curvas Intensidad-Duración-Frecuencia. En este sentido se debe destacar que la intensidad, según Chow et al (1994), se define como la tasa temporal de precipitación, o sea, la altura de agua de precipitación por unid ad de tiempo (mm/hr ó pulg/hr), y ésta se expresa como:
= Donde P es la altura de agua de precipitación en mm o pulg, y Td es la duración de la lluvia, dada usualmente en hr. Es importante señalar, que cuando sólo se dispone de un pluviómetro en una estación, es evidente que en general sólo se podrá conocer la intensidad media en 24 horas. Como se comprenderá, esta información puede inducir a grandes errores por defecto, por cuanto las lluvias de corta duración son en general las más intensas. Es natural entonces que las determinaciones de intensidades de lluvia se hagan a partir de los registros proporcionados por los pluviógrafos (Aros, 1997). Otro elemento a estudiar en el diseño de las curvas IDF, es la frecuencia, la cual se expresa en función del período de retorno (T), que es el intervalo de tiempo promedio (expresado en años) entre eventos de precipitación que igualan o exceden la magnitud de diseño (Chow et al, 1994). Por otro lado, según Ulriksen et al (1979), la probabilidad de excedencia se define como la probabilidad de que un cierto valor a asumir por la variable aleatoria sea superado. Se define por 1 / T, en donde T es el período de retorno; por consiguiente, la probabilidad de excedencia sirve para estimar riesgos en obras civiles en general, y poder tener una aplicación a largo plazo en el sector productivo. Además, dentro de las aplicaciones de la estadística, usadas comúnmente en la hidrología, está la determinación de la probabilidad o del período de recurrencia de determinado suceso. Es así como, en la hidrología torrencial se trata frecuentemente de evaluar la probabilidad de que una variable hidrológica alcance y sobrepase un determinado valor límite (Mintegui y López, 1990).
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TALLER #3 DE HIDROLOGIA
Las curvas de Intensidad, Duración y Frecuencia (IDF). Es la técnica que permite obtener información de las lluvias esperadas en una región y es utilizada para el diseño de obras hidráulicas y gestión de recursos hídricos, teniendo en cuenta tres de sus variables más importantes, como son: a) Intensidad b) Duración c) Frecuencia o tiempo de retorno. Las curvas IDF, se presentan generalmente como un grupo de curvas, cada una de las cuales representa un periodo de retorno dado. En el eje X se tiene la du ración del evento (lluvia) y en el eje Y, la intensidad del mismo. Los registros de los datos se obtienen mediante un fluviógrafo el cual determina la medición hidrológica registrada por la estación meteorológica.
INTRODUCCION | CURVAS IDF
El desarrollo de este trabajo tiene como objetivo analizar y construir curvas IDF para la estación de Cañaveralejo en el Valle del Cauca, para ello se utilizaron los datos mostrados en la Tabla 1, los cuales son datos pluviométricos que recopilan la información necesaria para el desarrollo de esta investigación. El agua es un recurso fundamental para la vida y un factor esencial para el sector productivo, por lo que, el estudio de las precipitaciones en una región, tiene especial importancia debido al predominio de las actividades relacionadas con el aprovechamiento de los recursos hídricos. A través de esto, es posible obtener una información valiosa para la gestión del agua, en términos de los usos agrícolas, forestales, energéticos, de uso doméstico, etc. Por otro lado, estudiar las precipitaciones y conocer su distribución temporal es motivo de interés para diversos fines, por ejemplo meteorológicos y edafológicos, como también hidrológicos, al tiempo de lo cual se pueden proporcionar índices para realizar estudios de crecidas o permitir la alimentación de modelos precipitación-escorrentía que permitan mejorar la información disponible, para un adecuado diseño y dimensionamiento de las obras civiles. Para esto, es necesario conocer las intensidades de precipitación, para distintos períodos de retorno. La precipitación, como variable de estado hidrológica, se puede caracterizar a través de la intensidad, su distribución en el espacio y en el tiempo, y su frecuencia o probabilidad de ocurrencia, y para poder caracterizarla es necesario un gran número de observaciones, extraídas de series pluviográficas, con el objeto de deducir el patrón de comportamiento en una zona determinada y permitir un análisis o uso posterior. Ahora bien, la disponibilidad de datos de caudal es imprescindible para el diseño y planificación de actividades físicas. Pero, muchas veces no se dispone de registros de caudales, o éstos no tienen la suficiente duración como para hacer los análisis de frecuencia requeridos; debe entonces usarse la información pluviométrica para estimar crecidas de cierta frecuencia. Es, por lo tanto, m uchas veces necesario presentar la información pluviométrica correspondiente a una tormenta o lluvia en formas de Intensidades, a partir de los registros de las estaciones pluviográficas en estudio.
