jueves, 26 de marzo de 2015

Escurrimiento superficial y subterráneo

Tormenta de diseño 

Es la máxima intensidad de lluvia (I) para una duración igual al tiempo de concentración (Tc) de la cuenca, para un determinado período de retorno (T).

Según Kirpich

Tc=0.01947*(L0.77)*(S-0.385)

Tc= Tiempo de concentración  en minutos

L= longitud hidráulica de la cuenca en (m) desde aguas arriba hasta la salida.

S= Pendiente promedio de la cuenca,(m/m)

Escurrimiento superficial y Subterráneo 

El escurrimiento es la parte de la precipitación que fluye sobre el terreno, o que va a partes subterráneas, y eventualmente, hacia mares u océanos.

Importancia de su conocimiento y manejo

-Erosión
-Aprovechamiento en  los cultivos
-Desagües


Ciclo Hidrológico




Factores que afectan el escurrimiento

Climáticos
     Lluvia
     Intensidad
     Duración
     Distribución
     Frecuencia
    Precipitación antecedente
    Agua en el suelo
    Radiación
    Temperatura
   Velocidad del viento
   Humedad relativa
    
Geografía Física (el espacio geográfico natural) o De la cuenca en sí
     Tamaño
     Pendiente
     Forma
     Longitud
     Uso del suelo
     Drenaje interno
     Permeabilidad
     Sección
     Rugosidad

Isoyeta

La isoyeta es una isolínea que une los puntos, en un plano cartográfico, que presentan la misma precipitación en la unidad de tiempo considerada. Así, para una misma área, se puede diseñar un gran número de planos con isoyetas; como ejemplos, las isoyetas de la precipitación media de largo periodo del mes de enero, de febrero, etc., o las isoyetas de las precipitaciones anuales.


Isoyetas

Hietograma

Diagrama de barras que representa las variaciones de altura de precipitación pluvial -por ejemplo en milímetros (mm)- o de su intensidad -en milímetros por hora (mm/h)- en intervalos de tiempo previamente seleccionados. Permite cuantificar la lluvia de un lugar según su duración.


Hidrograma

El hidrograma es un gráfico que muestra la variación en el tiempo de alguna información hidrológica tal como: nivel de agua, caudal, carga de sedimentos, entre otros. para un río, arroyo, torrente(quebradas) o canal, si bien típicamente representa el caudal frente al tiempo; esto es equivalente a decir que es el gráfico de la descarga (L3/T) de un flujo en función del tiempo. 







































































jueves, 19 de marzo de 2015

Pluviometría,Gráficos de frecuencia, duración e intensidad(I-D-F)

Pluviometría


Se denomina pluviometría al estudio y tratamiento de los datos de precipitación que se obtienen en los pluviómetros ubicados a lo largo y ancho del territorio, obteniendo así unos datos de gran interés para las zonas agrícolas y regulación de las cuencas fluviales a fin de evitar inundaciones por exceso de lluvia.

Además de la cantidad precipitada, es importante anotar qué tipo de fenómeno se produce (lluvia, llovizna, chubasco, con o sin tormenta) el que ha dado lugar a la precipitación. Los datos se anotan siguiendo el horario del día pluviométrico. La finalidad principal de una estación pluviométrica es la elaboración de la climatología de la zona en la que se encuentra.

Pluviómetro

El pluviómetro es un instrumento que se emplea en las estaciones meteorológicas para la recogida y medición de la precipitación. Se usa para medir la cantidad de precipitaciones caídas en un lugar durante un tiempo determinado.
La cantidad de agua caída se expresa en milímetros de altura. El diseño básico de un pluviómetro consiste en una abertura superior (de área conocida) de entrada de agua al recipiente, que luego es dirigida a través de un embudo hacia un colector donde se recoge y puede medirse visualmente con una regla graduada o mediante el peso del agua depositada. Normalmente la lectura se realiza cada 12 horas. Un litro caído en un metro cuadrado alcanzaría una altura de 1 milímetro. Para la medida de nieve se considera que el espesor de nieve equivale aproximadamente a diez veces el equivalente de agua.


Pluviómetro


LLUVIA

La lluvia (del lat. pluvĭa) es un fenómeno atmosférico de tipo acuático que se inicia con la condensación del vapor de agua contenido en las nubes.

