Transito de Avenidas

HIDROLOGIA TRÁNSITO DE AVENIDAS CAPITULO VIII ING.CARLOS SANCHEZ OBREGON

8.1.- INTRODUCCIÓN Diremos que una avenida es una corriene de a!ua de ma!niud im"orane que ocurre como consecuencia de una ormena# E$ r%nsio de avenidas es $a &cnica 'idro$(!ica ui$i)ada "ara ca$cu$ar e$ e*eco de$ a$macenamieno en un cana$ so+re $a *orma , movimieno de una onda de avenida# A medida que aumena e$ cauda$ en un r-o. aumena am+i&n e$ nive$ de$ a!ua. , con &$ $a canidad a$macenada en e$ cana$ em"ora$mene# Un 'idro!rama de crecida re*$e/a e$ movimieno de una onda a$ "asar "or una esaci(n de conro$. con*orme $a onda se mueve a!uas a+a/o su *orma cam+ia. a$ que una onda de creciene que via/a a $o $ar!o de un cana$ aumena su iem"o +ase , si e$ vo$umen "ermanece consane. re+a/a su cresa. "or $o que se dice que $a onda es aenuada#

0#1#2 ECUACI3N DE AL4ACENA4IENTO E$ r%nsio de avenidas se +asa en e$ "rinci"io de $a conservaci(n de masa. que es% re"resenada "or $a ecuaci(n de coninuidad que se e5"resa como6 Donde6 I 7 Es e$ cauda$ a*$uene o cauda$ de enrada O 7 Es e$ cauda$ de sa$ida o cauda$ que sa$e S 7 Es e$ a$macenamieno  7 Tiem"o

Se su"one que $os "romedios de $os *$u/os a$ comien)o , a$ *ina$ de un inerva$o "eque8o de iem"o  es i!ua$ a$ *$u/o "romedio durane ese "er-odo de iem"o# Ui$i)ando $os su+-ndices 9 , 1 "ara indicar $as condiciones a$ "rinci"io , a$ *ina$ de$ inerva$o. se "uede escri+ir $a ecuaci(n de coninuidad como6

E$ *acor m%s im"orane es $a deerminaci(n de$ "er-odo . se recomienda que  com"rendido enre enre un medio , un ercio de$ iem"o de via/e. $a cua$ dar% +uenos resu$ados #

8.3.- CURVAS CARACTERÍSTICAS DE EMBALSES Para e$ dise8o , o"eraci(n de una "resa es necesario conar con in*ormaci(n de re!isros 'idro$(!icos , o"o!r%*icos# La in*ormaci(n o"o!r%*ica nos "ermie 'a$$ar $as re$aciones que 'a, enre $as e$evaciones , %rea de$ vaso , $a re$aci(n de $as e$evaciones , e$ vo$umen que a$macena e$ vaso o e$ em+a$se# Esa in*ormaci(n o"o!r%*ica se sinei)a en curvas e$evaci(n2vo$umen , e$evaci(n2%rea. como se muesra en $a :i!ura 0#16

8.4.- TRÁNSITO DE AVENIDAS A TRAVÉS DE EMBALSES Una onda de crecida o avenida en su "aso a rav&s de un em+a$se es aenuada , reardada cuando in!resa , se re"are en $a su"er*icie de$ reservorio# E$ a!ua conenida en e$ em+a$se es !radua$mene descar!ada a rav&s de com"ueras de desa!;e de *ondo , "ara e$ si!uiene "eriodo# # La co$umna  se 'a$$a resando dos veces $a co$umna F de $a co$umna  # re"eir e$ "aso  anas veces sea necesario#

E$e%&"o 8.1. E*ecuar e$ r%nsio de avenida a rav&s de$ em+a$se de $a :i!ura 0#. de$ 'idro!rama de enrada que se muesra en $a Ta+$a 0#1 "or e$ m&odo de "u$s#

Previamene deerminar $a curva e$evaci(n2vo$umen a "arir de6

So$uci(n6 Primero deerminaremos $a curva e$evaci(n2 vo$umen. a/usando a una reca#

De donde se iene6

Se rea$i)a $a consrucci(n de $a curva indicadora de a$macenamieno "ara cada e$evaci(n. con e$ "rocedimieno aneriormene descrio. omar en cuena $as si!uienes consideraciones6   Se *i/a e$ ∆79'  Se em"ie)a desde $a e$evaci(n de 9Fm. con incremenos consanes de #9m  Se ca$cu$a O. omando en cuena $a descar!a de$ veredero   Para deerminar S. se ui$i)a  Se o+iene $a a+$a#

Para rea$i)ar e$ r%nsio de avenidas se si!ue e$ "rocedimieno descrio aneriormene omando en cuena $a Ta+$a 0#9#se iene6