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TABLA 1. DATOS DE LAS PRECIPITACIONES MAXIMAS EN LA ESTACION DE CAÑAVERALEJO PARA UN PERIODO DE 9 AÑOS.
Determinamos la Intensidad máxima para la estación de cañaveralejo en cada periodo, estas se listan en la siguiente tabla:
Intensidades Maximas (mm)
MINUTOS HORAS AÑO 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994
20
30
40
50
60
90
120
150
180
0,333333333
0,5
0,666667
0,833333
1
1,5
2
2,5
3
17,8 28,15 25,9 33,8 22,95 35,1 26,65 22,75 20 27,45
20,32 21,88 28,08 20,72 16 14,4 22,08 18,68 22,52 27,56
45 66 99 75 54 61,5 90 60 60 96
40 60 74 53 86 47 61 74 54 60
54 51,75 81 33 51 75 60 44,25 58,5 60
47,64 61,2 41,76 64,8 48,6 40,8 60 79,68 49,8 56,4
39,7 34,8 41,5 50 66,4 40,5 54 34 51 47
26,66667 25,8 21,2 46,8 33,66667 42 37,53333 23,6 35,33333 29,6
18,5 15,6 23,16667 12,03333 19 17,26667 23,96667 15,4 18,6 18,5
TABLA 2. VALORES DE INTENSIDAD MAXIMAPARA CADA PERIODO ACORDE CON LA INTENSIDAD PARCIAL.
El análisis estadístico de los datos anteriormente tabulados presentan la media, la desviación estándar y los parámetros alfa y beta, los cuales se registran en la siguiente tabla:
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TALLER #3 DE HIDROLOGIA Análisis Estadísticos de las Intensidades Máximas
70,65
60,9
56,85
55,068
45,89
32,22
26,055
21,224
18,20333
Desviación Estándar
18,58023143
13,80378
13,86903
11,87716
9,897637
8,319369
5,516463
4,3639
3,533978
α
0,068944243
0,092801
0,092364
0,107854
0,129425
0,153978
0,232214
0,293545
0,362481
62,28889586 54,6883 50,60894 49,72328 β TABLA 3. ANALISIS ESTADISTICO DE L AS INTENSIDADES MAXIMAS.
41,43606
28,47628
23,57259
19,26024
16,61304
Promedio
Es importante decir que los parámetros alfa y beta se obtienen a p artir de las siguientes expresiones:
= 1,281 Donde S es la desviación estándar.