Según la definición oficial de la Organización Meteorológica Mundial, la lluvia es la precipitación de partículas líquidas de agua, de diámetro mayor de 0,5 mm o de gotas menores, pero muy dispersas. Si no alcanza la superficie terrestre no sería lluvia, sino virga, y, si el diámetro es menor, sería llovizna.1 La lluvia se mide en milímetros.

La lluvia depende de tres factores: la presión atmosférica, la temperatura y, especialmente, la humedad atmosférica.


LLUVIA


La llovizna es un tipo de precipitación que se caracteriza por tener un tamaño de gota pequeño (usualmente menos de 0,5 mm de diámetro) dando la impresión de que las gotas flotan en vez de caer. La llovizna se origina en nubes relativamente bajas y de poco desarrollo vertical como son los estratocúmulos. Es un fenómeno de común ocurrencia en la costa árida de Chile y Perú, y en la Cornisa Cantábrica.

El chubasco, también conocido como aguacero o chaparrón, es un tipo de precipitación cuyas características principales son su gran intensidad y la rapidez con la que aparece y con la que finaliza. La precipitación es en forma líquida (lluvia), y cuando está acompañada de granizo es preferible usar el término de granizada.

Una tormenta es un fenómeno caracterizado por la coexistencia próxima de dos o más masas de aire de diferentes temperaturas. Este contraste asociado a los efectos físicos implicados desemboca en una inestabilidad caracterizada por lluviasvientosrelámpagostruenosrayos y ocasionalmente granizos entre otros fenómenos meteorológicos.


Tormenta

PLUVIÓGRAFO

Con el pluviógrafo se determina la hora de comienzo y de finalización de la precipitación, así como su intensidad -litros por metro cuadrado caídos en una hora-. Hay que tener mucho cuidado con este término, porque cuando oímos que la precipitación recogida en una hora ha tenido una intensidad determinada, no quiere decir que haya caído toda esa cantidad; significa solamente que, si la precipitación hubiera continuado con esa intensidad durante una hora, se hubieran recogido los litros indicados


PLUVIÓGRAFO


Registro de un Pluviógrafo

Características de la cuenca hidrográfica

Partes de una cuenca

Una cuenca tiene tres partes:

Cuenca alta, que corresponde a la zona donde nace el río, el cual se desplaza por una gran pendiente

Cuenca media, la parte de la cuenca en la cual hay un equilibrio entre el material sólido que llega traído por la corriente y el material que sale. Visiblemente no hay erosión.

Cuenca baja, la parte de la cuenca en la cual el material extraído de la parte alta se deposita en lo que se llama cono de deyección.

Existen tres tipos de cuencas:

Exorreicas: drenan sus aguas al mar o al océano. Un ejemplo es la cuenca del Plata, en Sudamérica.

Endorreicas: desembocan en lagos, lagunas o salares que no tienen comunicación fluvial al mar. Por ejemplo, la cuenca del río Desaguadero, en Bolivia.

Arreicas: las aguas se evaporan o se filtran en el terreno antes de encauzarse en una red de drenaje. Los arroyos, aguadas y cañadones de la meseta patagónica central pertenecen a este tipo, ya que no desaguan en ningún río u otro cuerpo hidrográfico de importancia. También son frecuentes en áreas del desierto del Sahara y en muchas otras partes.

Características geomorfológicas de una cuenca

  • e la cuenca (km²): Una cuenca tiene su superficie perfectamente definida por su contorno y viene a ser el área drenada comprendida desde la línea de división de las aguas (divisorium acuarium), hasta el punto convenido (Área destación de aforos, desembocadura etc.). Para la determinación del área de la cuenca es necesario previamente delimitar la cuenca, trazando la línea divisoria, esta línea tiene las siguientes particularidades:
    • debe seguir las altas cumbres;
    • debe cortar ortogonalmente a las curvas de nivel;
    • no debe cortar ninguno de los cauces de la red de drenaje.
  • Perímetro de la cuenca (km): Es la longitud del contorno del área de la cuenca.
  • Longitud del río principal (km):
  • Longitud de los ríos (km):
  • Altura máxima y altura mínima:

Gráficos de frecuencia, duración e intensidad.

Las curvas Intensidad – Duración – Frecuencia (IDF) 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.


