PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADORSEDE REGIONAL MANABÍ-CAMPUS

PORTOVIEJO DIRECCIÓN CDLA 1RO DE MAYO, CALLE EUDORO LOOR Y 25 DE DICIEMBRE

TELEF. 099482217 / 05 2637300

MÓDULO:

Abastecimiento de agua

TEMA:

Componentes de un informe de mecanica de suelos,

hidrología y geología

AUTOR:

Jorge Luis Espinal Mora

PROFESOR:

Ing. Víctor vera

OCTUBRE 2015

PORTOVIEJO MANABÍ ECUADOR

INFORME HIDROLOGICO

Los estudios hidrológicos deben estar encaminados a la obtención de datos relativos a laOcurrencia, distribución y cuantificación de la disponibilidad de aguas superficiales, destinadas alAbastecimiento de proyectos de agua potable. Además a la determinación de las crecientes que han de manejar las estructuras.

Se debe dar preferencia a aquellas fuentes de abastecimiento que se encuentren a una distanciaRazonable de las poblaciones a servir con el proyecto, y que presenten buenas perspectivas en cuanto a disponibilidad de caudales y calidad de agua.

Antes de iniciar la evaluación hidrológica de la fuente de abastecimiento seleccionada se debeRecopilar todos los datos e informes que puedan ser de interés para la realización de los estudios, en loReferente a la disponibilidad hídrica de la cuenca seleccionada, para lo cual se debe recopilar:

- Datos de las características físicas de la cuenca de drenaje;- Estudios, planos y proyectos ya elaborados;- Datos cartográficos;- Fotografías aéreas de la zona; - Datos de niveles y caudales;- Datos pluviométricos,- Datos sedimentométricos.

Durante la inspección se deberá hacer entrevista a los moradores del lugar, a fin de obtener informaciones referentes al régimen del río en estiaje y en crecientes, especialmente datos relativos a niveles máximos y mínimos.

En las visitas se debe obtener informaciones relativas a la red de estaciones hidrométricas y pluviométricas de interés para el proyecto a fin de evaluar la ubicación de las mismas, el tipo y la calidad de la instrumentación y de los procedimientos de recolección de información.

Se debe evaluar la confiabilidad de las mediciones y formular mejoras en los procedimientos de medición, si fuere del caso.

Los datos recolectados así como los informes, planos y proyectos existentes deberán ser cuidadosamente analizados a fin de extraer de ellos la mayor cantidad de datos relevantes.

Se debe hacer el diagnóstico de la confiabilidad de los datos y definir series representativas de caudales en las estaciones hidrométricas consideradas de interés para el estudio.

El análisis de la validez de los datos pluviométricos debe incluir la selección de las estaciones representativas, el estudio de la compatibilidad de los niveles anuales y mensuales de los registros de las distintas estaciones, el análisis de las lluvias máximas en 24 horas y de las lluvias de duración inferior al día.

Para el estudio de las características climáticas de la zona del proyecto se debe utilizar la información proporcionada por la red de estaciones meteorológicas operadas por el Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI) y de otros organismos nacionales y regionales. La información debe ser actualizada y certificada por el INAMHI.

Se debe determinar el caudal máximo, el volumen y la frecuencia de las crecientes, a fin de evaluar los efectos destructivos de éstas y planificar medidas de diseño adecuadas a esta eventualidad.

El contenido de un estudio hidrológico generalmente no suele variar. Siempre se elaborará

según las indicaciones de la Confederación Hidrográfica o Agencia del Agua, que por regla

general es el cálculo de las láminas de inundacion en la zona de estudio para avenidas de

periodos de retorno de 100 y 500 años y delimitar los márgenes de inundaciones de las

avenidas de máxima crecida:

1.- PLUVIOMETRÍA.

Lo primero es seleccionar las estaciones climáticas más cercanas a la zona de estudio. En la

AEMET existe el listado de estaciones y con todos los datos estadísticos de pluviometría de

toda la serie histórica. Estos datos deben ser pedidos por encargo a la AEMET. Posteriormente

hay que proceder a una homogeneización de los datos estadísticos obtenidos. Generalmente

este ajuste se realiza por el método Gumbel. Finalmente se obtiene la precipitación de diseño,

que servirá para el cálculo del patrón sintético de precipitaciones y los hidrogramas. 

2.- HIDROLOGÍA. 

Parámetros de la Cuenca. Se definirá el tamaño de la cuenca. La cuenca es la superficie total

sobre la que las precipitaciones acaban por drenaje en ese curso objeto de estudio.  Si el curso

fluvial aguas a arriba no tiene otros cursos que sobre el que viertan sus aguas, diremos que no

hay subcuencas. Si las hay, se contabilizarán también dentro de la cuenca.  Posteriormente

hay que calcular el umbral de escorrentía, que es el porcentaje de precipitaciones que acaban

en el curso respecto de las que infiltradas en el terreno. Para el cálculo de este valor se deberá

calcular un coeficiente para cada zona de la cuenca, diferenciando si hay vegetación, tipo de

suelo, asfalto, etc. 

3.- HIDRÁULICA.