Y el parámetro beta está definido por medio de la siguiente expresión:
= 0,45 Donde es la media de los datos a analizar. Ordenamos los datos de mayor a menor para poder evaluar el modelo de bondad de acuerdo a lo establecido en el ajuste de Kolmogorov – Smirnov, tenemos lo siguiente:
Intensidades Máximas (mm) - Ordenadas de Mayor a Menor
MINUTOS
20
30
40
50
60
90
120
150
180
HORAS
0,333333 0,5
0,666667
0,833333
1
1,5
2
2,5
3
Orden 1
99
86
81
79,68
66,4
46,8
35,1
28,08
23,96666667
2
96
74
75
64,8
54
42
33,8
27,56
23,16666667
3
90
74
60
61,2
51
37,53333
28,15
22,52
19
4
75
61
60
60
50
35,33333
27,45
22,08
18,6
5
66
60
58,5
56,4
47
33,66667
26,65
21,88
18,5
6
61,5
60
54
49,8
41,5
29,6
25,9
20,72
18,5
7
60
54
51,75
48,6
40,5
26,66667
22,95
20,32
17,26666667
8
60
53
51
47,64
39,7
25,8
22,75
18,68
15,6
9
54
47
44,25
41,76
34,8
23,6
20
16
15,4
10
45
40
33
40,8
34
21,2
17,8
14,4
12,03333333
TABLA 4. ORDEN DE INTENSIDADES DE MAYOR A MENOR
Con los datos anteriormente citados realizamos el siguiente análisis que se apoya con la siguiente expresión:
= 1 − La cual representa el ajuste de Kolmogorov-Smirnov
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TALLER #3 DE HIDROLOGIA Análisis para el ajuste de Kolmogorov-Smirnov en el Mo delo de Bondad
MINUTOS
Bondad Empírica
20
30
40
50
60
90
120
150
180
HORAS
0,333333
0,5
0,666667
0,833333
1
1,5
2
2,5
3
α
0,068944
0,092801
0,092364
0,107854
0,129425
0,153978
0,232214
0,293545
0,362481041
β
62,2889
54,6883
50,60894
49,72328
41,43606
28,47628
23,57259
19,26024
16,61304327
Orden
0,090909
1
0,076494
0,053238
0,058596
0,038749
0,038749
0,057783
0,066469
0,072345
0,067196909
0,181818
2
0,093227
0,153465
0,099764
0,178561
0,178561
0,117182
0,088824
0,083762
0,088771894
0,272727
3
0,137572
0,153465
0,342982
0,25175
0,25175
0,21959
0,292091
0,318928
0,343581128
0,363636
4
0,340515
0,426902
0,342982
0,281142
0,281142
0,293832
0,333964
0,354056
0,385310673
0,454545
5
0,538951
0,457102
0,382739
0,385347
0,385347
0,362172
0,386993
0,370903
0,396253949
0,545455
6
0,652119
0,457102
0,518618
0,629076
0,629076
0,56877
0,44149
0,478728
0,396253949
0,636364
7
0,689924
0,655602
0,593418
0,676577
0,676577
0,733221
0,685115
0,519367
0,545723667
0,727273
8
0,689924
0,689514
0,618836
0,714049
0,714049
0,779083
0,701946
0,694466
0,763947157
0,818182
9
0,829815
0,870112
0,834567
0,905627
0,905627
0,879822
0,898978
0,926019
0,788228947
0,909091
10
0,962879
0,979924
0,993815
0,927051
0,927051
0,953395
0,978091
0,984469
0,9948027
TABLA 5. DATOS OBTENIDOS CON EL AJUSTE DEL MODELOK-S
Las desviaciones presentes en el modelo se reportan en la siguiente tabla: Análisis de las desviaciones presentes en el modelo
MINUTOS
20
30
40
50
60
90
120
150
180
HORAS
0,333333
0,5
0,666667
0,833333
1
1,5
2
2,5
3
Orden 1
0,014415
0,037671
0,032313
0,05216
0,05216
0,033126
0,02444
0,018564
0,023712182
2
0,088591
0,028353
0,082054
0,003257
0,003257
0,064636
0,092994
0,098056
0,093046288
3
0,135156
0,119262
0,070255
0,020977
0,020977
0,053138
