Escurrimiento e infiltración hidrologia hidraulica

Descripción y explicación de los diferentes tipos de escurrimientos, así como la lectura de los hidrogramas paso a paso, también explicación de los diferentes tipos de aforos que existen para una fuente de agua y la introducción de la infiltración.

1. Unidad 2. 2.2 Escurrimiento e infiltración

2. Escurrimiento El escurrimiento se define como el agua proveniente de la precipitación que circula sobre o bajo la superficie terrestre y que llega a una corriente para finalmente ser drenada hasta la salida de la cuenca.

3. Hidrogramas

4. Hidrogramas

5. Hidrogramas

6. Hidrogramas

7. Hidrogramas

8. Hidrogramas

9. Hidrogramas

10. Hidrogramas

11. Hidrogramas

12. Hidrograma Volumen de escurrimiento total transcurrido Volumen de e scurrimiento directo  

13. Escurrimientos El escurrimiento directo proviene de la precipitación (avenida máxima) , aporta un componente del gasto total en un hidrograma mucho mayor que el que genera el escurrimiento base. Por otra parte, el escurrimiento base está formado normalmente por agua proveniente de varias tormentas que ocurrieron antes de la considerada y es muy difícil determinar a cuáles pertenece.

14. Aforo Aforar una corriente significa determinar a través de mediciones el gasto que pasa por una sección dada. Secciones de control Relación sección – pendiente Relación sección - velocidad

15. Aforo Sección de control. Se define como aquella en la que existe una relación única entre el tirante y el gasto. Cuando el tipo de sección son los que producen un tirante crítico y los ver0tedores. Se forma un tirante crítico elevando el fondo del cauce, estrechándolo o con una combinación de las dos técnicas.

16. Aforo Sección de control Tirante critico – elevando el fondo del cauce. E l gasto se calcula usando la fórmula de vertedores de pared gruesa Donde: B: ancho del cauce (m) g: Gravedad (m/s²) H : carga sobre el vertedor (m) Q: gasto (m³/s)      

17. Aforo Sección de control Tirante critico – caída libre Donde: B: ancho del cauce (m) g: Gravedad (m/s²) y : carga sobre el vertedor (m) Q: gasto (m³/s)  

18. Aforos Sección de control Tirante critico – vertederos Aforos de 0 – 100 lts / seg – vertedero triangular ángulo de 90° Aforos mayores de 100 – 1000 lts / seg – vertedero rectangular

19. Aforos Sección de control es el más preciso de todos para el aforo, pero presenta algunos inconvenientes. Costoso Gastos no muy altos Estrechamientos – fácil obstrucción de elementos arrastrados Adecuado en ríos pequeños, causes artificiales ó cuencas experimentales.

20. Aforo Relación sección – pendiente Este método se utiliza para estimar el gasto máximo que se presentó durante una avenida reciente en un río donde no se cuenta con ningún otro tipo de aforos. Para su aplicación se requiere solamente contar con topografía de un tramo del cauce y las marcas del nivel máximo del agua durante el paso de la avenida.

21. Aforo Relación sección – pendiente Formula de Manning (1) Donde: R: Radio hidráulico Sf : pendiente de la línea de energía especifica n: coeficiente de rugosidad  

22. Aforo Relación sección – pendiente Formula de Manning (2) Donde: Q: gasto A: área hidráulica V: velocidad  

23. Aforo Relación sección – pendiente Aplicando la ecuación de Bernoulli (al inicio y final del tramo de aforo) Se tiene: (3) De las ecuaciones (2) y (3) se obtiene (4) Donde: ∆𝑦: diferencia de elevación de las marcas del nivel máximo del agua en los extremos del tramo.  

24. Aforo Relación sección – pendiente Pérdidas locales (5) Donde b=2 sí A1>A2 b=4 sí A2>A1 (6) Kd = coeficiente de conducción medio en el tramo que puede calcularse como el promedio geométrico de los coeficientes deconducción en los extremos  

25. Aforo Relación sección – pendiente De las ecuaciones (5) y (6), se toma en cuenta que hf = SfL , despejando, se obteniendo:  

26. Aforo Relación sección-velocidad Donde: a i : área d ela dovela v mi : velocidad media  

27. Aforo Relación sección-velocidad

28. Aforo Otros métodos: Trazadores Pelota

29. Infiltración Se define como el movimiento del agua, a través de la superficie del suelo y hacia adentro del mismo, producido por la acción de las fuerzas gravitacionales y capilares.

30. Infiltración

31. Infiltración Donde f: infiltración – lámina por unidad de tiempo ( mm/h) fp : capacidad de infiltración i: intensidad de la lluvia  

32. Infiltración Sí t> tp fp * decrece con el tiempo