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. Por ello, 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 (1994), se define como la tasa temporal de precipitación, o sea, la profundidad por unidad de tiempo (mm/hr), y ésta  se expresa como: 



Donde P es la profundidad de lluvia en mm o pulg, y Td es la duración,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. 














































































































miércoles, 18 de marzo de 2015

Drenaje de Precipitación

En muchas localidades no se realiza la diferenciación entre drenaje sanitario y pluvial y todo el material recolectado es concentrado al mismo destino causando que todos los tipos de deshechos se junten.

 NORMA OS.060 de DRENAJE PLUVIAL URBANO con el objetivo de...."establecer los criterios generales de diseño que permitan la elaboración de proyectos de Drenaje Pluvial Urbano que comprenden la recolección, transporte y evacuación a un cuerpo receptor de las aguas pluviales que se precipitan sobre un área urbana".De acuerdo a esta norma los TIPOS DE SISTEMA DE DRENAJE URBANO son de tres tipos:

a) Sistema de Alcantarillado Sanitario.- Es el sistema de recolección diseñado para llevar exclusivamente aguas residuales domesticas e industriales.

b) Sistema de Alcantarillado Pluvial.- Es el sistema de evacuación de la escorrentía superficial producida por las lluvias.

c) Sistema de Alcantarillado Combinado.- Es el sistema de alcantarillado que conduce simultáneamente las aguas residuales (domésticas e industriales) y las aguas de las lluvias.

CONSIDERACIONES DEL CAUDAL DE DISEÑO

a) Los caudales para sistemas de drenaje urbano menor deberán ser calculados:

1. Por el Método Racional si el área de la cuenca es igual o menor a 13 Km2.
2. Por el Método de Hidrograma Unitario o Modelos de Simulación para área de cuencas mayores de 13 Km2.

b) El período de retorno deberá considerarse de 2 a 10 años.

El Método Racional es uno de los más utilizados para la estimación del caudal máximo asociado a determinada lluvia de diseño. Se utiliza normalmente en el diseño de obras de drenaje urbano y rural. Y tiene la ventaja de no requerir de datos hidrométricos para la Determinación de Caudales Máximos.

La expresión utilizada por el Método Racional es:

Formula-Metodo-Racional

Donde:

Q: Caudal máximo [m3/s]

C: Coeficiente de escorrentía, 

I: Intensidad de la Lluvia de Diseño, con duración igual al tiempo de concentración de la cuenca y con frecuencia igual al período de retorno seleccionado para el diseño  [mm/h]

A: Área de la cuenca. [Hectáreas]

También la fórmula puede expresarse del siguiente modo.

Q=0.278*CIA 
Donde:

Q: Caudal máximo [m3/s]

C: Coeficiente de escorrentía (adimensional). 

I: Intensidad de la Lluvia de Diseño, con duración igual al tiempo de concentración de la cuenca y con frecuencia igual al período de retorno seleccionado para el diseño  [mm/h]

A: Área de la cuenca en Km2


Valores de C (coeficiente de escorrentía)

REF: Reglamento Nacional de Edificaciones(RNE)

http://gis.proviasnac.gob.pe/san_genaro-el_descanso/04%20Estudio%20Hidrol%C3%B3gico.pdf

http://ingenieriacivil.tutorialesaldia.com/determinacion-de-caudales-maximos-con-el-metodo-racional/






Control de inundaciones

Regulando y controlando los escurrimientos pluviales, se evitarán avenidas e inundaciones aguas abajo, que afectan a la población poniendo en riesgo su salud, integridad física y patrimonio.

El desarrollo urbano y la desforestación, están modificando de forma dramática la respuesta hidrológica natural, rompiendo con el ciclo de lluvia y filtración de la tierra. La principal consecuencia de estas modificaciones son las inundaciones que se ven agravadas por el cambio climático.



1) El incremento de las zonas impermeables: Techos, pavimentos y suelos, evitan que el agua pueda ser absorbida por la tierra de forma natural, esto significa que menos agua se infiltra para recargar los acuíferos, mientras que más agua escurre por la superficie y a mayor velocidad, provocando inundaciones y contaminando las reservas de agua debido a la basura que arrastra.

2) Aumento de la deforestación: por lo tanto disminución de la capacidad de respuesta natural. Antes la vegetación interceptaba directamente la lluvia y ayudaba a la evapotranspiración y absorción del líquido que se infiltraba en el suelo. Además, la modificación de la topografía originaria está alterando las depresiones naturales en donde antes se almacenaba el agua pluvial.