0,019363
0,046201
0,070853855
4
0,023121
0,063266
0,020655
0,082494
0,082494
0,069805
0,029672
0,00958
0,021674309
5
0,084406
0,002557
0,071807
0,069198
0,069198
0,092374
0,067552
0,083643
0,058291505
6
0,106665
0,088352
0,026836
0,083622
0,083622
0,023316
0,103965
0,066727
0,149200596
7
0,053561
0,019239
0,042945
0,040213
0,040213
0,096857
0,048751
0,116997
0,090639969
8
0,037348
0,037759
0,108437
0,013224
0,013224
0,05181
0,025327
0,032807
0,03667443
9
0,011634
0,05193
0,016386
0,087445
0,087445
0,06164
0,080796
0,107837
0,029952871
10
0,053788
0,070833
0,084725
0,017961
0,017961
0,044304
0,069
0,075378
0,085711791
Valor Max
0,135156
0,119262
0,108437
0,087445
0,087445
0,096857
0,103965
0,116997
0,149200596
TABLA 6. DESVIACIONES OBTENIDAS
La Distribución de intensidad de acuerdo al intervalo de análisis se puede reportar con base en la siguiente expresión
(1 1ږ) +
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TALLER #3 DE HIDROLOGIA
Los valores obtenidos se listan en la siguiente tabla:
DISTRIBUCION DE INTENSIDAD DE ACUERDO AL INTERVALO DE ANALISIS
MINUTOS
20
30
40
50
60
90
120
150
180
HORAS
0,333333333
0,5
0,666667
0,833333
1
1,5
2
2,5
3
α
0,068944243
0,092801
0,092364
0,107854
0,129425
0,153978
0,232214
0,293545
0,362481
β
62,28889586
54,6883
50,60894
49,72328
41,43606
28,47628
23,57259
19,26024
16,61304
10
94,92929066
78,93778
74,97304
70,58821
58,82351
43,09114
33,26351
26,92643
22,82128
25
108,6819535
89,15502
85,23858
79,37942
66,14952
49,24895
37,34667
30,15649
25,43705
50
118,8844644
96,73476
92,85414
85,90124
71,58436
53,81716
40,37579
32,55273
27,37757
129,0116416 104,2585 100,4135 92,3749 76,97908 TABLA 7. VALORES DE DISTRIBUCION OBTENIDOS EN EL ANALISIS DEL MODELO
58,35165
43,38255
34,93128
29,30377
AÑOS
100
PUNTO 2
Se planea construir un embalse en el rio simi jaca con el propósito de suministrar agua al acueducto local y a un distrito de riego de pequeña escala. El acueducto suministrará agua a una población estimada de 1140 habitantes con un consumo promedio de agua de 3,8 m³hab/mes y el distrito de riego irrigara un área de 300 hectáreas en hortalizas.
Los caudales medios mensuales del rio en el sitio de la construcción de la presa y la información Climatológica media mensual para los últimos 30 años, así como la demanda de agua para el acueducto y el distrito de riego se muestran a continuación:
Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
Caudal [m3/s] 0,316 0,209 0,318 1,25 1,217 0,66 0,243 0,182 0,261 0,938 1,636 0,876
Precipitación [mm/mes] 17 55 118 306 426 433 397 359 315 311 186 47
Evapotranspiración [mm/mes] 135 127 133 114 111 97 107 114 115 117 110 121
Demanda Mm3 Riego Acueducto 1,61 0,042 1,51 0,042 1,56 0,042 1,28 0,042 1,2 0,042 1,03 0,042 1,16 0,042 1,26 0,042 1,29 0,042 1,31 0,042 1,26 0,042 1,44 0,042
TABLA 8. CAUDALES E INFORMACION CLIMATOLOGICA.
a. Teniendo en cuenta el caudal y la demanda elabore la gráfica para la curva de masa y la demanda determinando el volumen útil del embalse.
