3º PRÁCTICA E. HIDRICA - DELIMITACIÓN CUENCA - CÁLCULO PICO ESCURRIMIENTO - DISEÑO DE UN DESAGüE - DISEÑO TERRAZA DE DESAGüE CULTIVABLE.

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1 3º PRÁCTICA E. HIDRICA - DELIMITACIÓN CUENCA - CÁLCULO PICO ESCURRIMIENTO - DISEÑO DE UN DESAGüE - DISEÑO TERRAZA DE DESAGüE CULTIVABLE

2 DELIMITACIÓN DE UNA CUENCA
CARTA TOPOGRÁFICA O ALTIMÉTRICA DE ESCALA 1: O MAYOR

3 IDENTIFICAR CURSOS SUPERFICIALES
MARCAR LA SALIDA MARCAR LOS PUNTOS MÁS ALTOS LA DIVISORIA SIEMPRE PASARÁ PERPENDICULAR A LAS CURVAS DE NIVEL Y POR LAS MAYORES COTAS CUANDO LA DIVISORIA VA HACIA LAS COTAS SUPERIORES PASA POR LAS PARTES CÓNCAVAS (SI MIRO DESDE EL PUNTO DE SALIDA) LAS LINEAS DIVISORIAS SE DESPLAZAN ENTRE 2 CURVAS DE IGUAL VALOR DE COTA Y NUNCA CORTAN UN RÍO

4 DIVISORIA DE AGUAS SI LAS CURVAS DE NIVEL DE MENOR COTA ENVUELVEN A LAS DE MAYOR COTA LA UNION DE LAS CRESTAS ES UNA DIVISORIA DE AGUAS

5 VAGUADA SI LAS CURVAS DE NIVEL DE MAYOR COTA ENVUELVEN A LAS DE MENOR COTA LA UNION DE LAS CRESTAS ES UNA VAGUADA

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7 Escala 1cm : m

8

9 Pendiente general del establecimiento: 65 – 59 = 6 m en 1.000 m
60 VAGUADA DIVISORIA 1.000 m 65 1.500 m Pendiente general del establecimiento: 65 – 59 = 6 m en m o sea 0,6%

10 FASES POR EROSIÓN Y PENDIENTE
SERIE PERGAMINO FASES POR EROSIÓN Y PENDIENTE

11 Problema 1: cálculo de Caudal o Pico de escurrimiento
FÓRMULA DE RAMSER C: coeficiente de escurrimiento I: intensidad de lluvia (mm/h) A: área de la cuenca (ha) C I A Q (m3/s) = 360 DATOS A (superficie cuenca)= 200ha 50 ha: 4%, terrazas, cultivos de escarda, tx arcillosa 150 ha: 1,5%, barbecho desnudo, tx fr-L, pocas depresiones L (longitud) = m S (pendiente) = 2%

12 Pasos para el cálculo de Caudal
Cálculo del Tiempo de Concentración, aplicando la Fórmula de Kirpich (USA) Cálculo de I máx usando la Tabla de Intensidad-Recurrencia de Tandil, para una recurrencia de 10 años y el Tc calculado Cálculo de C (ponderado) con Tabla (Temez, 1991) Con los datos obtenidos reemplazar en la Fórmula de Q de RAMSER

13 Como I varía con el Tiempo de concentración (Tc):
Tc = 0,02 x L 0,77 x S -0, Fórmula de Kirpich Tc = 0,02 x ,77 x 0,02-0,386 = 29 min Ahora conocido Tc voy a la Tabla de Tandil (Intensidad vs duración) y para 10 años de recurrencia busco I mm/h

14 T1= tiempo mínimo en el cual drena toda la cuenca
Caudal T1 = Tconcentración Intensidad ( I ): -Datos pluviométricos Datos pluviográficos Valores medios de la región.

15 Relación entre Intensidad de la lluvia y su duracion
Escurrimiento del agua desde el punto b a la boca de salida de la cuenca a

16 Tc = 0,02 L0,77x S-0,386 L = longitud máx. cuenca S = pendiente m/m
Recurrencia (años) D= Tc I (mm/H) 30 min 10 años

17 Factores que determinan el escurrimiento (Temez, 1991)
150 ha C = 0,68 50 ha C = 0,56

18 Cálculo de Coeficiente de escurrimiento (C ponderado)
50 ha C = 0,25 (I) + 0,01 (S) + 0,02 (terrazas) + 0, (tx) + 0,10 (50% cobertura) C = 0,56 150 ha C = 0,25 (I) + 0,01 (S) + 0,07 + 0, (tx) + 0,25 (50% cobertura) C = 0,68 C ponderado: (0,56 * 50) + ( 0,68 * 150) = 0,65 200

