Cálculo hidrológico de avenidas

Cálculo hidrológico de avenidas
EJEMPLO CUENCA LOURO Calcular el caudal de avenida asociado a períodos de retorno de 100 y 500 años A = km2 (88% de la cuenca) L = 25.9 Km J = 0.164 i = (Δz=592-22) Hm=187m Usos del suelo bosque mixto (53%) cultivos (32%) urbano / industrial (5%) Tipos de suelo roca granitica (51%) esquistos (42%)

Métodos aproximados. Basados en propiedades de la cuenca
Cálculo hidrológico de avenidas Métodos aproximados. Basados en propiedades de la cuenca Densidad de drenaje Pendiente media cuenca Tiempo de concentración L = Longitud cauce (Km) i = pendiente cauce Tc = horas L, zmax, zmin en metros Tc en minutos Soil Service of California Témez L = Longitudes curvas nivel (Km) E = Equidistancia curvas nivel (Km) A = Area cuenca (Km2) Pendiente media cauce principal Altura media

Métodos empíricos Sencillos. Muy aproximados Necesitan muy pocos datos Fórmula de Zapata Fórmula de G. Quijano Fórmula de Santi Fórmula de Gete-Oncins Fórmula de Fuller Fórmula de Témez

Métodos empíricos Sencillos. Muy aproximados Necesitan muy pocos datos Diagramas de Francou y Rodier Galicia T=100 años T = 100 años K=4

Métodos empíricos Diagramas Confederación Hidrográfica Norte

EJEMPLO CUENCA LOURO Francou-Rodier Fórmula de Santi Fórmula de Gete-Oncins

EJEMPLO CUENCA LOURO Fórmula de Témez PT  Máxima precipitación diaria asociada a un período de retorno T Máximas lluvias diarias en la España Peninsular (1997) PT = KT P0 KT Factores de amplificación P0 Media de la máxima precipitación diaria anual

Máximas lluvias diarias en la España Peninsular (1997) Las precipitaciones máximas en 24 horas y sus períodos de retorno en España

Máximas lluvias diarias en la España Peninsular (1997) P0 Media de la máxima precipitación diaria anual

Máximas lluvias diarias en la España Peninsular (1997) Coeficientes de variación (Cv)

Máximas lluvias diarias en la España Peninsular (1997) Factores de amplificación (KT)

EJEMPLO CUENCA LOURO Fórmula de Témez PT  Máximas lluvias diarias en la España Peninsular

Tiempo de concentración
Cálculo hidrológico de avenidas Método racional Precipitación homogénea en espacio / tiempo Cuencas pequeñas / medianas (~1-10 Km2) c  Coeficiente de escorrentía I  Intensidad de precipitación en Tc (mm/h) S  Superficie (Km2) Qp  Caudal pico generado (m3/s) Tiempo de concentración

Tiempo de concentración
Cálculo hidrológico de avenidas EJEMPLO CUENCA LOURO Método Racional c  Coeficiente de escorrentía I  Intensidad de precipitación en Tc (mm/h) S  Superficie (Km2) Qp  Caudal pico generado (m3/s) Cuencas de pocos Km2 y tiempos de concentración de pocas horas Se asume hietograma rectangular y homogéneo en espacio Corrección por precipitación no homogénea en espacio y tiempo Ferrer (1993) Tiempo de concentración

EJEMPLO CUENCA LOURO Método Racional c  Coeficiente de escorrentía I  Intensidad de precipitación en Tc (mm/h) S  Superficie (Km2) Qp  Caudal pico generado (m3/s) Cuencas de pocos Km2 y tiempos de concentración de pocas horas Corrección por precipitación no homogénea en espacio y tiempo Ferrer (1993) No uniformidad espacial No uniformidad temporal

EJEMPLO CUENCA LOURO Cálculo de I (mm/h) MOPU, 1990 Instrucción de Carreteras 5.2-IC "Drenaje superficial" Curvas IDF

EJEMPLO CUENCA LOURO Cálculo de I (mm/h) Método Racional Témez (1978) No uniformidad espacial

Cálculo del coeficiente de escorrentía C
Cálculo hidrológico de avenidas EJEMPLO CUENCA LOURO Método Racional Cálculo del coeficiente de escorrentía C Prevert (1986)

Cálculo hidrológico de avenidas EJEMPLO CUENCA LOURO Método Racional Cálculo del coeficiente de escorrentía C Nadal (1986)

Cálculo hidrológico de avenidas EJEMPLO CUENCA LOURO Método Racional Cálculo del coeficiente de escorrentía C Incorpora en el cálculo de C la influencia de: duración de la lluvia humedad antecedente del suelo MOPU (1990)

Cálculo hidrológico de avenidas EJEMPLO CUENCA LOURO Método Racional Cálculo del coeficiente de escorrentía C MOPU (1990)

Cálculo hidrológico de avenidas EJEMPLO CUENCA LOURO Método Racional Cálculo del coeficiente de escorrentía C MOPU (1990) P5 < 25mm Corrección seca 25mm < P5 < 50mm Sin corrección P5 > 50mm Corrección húmeda Saturación inicial

Cálculo hidrológico de avenidas EJEMPLO CUENCA LOURO Método Racional Cálculo del coeficiente de escorrentía C MOPU (1990) CN CN ~ 53 – 78 CN =65

EJEMPLO CUENCA LOURO Método Racional c  Coeficiente de escorrentía I  Intensidad de precipitación en Tc (mm/h) S  Superficie (Km2) Qp  Caudal pico generado (m3/s)

EJEMPLO CUENCA LOURO

Modelos hidrológicos de sucesos (HMS, modelos distribuidos) Escala temporal reducida (días) Necesario parámetros hidrológicos (infiltración, pérdidas) Dividen la cuenca en elementos (subcuencas) y cauces Necesitan hietograma de cálculo (distribución espacio-temporal) patrones conocidos (necesita muchos datos reales) hietograma sintético (método de los bloques alternados)

Modelos hidrológicos de sucesos (HMS, modelos distribuidos) Calculan la transformación lluvia-escorrentía en cada elemento Simplifican evapotransporación y flujo subterráneo en avenidas Calculan las pérdidas de precipitación (lluvia neta) Detracción inicial Infiltración Lineal Horton SCS (número de curva) Hidrograma unitario de la propia cuenca Sintético (SCS, Snyder, otros) Es importante calibrar los modelos con campañas de aforos

Modelos hidrológicos de sucesos (HMS, modelos distribuidos) Propagan la escorrentía en los cauces (métodos simplificados) Onda cinemática Muskingum Cada subcuenca propaga en un tiempo distinto. No se suman los picos Proporcionan el hidrograma de avenida (no sólo el caudal pico)

Modelos hidrológicos de sucesos (HMS, modelos distribuidos)

Modelos distribuidos

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