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b. El sitio para la construcción de la presa ya fue seleccionado teniendo en cuenta los aspectos técnicos, topográficos, geológicos, ambientales, sociales y de presupuesto, y su ubicación se muestra en el plano en AutoCAD. De acuerdo al volumen útil calculado y teniendo en cuenta que la producción media anual de sedimentos en la cuenca del río Simijaca hasta el sitio de presa es de 76.024 t/año, equivalente a un volumen de sedimentos de 47.515 m³/año, determine la altura de la presa para una vida útil del embalse de 30 años. c. Teniendo en cuenta el espejo de agua generado por la presa, efectúe el balance hídrico mensual del embalse. TEORIA SOBRE EMBALSES
La conservación del agua y del suelo, así como el aprovechamiento múltiple del agua y el uso intensivo del suelo exigen, en la mayor parte de los casos, ciertas obras d e infraestructura entre las que tienen fundamental importancia la construcción de presas. En vista de la importancia de esa interrelación, se ha procedido a señalar los sitios potenciales para la construcción de presas con el objeto de producir embalses p ara el aprovechamiento del agua desde el estricto punto de vista de su uso múltiple. La ubicación tentativa de estas, así como el cálculo de las características principales del embalse tales como cota del espejo, área del embalse, longitud de la presa, profundidad del embalse y volumen del vaso, son parámetros a considerar en el momento de evaluar un diseño. DEMANDA A SATISFACER
Para iniciar el proyecto de una presa en primer lugar se debe definir el tipo de demanda de agua a satisfacer, y sus características y cantidades estimadas en función del tiempo. El agua puede ser utilizada para satisfacer una gran variedad de necesidades, por ejemplo, la de manda de consumo humano o animal, el riego, la recreación, la producción de energía hidroeléctrica, la producción de peces, la protección contra ince ndios, el control de erosión, el uso paisajístico y la protección contra inundaciones. De todos estos posibles usos la irrigación es el que involucra el mayor número de obras. SELECCIÓN DEL SITIO DE LA REPRESA
No es conveniente ubicar la represa en lugares donde existan viviendas permanentes o instalaciones de importancia junto al cauce dentro del área afectada ante una eventual falla de la estructura. Se deben evitar sitios que generen grandes áreas de embalse de poca profundidad porque se produce una excesiva evaporación y beneficia el posible crecimiento de plantas acuáticas que son perjudiciales para la calidad de las aguas. Desde el punto de vista del volumen de obra, un buen sitio para una represa es generalmente una sección estrecha de un valle, de pendientes laterales fuertes, donde se puede disponer de un gran volumen embalsado con un dique de pequeño volumen, optimizando la eficiencia de la inversión. Es recomendable que los suelos en la zona a inundar por el embalse tengan un horizonte impermeable de espesor suficiente para prevenir una excesiva infiltración. Esto debe tenerse
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presente también a la hora de planificar exc avaciones para las áreas de préstamo o yacimientos de materiales para la construcción de la presa. RELEVAMIENTO TOPOGRAFICO
Para evaluar un probable lugar de cierre del valle es necesario realizar un relevamiento topográfico y estimar la capacidad del embalse y las cotas de las obras de toma y de vertido. El relevamiento topográfico mínimo para un tajamar consiste en un perfil altimétrico a lo largo del eje del dique y del vertedero, y en el relevamiento planialtimétrico de una cantidad suficiente de puntos en el vaso que permita estimar áreas y volúmenes de embalse que permita describir el vaso con curvas de nivel cada por lo menos un metro, como mínimo hasta un metro más que la cota superior de la represa. Para la delimitación de las superficies a inundar con el embalse, se recomienda dibujar el trazado de la curva de nivel del embalse lleno a nivel del umbral del vertedero, y además la curva de nivel del embalse en su cota máxima de vertido. Estas curvas representan información necesaria para el estudio de la vinculación jurídica de los predios inundados y la delimitación de las servidumbres definitivas y temporarias respectivamente