A esta problemática se le suma que las ciudades están creciendo más rápido de lo que se tenía previsto, la expansión urbana ha rebasado por mucho la ejecución y el mantenimiento de una infraestructura pluvial que resulta insuficiente ante las necesidades actuales. Esta situación lleva a la saturación de los sistemas de alcantarillado generando demasías y provocando que aguas negras y pluviales se mezclen, colapsen las instalaciones y dejen como resultado las inundaciones que se repiten año tras año en las temporadas de lluvia.




En la actualidad el agua de lluvia escurre por las calles, satura el sistema de alcantarillado insuficiente y en muchos casos lleno de basura, contaminándose y ocasionando inundaciones. Esto provoca que los escurrimientos pluviales sean vistos como un problema en las grandes ciudades, cuando se podría aprovechar de una forma integral y sustentable, por medio de un control adecuado, de un proceso de limpieza eficaz y de un almacenamiento seguro, garantizando su reutilización como solución ante los problemas de abasto cada vez más marcados en las grandes urbes. Ya que en las temporadas de lluvia el agua nos llega hasta el cuello, pero año tras año, las reservas se agotan.

http://hidropluviales.com/mitigacion-de-inundaciones/


Erosión

La erosión es la degradación y el transporte del suelo o roca que producen distintos procesos en la superficie de la Tierra. Entre estos agentes está la circulación de agua o hielo , el viento, o los cambios térmicos. La erosión implica movimiento, transporte del material, en contraste con la disgregación de las rocas, fenómeno conocido como meteorización y es uno de los principales factores del ciclo geográfico. Puede ser incrementada por actividades humanas o antropogénicas. La erosión produce el relieve de los valles, gargantas, cañones, cavernas y mesas.



Tipos de erosión

Erosión hídrica


Erosión de las costas

Por ejemplo, la formación de un acantilado o una rasa mareal.

Erosión fluvial
Llevada a cabo por aguas superficiales en los continentes.

Erosión glaciar
Producida por el movimiento de masas de hielo.

Erosión por cambios de fase.

Fractura de la roca producidas por congelación del agua en grietas, debido a su aumento de volumen.

Erosión eólica

Erosión eólica, producida por el esfuerzo de cizalla del flujo del viento o por la abrasión de partículas de aire que éste transporta.

El viento actúa sobre el relieve de acuerdo a las características climáticas del sitio:

En las zonas desérticas modela la superficie al perfilar las dunas o formar los desiertos de piedras, llamados erg, al arrastrar el material fino y dejar el grueso.

En las zonas húmedas y áridas se produce el transporte de materiales finos tal como el loess, originando relieves planos, ligeramente ondulados.

Donde el tipo de rocas los permite, tal como sucede con las tobas, formadas por cenizas volcánicas compactadas, el viento modela la forma de las mismas originando ventanas, figuras, etc.

Erosión gravitacional


Esta erosión se produce por la gravedad que la ladera tiene.

Transporte en pendientes de ladera. Transporte por gravedad de bloques o granos desgajados en laderas de montaña.

http://es.wikipedia.org/wiki/Erosión

Drenaje subterráneo

El drenaje subterráneo, en la agricultura, es la práctica de bajar el nivel freático del agua subterránea  en campos agrícolas mediante un sistema de drenaje con el objetivo de promover la producción de los cultivos.

Objetivos

El propósito del drenaje subterráneo es de bajar la profundidad de la napa freática (Figura) de modo que no haya interferencia negativa con la labranza del suelo y la producción agrícola . El drenaje se practica en campos agrícolas que originalmente eran demasiado húmedos o que tenían niveles del agua subterránea demasiado elevados para permitir una agricultura rentable. Además, el drenaje puede ser instrumental en el control de la salinidad del suelo.

El desarrollo de criterios de drenaje  es necesario para establecer una meta para el diseño y manejo del sistema de drenaje en cuanto al mantenimiento de un nivel óptimo del freático.


http://es.wikipedia.org/wiki/Drenaje_subterráneo


Influencia de la precipitación

 La influencia de la precipitación en el suelo es POSITIVA o NEGATIVA 

La positiva: 
Contribuye a la formación de la cobertura vegetal del suelo y desarrollo de la biodiversidad 

La negativa: 
Contribuye a la erosión del suelo y afectación de la propiedad publica,privada,y de la población por ejemplo con las inundaciones.