Para el estudio hidrológico es fundamental tener una buena cartografía en formato digital para

modelar el terreno. En caso de que no exista cartografía previa de detalle, es muy

recomendable ir al campo para tomar mediante equipos de topografía una serie de perfiles

aguas arriba y en la zona de estudio. Una vez se cuente con una buena cartografía, se podrá

pasar a modelizar el terreno, que servirá despues para trabajar con software que simule el

comportamiento de las precipitaciones sobre el terreno. Este tipo de programas requieren

calcular los coeficientes de Manning, que se suele hacer mediante tablas. Este coeficiente de

Manning depende del tipo de material. 

4.- SIMULACIONES Y PLANOS

Este ultimo paso consiste en hacer los trabajos de simulación informática. Para el éxito de esta

fase es fundamental contar con la adecuda cartografía de partida y haber hecho una buena

netrada de datos  (climatología, coeficientes, etc). Finalmente obtendrmos la siguiente

documentación:

Memoria

Plano de situación del estudio hidrológico

Plano de la cuenca hidrográfica

Planta de perfiles de inundación

Láminas de inundación 

Distancias legales para construcciones en zonas de dominio público hidráulico y policía

Secciones (ambialia)

INFORME GEOLOGICO Geología y Geotecnia

En el diseño de obras hidráulicas de regulación, captación y conducción de agua, se debe conocer las características geológico-geotécnicas de los terrenos de la cimentación. Este conocimiento debe estar encaminado a la obtención de los datos relativos a la estabilidad, resistencia, deformabilidad y permeabilidad de los suelos y rocas.

Se debe evitar los terrenos con problemas de esta naturaleza y cuando esto no sea factible se estudiará la posibilidad de eliminación parcial o total de estos problemas, mediante el mejoramiento de las características mecánicas de los terrenos.

En el diseño de las obras hidráulicas se debe garantizar la estabilidad, seguridad, durabilidad yEconomía de la operación de las mismas, para lo cual se debe realizar:

- La evaluación geológico-geotécnica del sitio;- La evaluación de la capacidad portante de la cimentación;- La evaluación de la estabilidad de los taludes naturales y artificiales;- La determinación de los desplazamientos que tendrá la estructura como consecuencia de las deformaciones de la cimentación;- La determinación de los esfuerzos en el contacto cimentación estructura;- Evaluación de la resistencia de la cimentación a las fuerzas de filtración, subpresión y caudales de filtración.

Un informe geológico debe contener en su índice los siguientes parámetros o componentes.

INFORME DE MECANICA DE SUELOS

Para determinar las características de resistencia de los suelos a la rotura, se pueden hacer los siguientes ensayos:

- el ensayo de corte directo,- el ensayo de compresión simple, y - los ensayos de compresión triaxial.

El campo de utilización de estos ensayos, su tipo y parámetros característicos, obtenidos para diferentes estados de consolidación, se da a continuación:

- Compresión simple. Se utiliza para cálculos preliminares de suelos puramente cohesivos (arcillas saturadas, suelos blandos y fangos). El parámetro obtenido es Cu. Se utiliza también para la determinación de la resistencia de las rocas.

- Corte directo. Este ensayo es de proceso lento, se utiliza para la medición de las características de cohesión aparente (C) y ángulo de fricción aparente (ϕ) de arenas y arenas limosas permeables, que no permiten una fácil confección de muestras para pruebas triaxiales. El proceso de ensayo tiene que ser lento, a fin de obtener una disipación de las presiones intersticiales y facilitar la medición de las características residuales.

En el caso de suelos finos el ensayo de corte directo da una cohesión superior a la obtenida mediante pruebas triaxiales.

- Compresión triaxial.

a) Prueba rápida UU.- Este ensayo es recomendable en suelos cohesivos saturados, especialmente en los casos en que los ensayos de campo (veleta), han resultado inaplicables (Cu>0.1MPa). En el caso de suelos no saturados el empleo de esta prueba permite determinar el valor de la cohesión y del ángulo de fricción interna aparentes.

b) Prueba rápida consolidada CU.- Este ensayo se recomienda cuando es necesario medir las presiones intersticiales. Permite además, el cálculo de esfuerzos efectivos y totales de especímenes de suelos cohesivos saturados.

c) Prueba lenta CD.- Este ensayo es esencialmente útil para verificar las características efectivas en complemento de CU.

Un informe de mecanica de suelos debe contener en su índice los siguientes parámetros o componentes. (005-9-1, 1992)

INDICE

1. Introducción2. Conceptos Básicos3. Normas y Reglamentos del MTC4. Ensayos4.1 Ensayos para el Reconocimiento del Terreno4.2 Ensayos de Laboratorio4.2.1 Ensayos de identificación de suelos4.2.2 Ensayos de expansividad4.2.3 Ensayos químicos4.2.4 Ensayos de resistencia4.2.5 Control de compactación6. Conclusiones7. Anexos

Bibliografía005-9-1, C. I. (1992). CÓDIGO ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIÓN. C.E.C. ESTUDIO Y

DISEÑO DE SISTEMAS DE AGUA. Quito, Pichincha, Ecuador.ambialia. (s.f.). ambialia. Recuperado el 11 de Octubre de 2015, de

http://www.estudiohidrologico.es/contenido-estudio-hidrologico-cuenca.html