19 Ahora calculo el pico de escurrimiento (Q)
0,65 x 55 mm/h x 200 Q = Q = 19,86 m3/s

20 Problema 2: Diseñe un desagüe vegetado transitable
Datos: Pico de escurrimiento o caudal crítico = 4,2 m3/s S en el eje del desagüe: 3% Argiudol típico (Horizonte A: 0,4 m) FÓRMULA DE CONTINUIDAD Q (CAUDAL MÁXIMO, m3/s)= A (área transversal, m2) x V (flujo (m/s)

21 Desagües vegetados Desagüe vegetado

22 Flujos máximos (V) - Pampa Serrana 1,5 m/s - Pampa Ondulada 1,2 m/s
+/- 5% Para Tandil: V = 1,43 – 1,57 m/s

23

24 RH2/3 x S 1/2 V = --------------- (Fórmula de Manning) n
RH = A /PM RH : radio hidráulico S: pendiente n: coeficiente de rugosidad < V > V RH = 2/3 d = 2/3 x 0,35 (lo proponemos < horizonte A) = 0,23 0,232/3 x 0,03 ½ V = = 1,46 m/s (+/- 5% = 1,50 m/s) 0,045 (medianamente vegetado, Tabla 24 Guía Teórica)

25 Q = A x V A = Q/V (Ec. Continuidad)
dato calculada A = 4,2 m3/s ∕ 1,46 m/s = 2,88 m2 A = 2/3 t d t = 3/2 (A/d) = 3/2 (2,88/0,35) = 12,34 m Horizonte A (40 cm)

26 para que sea transitable debe ser mayor 7:1
t = 12,34 m d = 0,35 m talud = 0,5 t/d talud = 0,5 x 12,34m/0,35m talud = 17,63 para que sea transitable debe ser mayor 7:1 V = 1,46 m/s Q = 4,2 m3/s A = 2,88 m2

27 T = A = R K L S C P PROBLEMA 2 DATOS:
Localidad: Salto (Pcia. De Bs. As.) Pendiente del lote: 3 % Suelo: Argiudol Típico ( Horizonte A: a más de 0.3 m) Coeficiente de escurrimiento (C) : 0.45 Intensidad máxima de lluvias ( recurrencia 10 años): 70 mm/h Longitud de la terraza más larga: 600 m Factor de seguridad: 30 % T = A = R K L S C P

28 IH = ------------------- = 1,14 x 100/3 = 38 m S
tablas IV = ( a S + b) x 0,3 = (0,6 x 3 + 2) x 0,3 = 1,14 m IV x 100 IH = = 1,14 x 100/3 = 38 m S Por Pitágoras: DH = √ IV2 + IH2 DH = √ 1, DH = 38,02 IH ≈ DH

29 Si tuviera una máquina sembradora de 12 cuerpos a 0,175 m el distanciamiento…
El ancho de labor será 12 cuerpos x 0,175 m = 2,10 m Numero de pasadas = 38 m/2,10= 18,09 pasadas 18 pasadas = 18 x 2,10 = 37,8 m es el IH IH calculado≈ DH dato AREA DEL PAÑO = 37,8 X 600 m = m2 = 2,268 ha PICO DE ESCURRIMIENTO EN EL PAÑO DE LA TERRAZA datos C I A Q (m3/s) = = 0,45 X 70 mm/h X 2,268 ha/360 360 = 0,198 m3/s

30 Área del canal (canal/bordo)
A = Q/V = 0,198 m3/s / 0,55 m/s = 0,36 m2 Velocidad máxima (VMNE) para suelos limosos (dato) Aplicando un factor de seguridad del 30% Area canal = 0,47 m2

31 ¿Qué profundidad (d) y qué ancho (t) tendría el canal?
A = d t/2 (canal triangular) Fijo t de modo que sea cultivable: 2 anchos de labor (2,10 x 2) = 4,20 m Despejo d: d = 2A/t 2 x 0,47 m2/ 4,20 m = 0,2268 m d = 0,22 m (< prof. A 30 cm)

32 Cálculo del Rh = AC /PM Por Pitágoras: 2,1 m 4,20 m x= 2,11 m
x= 2,11 m PM = 2 x 2,11 m = 4,22 m Rh = 0,47 m / 4,22 m = 0,11 Condición de cultivable: ancho de cara y talud Talud = 2,10/0,22 = 9,54 ( superior a 7)

33 Corroboro que con este d y t no supero S = 5 ‰
Tabla 25 Guía Teórica suelo fr-arcilloso desnudo ó datos del problema para suelo desnudo Menor al 5‰, por lo tanto adecuado