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TALLERMÉTODOS para el DISENO de OBRAS HIDRAULICAS
WILLIAM S. LUDWICK, PG #5645
HIDROLGIA GLOBAL MAYO 2015
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Métodos para el Diseño de Obras Hidráulicas
Para el diseño de cualquier obra hidráulica, el primero paso es calcular la escorrentía del área del micro-cuenca. Las características de la cuenca determinará los parámetros usar en la estimación de la escorrentía.
Para calcular la escorrentía hay dos métodos comunes:
1. El método Racional, que permite obtener el caudal máximo o pico
2. El método SCS-CN, que permite obtener la hidrógrafa completo.
El Racional esta lo más fácil pero puede calcular solamente el caudal pico de la escorrentía. En cambio, el método SCS-CN puede calcular el caudal pico, el volumen total de la escorrentía y cuando se producirá el pico máximo.
El método SCS-CN es recomendado para el diseño de obras hidráulicas.
Un principio básico del método SCS es que para producir escorrentía, precipitación antecedente mayor que 20% de la capacidad máxima de retención del suelo es requerida.
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Métodos para el Diseño de Obras Hidráulicas
La ecuación para la Descarga Pico, Qp de escorrentía de una cuenca por el método
de SCS es el siguiente:
Ia = abstracción inicial; pérdidas antes de que empiece de escurrimiento de agua
empozada, interceptación por hojas, evaporación e infiltración.
Q = profundidad de escurrimiento sobre la cuenca entera
Qu = unidad de descarga pico de la cuenca
S = potencial retención máxima de la cuenca después de que comience el escurrimiento.
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Para diseñar un canal para agua de las escorrentías, la siguiente información está requerida:
Área de la micro-cuenca que aportará al canal
Características de la cuenca: grupo hidrológico del suelo y el factor CN
Pendiente y tiempo de concentración
Tipo de la Distribución de la Precipitación (Tipo I, I-A, II ó III)
Flujo Pico en el punto de interés
Perfil de canal: rectangular o trapezoidal
Material de construcción del canal: Roca ínsito, mampostería, concreto, HDPE.
Software para los cálculos están disponibles en una página web:
Método para Diseño de Canales
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Los pasos del método de Cálculo del Caudal de Escorrentía por el
SCS-CN está a continuación:
Definir el área de la micro-cuenca que aportará al canal:
Determinar las divisorias de la cuenca y el área total. Si la cuenca tiene varios áreas con características muy diferentes, será mejor dividir el área total por micro-cuencas y evaluar el CN de cada una.
Definir las Características de la cuenca: Grupo Hidrológico del suelo y pendiente
El grupo hidrológico del suelo se refiere a la capacidad de infiltración del suelo después de humectación prolongada (condición de humedad antecedente) :
Método para SCS-CN para Calculo de Escorrentía
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Método para SCS-CN para Calculo de Escorrentía
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Concepto de CN como una función del tipo de suelo
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Para ver toda la presentación, por favor póngase en contacto con el autor, William Ludwick en [email protected]
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