Pluviometría

Se denomina pluviometría al estudio y tratamiento de los datos de precipitación que se obtienen en los pluviómetros ubicados a lo largo y ancho del territorio, obteniendo así unos datos de gran interés para las zonas agrícolas y regulación de las cuencas fluviales a fin de evitar inundaciones por exceso de lluvia.

Además de la cantidad precipitada, es importante anotar qué tipo de fenómeno se produce (lluvia, llovizna, chubasco, con o sin tormenta) el que ha dado lugar a la precipitación. Los datos se anotan siguiendo el horario del día pluviométrico. La finalidad principal de una estación pluviométrica es la elaboración de la climatología de la zona en la que se encuentra.
http://es.wikipedia.org/wiki/Pluviometría

Información hidrológica.

Información del recurso agua elaborada con el fin de brindar información para su mejor aprovechamiento, extracción y manejo.

Útil como herramienta en anteproyectos de infraestructuras hidráulicas a nivel regional y nacional.














































jueves, 12 de marzo de 2015

REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES

REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES

Enlace (Link) de descarga

http://www.vivienda.gob.pe/Direcciones/Documentos/RNE_Actualizado_Solo_Saneamiento.pdf























miércoles, 11 de marzo de 2015

Cuenca generalidades


Estudio de la Cuenca

Definición. 

Se define cuenca el área de terreno donde todas las aguas
caldas por precipitación se unen para formar un solo curso de agua. Ca
da curso de agua tiene una' cuenca bien definida para cada punto de su
recorrido.

Delimitación.

 La delimitaci6n de una cuenca se hace sobre un plano a
curvas de nivel, siguiendo las líneas del divortium acuarum o líneas de
las altas cumbres. En la figura se ha delimitado la cuenca del río
x correspondiente al punto P.




Bibliografía

http://civilgeeks.com/2011/02/09/hidrologia-para-estudiantes-de-ingenieria-civil/  

  Ó

http://www.mediafire.com/download/rwbl9d08m6gobna/Hidrologia+Estudiantes+Ing_Civil.zip










martes, 10 de marzo de 2015

Generalidades

Drenaje

Drenaje, cloacas o red de saneamiento, en ingeniería y urbanismo, es el sistema de tuberías, sumideros o trampas, con sus conexiones, que permite el desalojo de líquidos, generalmente pluviales, de una población.

Tipos de drenaje:

-Drenaje sanitario: 


Son las tuberías por las cuales se trasladan las aguas negras.

Se llama drenaje del baño sanitario al que transporta los desechos líquidos de casas, comercios y fábricas no contaminantes. En algunas ciudades son dirigidos a plantas depuradoras para su tratamiento y posterior vertido a un cauce que permita al agua continuar el ciclo hidrológico.

Drenaje pluvial:


Se conoce con éste nombre al sistema de drenaje que conduce el agua de lluvia a lugares donde se organiza su aprovechamiento.

En muchas localidades no se realiza la diferenciación entre drenaje sanitario y pluvial y todo el material recolectado es concentrado al mismo destino causando que todos los tipos de deshechos se junten.


El drenaje pluvial es el desagüe, de la cantidad de lluvias caídas, en un determinado lugar, y durante un tiempo determinado. En nuestro país , y otros existen serios, problemas, de drenajes pluviales, principalmente en las zonas urbanas y rurales.

Cuando se va a proyectar y diseñar una carretera, camino ó calle, hay que hacer estudios hidrológicos y geológicos para poder diseñar un sistema de drenaje funcional, económico, seguro y que contribuya con la belleza de la obra (vías de comunicaciones); con ésto se evita el deterioro progresivo: De las capas de rodaduras base del pavimento, sub-base y sub-rasante, para así prolongar la vida útil , de estás obras. 

Un mal "drenaje pluvial" afecta todas las actividades humanas (económicas, recreativas, turismo, transportes, etc.).
http://www.bvsde.paho.org/eswww/fulltext/resisoli/drenaje/drenaje.html

Descargar bibliografía de los enlaces

1.-MANUAL DE HIDROLOGÍA,HIDRÁULICA  DRENAJE
http://transparencia.mtc.gob.pe/idm_docs/normas_legales/1_0_2950.pdf

2.-MANUAL DE ESPECIFICACIONES TÉCNICAS GENERALES PARA CONSTRUCCIÓN DE CAMINOS DE BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

http://transparencia.mtc.gob.pe/idm_docs/normas_legales/1_0_785.pdf