E$ resu$ado de$ r%nsio de avenidas en em+a$ses "or e$ m&odo de Pu$s se o+serva en $a Ta+$a 0# , $a :i!ura 0#0#

8.4.'.- Método e(#)*o * e++o+ ) &)+t,+ de ") e!),( de o(t,(!,d)d d,#+et,/)d) Ese m&odo se +asa en $a a"$icaci(n direca de $a ecuaci(n de coninuidad. es decir $a ecuaci(n 0#B. donde se van a"$icando $as e5"resiones res"ecivas de $a curva a$ura2vo$umen. $a curva de descar!a. , $os cauda$es de enrada# Todos $os &rminos de $a ecuaci(n de+en ener $as mismas unidades. ese m&odo va asumiendo va$ores de a$ura de a!ua en e$ em+a$se. a "arir de ese rea$i)a $os c%$cu$os res"ecivos "ara $ue!o com"ro+ar si esa a$ura asumida es $a correca. si es $a correca se "asa a$ si!uiene inerva$o de iem"o. si no $o es. $a a$ura deerminada se conviere en $a a$ura asumida , se "rocede de $a misma manera 'asa que am+as a$uras coincidan# A coninuaci(n se muesra un "rocedimieno de ese m&odo# Se de+e reca$car que &se no es e$ nico. de"endiendo de$ crierio de cada "ersona#

E$e%&"o 8.' Rea$i)ar e$ r%nsio de avenidas "or un em+a$se de$ e/ercicio 0#9. "or e$ m&odo de ensa,o , error# So"!,(0 Se rea$i)a a$!unos c%$cu$os "revios "ara "oder a/usar $a in*ormaci(n requerida# Se de+e considerar en ese e/ercicio en "aricu$ar que $a descar!a de sa$ida se omar% como6 Donde e$ irane es La ecuaci(n de E$evaci(n2Vo$umen se e5"resar% como si!ue a coninuaci(n#

Reem"$a)ando odos esos en $a ecuaci(n 0#B se iene6

E$ nico &rmino desconocido es 'i9. que es $a a$ura a$ *ina$ de$ inerva$o de an%$isis# A$ &rmino de $a i)quierda de $a i!ua$dad $o denominaremos Ec9 "ara *ines de c%$cu$o#

Des"e/ando 'i9

8..- TRÁNSITO DE AVENIDAS A TRAVÉS DE CAUCES La simu$aci(n de $a variaci(n de un 'idro!rama a$ recorrer un cauce se conoce como r%nsio de avenidas a rav&s de cauces# E$ r%nsio en cauces naura$es es mu, com"$icado "or e$ 'ec'o de que e$ a$macenamieno no es una *unci(n nica de $as sa$idas. , adem%s se "resena $as si!uienes di*icu$ades6 Genera$mene no se ienen "$anos o"o!r%*icos "recisos de$ ramo , $a re$aci(n Descar!a2Vo$umen no se conoce# Casi siem"re ienen enradas adiciona$es a $o $ar!o de$ ramo que no son conocidas# E$ nive$ de $a su"er*icie $i+re de$ a!ua no es 'ori)ona$. como sucede en e$ caso de r%nsio en em+a$ses. $o que im"$ica que un mismo irane en e$ e5remo *ina$ de$ ramo ana$i)ado se "uede *ormar "ara di*erenes !asos de sa$ida. 





Los m&odos que se ienen "ara e$ r%nsio de avenidas en cauces "ueden ser de$ i"o 'idro$(!ico o 'idr%u$ico# A coninuaci(n se ana$i)ar% e$ i"o 'idro$(!ico que se +asa en $a ecuaci(n de coninuidad , de a$macenamieno# Una e5"resi(n "ara e$ a$macenamieno en un ramo de r-o es6

Donde6 a , n son consanes de $a re$aci(n media de $a a$ura2 descar!a "ara e$ ramo en an%$isis.+ , m son consanes de $a re$aci(n media de $a a$ura2a$macenamieno# si $as enradas , $as sa$idas *ueran i!ua$mene im"oranes 5 seria i!ua$ a ## Para $a ma,or-a de $os r-os 5 es% enre  , #B. con un va$or "romedio de #1

8..1.- Método de M!#2,(!% Ese m&odo *ue desarro$$ado "or e$ Cuer"o de In!enieros de $os Esados Unidos , a"$icado a$ r-o 4usin!um. "or $o que $$eva su nom+re# Ese m&odo se +asa en $a ecuaci(n de coninuidad en su *orma discrea que se muesra a coninuaci(n6

J en $a ecuaci(n de a$macenamieno . omando en cuena que su"one que m