FUENTE DE AGUA DE APORTE A LA REPRESA
El agua de aporte a la represa puede ser agua superficial de una cuenca de aporte, agua subterránea de un acuífero o ambas. cuando el escurrimiento superficial es la fuente principal de agua a la represa, el área de la cuenca debería tener un tamaño suficiente para que aún con la variabilidad existente en los escurrimientos anuales, el aporte al embalse cubra la cantidad de agua a almacenar para el período de seca. por el co ntrario el área de la cuenca no debería ser muy grande en relación con la capacidad de almacenamiento del embalse, para que las estructuras necesarias de vertido funcionen realmente como vertederos de emergencia solo ante eventos verdaderamente extremos. Para mantener la profundidad y capac idad de la represa es necesario que el flujo de agua superficia l esté libre de sedimentos provenientes de la erosión de la cuenca. Por lo tanto se debería realizar un adecuado control de la erosión en el área de aportes, siendo conveniente que el suelo tenga una buena cobertura de árboles o pasturas. Si existen áreas cultivadas, éstas deberían ser protegidas con prácticas ambientalmente adecuadas, por ejemplo la siembra según curvas de nivel. En el caso que la cuenca de aporte tenga signos fuertes de erosión se recomienda estudiar la mejor oportunidad para la construcción de la represa en relación con las medidas de protección de suelos que se puedan implementar. EVALUACION DE LOS SUELOS PARA LA OBRA
Antes de empezar el proyecto se recomienda considerar la posibilidad de realizar estudios de campo y laboratorio que permitan realizar una caracterización geotécnica 5 de los suelos disponibles para construir la obra, además de evaluar el terreno donde se va a apoyar. Así mi smo se recomienda realizar la caracterización de los posibles yaci mientos, evaluando su suficiencia en cantidad, el espesor de cubierta vegetal a retirar para su utilización productiva, las distancias de transporte, etc.
ANALISIS DEL DISEÑO Para el análisis de los datos reportados en la Tabla 8, se requiere estimar el volumen y hacer una evaluación de la demanda que se tiene considerada de acuerdo a las condiciones de operación del embalse para ello tenemos los siguientes datos:
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Mes ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE
Caudal [m3/s] 0,316 0,209 0,318 1,25 1,217 0,66 0,243 0,182 0,261 0,938 1,636 0,876
ANALISIS PARA EL VOLUMEN DEL EMBALSE Demanda [Mm3] Volumen/ MES Volumen Acum. 3 [Mm ] [Mm3] Riego Acueducto 0,819 0,819 1,61 0,042 0,542 1,361 1,51 0,042 0,824 2,185 1,56 0,042 3,240 5,425 1,28 0,042 3,154 8,580 1,2 0,042 1,711 10,290 1,03 0,042 0,630 10,920 1,16 0,042 0,472 11,392 1,26 0,042 0,677 12,068 1,29 0,042 2,431 14,500 1,31 0,042 4,241 18,740 1,26 0,042 2,271 21,011 1,44 0,042
Demanda Neta [Mm3] 1,652 1,552 1,602 1,322 1,242 1,072 1,202 1,302 1,332 1,352 1,302 1,482
TABLA 9. DATOS PARA EL ANALISIS DEL PUNTO 1.
Si tenemos en cuenta los picos en la demanda se obtienen los siguientes registros:
PARAMETROS Demanda acumulada PERIODO EVALUADO [Mm3] ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE
Demanda - Volumen [Mm³]
1,652 3,204 4,806 6,128 7,37 8,442 9,644 10,946 12,278 13,63 14,932
-0,833 -1,010 -0,778 1,918 1,912 0,639 -0,572 -0,830 -0,655 1,079 2,939
16,414
0,789
Deficit Acumulativo. [Mm3]
Exceso Acumulativo. [Mm3]
-0,833 -1,843 -2,621 -0,703 1,210 1,848 1,276 0,446 -0,210 0,870 3,808 4,597
TABLA 10. VALORES DE DEMANDA ACUMULADA
En el siguiente grafico se da a conocer la relación que existe entre el Volumen Acumulado y la Demanda Acumulada según los datos analizados para el desarrollo del punto 1.
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PUNTO B
Para realizar este análisis se deben considerar lo siguiente: de acuerdo a la capacidad del embalse (volumen) se estima la elevación según las condiciones geográficas expuestas en el lugar a intervenir, para ello se considera el área superficial y el volumen almacenado en función de la elevación dada en metros, con esto definido se procede a realizar la curva área-almacenamiento. Estas curvas presentan la relación entre los niveles que pueden tomar el agua con el área neta de inundación, estas funciones permiten el estudio de la operación y el manejo de los embalses para la regulación de caudales. Del archivo de AutoCAD podemos estimar los siguientes valores registrados en la tabla 11. Elevación [m]
2964
2965
2966
2967
2968
2969
2970
2971
2972
2973
2974
2975
2976
2977
2978
2979
2980
2981
2982
Área superficial [m2]
0
97
1574
20890
58785
89469
155388
218668
325293
403999
498055
617271
740517
877106
972471
1073289
1145127
1204290
1273817
Almacenamiento [m3]
0
51
879
12106
51939
126057
248478
435499
707471
1072113
1523133
2080789
2759671
3568483
4493269
5516137
6625339
7800045
9039103
Con los datos citados en la tabla anterior se pueden realizar los análisis de las gráficas para un mayor despliegue e interpretación de la condición de diseño. Se realiza la gráfica de área vs almacenamiento, la gráfica de área vs elevación, y la gráfica de volumen vs profundidad.
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Area vs Elevación 1400000 1200000 1000000 ] 2
800000
m [ a e r A
600000 400000 200000 0 2960
2965
-200000
2970
2975
2980
2985
Elevación [m]
Area-Almacenamiento 1.40E+06 1.20E+06 1.00E+06 ] 8.00E+05
2
m [ a e r A6.00E+05
4.00E+05 2.00E+05 0.00E+00 0.00
2.00
4.00 6.00 Almacenamiento [Mm3]
8.00
10.00
En esta grafica se pueden apreciar que las condiciones topográficas son importantes para el almacenamiento, debido a la sedimentación del embalse se puede modificar esta curva con el transcurrir de los años, ya que se puede reducir el almacenamiento como el área para una elevación de superficie de agua dada.
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Curva Almacenamiento vs profundidad del embalse 10.00000 9.00000 8.00000
]
3
m M [ o d a n e c a m l a n e m u l o V
7.00000 6.00000 5.00000 4.00000 3.00000 2.00000 1.00000 0.00000
-1.00000
0
5
10 Profundidad del embalse [m]
15
20
El volumen del embalse esta caracterizado para cumular los sedimentos que transporta la corriente del rio Simijaca hasta el sitio de la presa, estos ocupan un lugar en el embalse lo que reduce el volumen útil, considerando que el periodo de servicio es de 30 años se tiene la siguiente situación:
= 47515 ⁄ñ 30ñ = 1,425 El volumen total del embalse se define por la siguiente expresión:
= 1,425 + 2,623 = 4.069 BIBLIOGRAFIA
APARICIO, F. 1997. Fundamentos de Hidrología de Superficie. Balderas, México: Limusa. 303 p. AROS, V. 1997. Apuntes de Hidrología. Ingeniería Civil. Universidad de Concepción. Concepción. Chile. 25 - 31 p. BENITEZ, A. 2002. Comunicación personal al equipo investigador. Facultad de Ciencias Forestales. Universidad de Talca. CHOW, V.; MAIDMENT, D.; MAYS, L . 1994. Manual de Hidrología Aplicada. Santafé de Bogotá, Colombia: Mc Graw-Hill. 584 p.
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MINTEGUI, J.; LÓPEZ, F. 1990. La ordenación Agrohidrológica en la Planificación. Servicio Central de Publicaciones del Gobierno Vasco. Vitoria – Gasteiz. España. 306p. TÉMEZ, J. 1978. Calculo Hidrometeorológico de Caudales máximos en pequeñas cuencas naturales. Dirección General de Carreteras. Madrid. España. 111p. ULRIKSEN, P.; PARADA, M.; ACEITUNO, P. 1979. Perspectivas de Desarrollo de los recursos de la VII Región. Instituto Nacional de Investigación de Recursos Naturales. Iren- Corfo, para el Gobierno de la Región del Maule. Santiago. Chile. 69 p.
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