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7/16/2019 ESCURRIMIENTO EN CUENCAS NO AFORADAS.docx

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5.1 ESCURRIMIENTO EN CUENCAS NO AFORADAS.

Entendemos que una cuenca no aforada es aquella que no ha sido medida

calculada, marcada o investigado con una precisin el caudal y como ende su

escurrimiento de esta misma, como tal hay mtodos empricos para hallar el

escurrimiento neto que se mencionara adelante.

Existen diversos mtodos para estimar la avenida mxima que puede

producirse en una cuenca. La mayora de ellos son poco precisos ya que no

tienen en cuenta los parmetro relevantes como el clima, la pendiente, la forma

de la cuenca, etc. una de las ecuaciones propuestas son por Dickens en 1869

y Gnaguillet


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Dickens Gnaguillet

Donde Qm: caudal mximo a la salida de la cuenca como consecuencia de una

lluvia mxima (m3/s) S: Superficie de la cuenca (Km2) = coeficientes de

ajuste a dimensional

Para periodos de retorno entre 10 y 500 aos y cuencas de menos de 30km2.

Dal-Re et al ha desarrollado una ecuacin, pero este mtodo no es vlido para

precipitaciones anuales superiores a 1.500mm o inferiores a 500mm


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Para periodos de retorno inferiores a 50 aos y cuencas entre 200 y 100

Una forma de medir los caudales y sus medidas es por aforos: Hidrograma:

Registro del caudal de un ro en funcin del tiempo

Sirve para Estudiar aportaciones de agua: Componente escorrentia

Componente agua subterrnea Relacionar lluvia-caudal Deducir avenidas

mximas y caudales mnimos Etc

Aforo: Medida del caudal en un ro Mtodos: Medicin directa: Molinetes

Flotadores Trazadores Medicin indirecta: - Limnigrafos (se mide el nivel y se

deduce el caudal.


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MEDICIN DIRECTA

Consiste en medir la velocidad del agua y obtener el caudal como producto de

velocidad por superficie. Mtodos: Molinetes: son pequeos molinos

(normalmente tipo tornillo de Arqumedes)

Las oscilaciones manifestadas en el balance hdrico tienen incidencia directa

sobre el rgimen hidrolgico de los escurrimientos superficiales. No obstante, la

evidente correspondencia que vincula la precipitacin con el caudal, est

determinada tanto por las condiciones fsicas de la

cuenca como por el carcter de las lluvias.

En ese sentido, los anlisis de correlaciones entre ambas variables resultan muy

tiles para establecer el grado y tipo de relacin entre ambos parmetros. El

objetivo de este trabajo es analizar el comportamiento de algunas variables

hidrolgicas de la cuenca del ro Santa Luca (Corrientes, Argentina) y la relacin

entre el excedente de agua y el caudal escurrido.


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Se utiliz el mtodo de Thornthwaite y Mather. Como resultado, la totalidad de los

balances hdricos en la cuenca del ro Santa Luca indic excedente de humedad

en el suelo. En algunos casos los excesos superaron los 600 mm anuales.

Finalmente, se hall correlacin entre los valores de precipitacin y el aumento de

caudales.

El estudio del comportamiento hidrolgico de una cuenca permite interpretar la

correlacin de los fenmenos fsicos y humanos que se desarrollan en su

mbito. Los ros tienen gran relacin con todas las formas de vida,

especialmente con las actividades humanas. En general, en el curso inferior de

los ros se localizan grandes poblaciones y en sus desembocaduras se

encuentran puertos e industrias (Campo y Piccolo, 1997).


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Dentro de los mtodos tiles para llevar a cabo una evaluacin de los cursos

de agua de una regin se encuentra el del clculo del balance hdrico; con ello

se contribuye a conocer el ciclo hidrolgico y a estimar cambios en el rgimen

de los ros y arroyos. Ello se debe a que en algunas zonas climticas las lluvias

definen directa (sobre los flujos superficiales) e indirectamente (sobre los

flujos sub superficiales y subterrneos) el rgimen hidrolgico de los ros.

Las masas tropicales continentales se corresponden con la franja de las Altas

Presiones Subtropicales de los 30 LS que se encuentran en ambos

hemisferios. En verano, en el Hemisferio Sur, estas reas se ven restringidas al

interior del continente que se encuentra muy caliente, con lo cual el rea en

estudio no se ve afectada.


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El rea en estudio se caracteriza por su suelo llano con leves ondulaciones de

arena rojiza, rodeadas de baados, esteros y pantanos. Se destacan los

bosques frondosos, a los que se suman los palmares que siguen los cursos de

los ros. Sus dos principales cauces son el Ro Paran y el Ro Uruguay,

muchos de los ros interiores de la provincia de Corrientes desaguan en ellos

(Uriel y Colombo, 1991).

El objetivo general de este trabajo es establecer el balance hdrico de la

cuenca del ro Santa Luca, en la provincia de Corrientes. Como objetivo

especfico se analiza la relacin entre el exceso de agua (diferencia positiva

acumulada entre precipitacin y evaporacin potencial durante un periodo

determinado) y el caudal escurrido.


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Se determinaron la evapotranspiracin potencial y la variacin estacional de

agua disponible en el sistema. Para calcular la escorrenta mensual en la

cuenca se consider que el concepto fsico de evaporacin en el anlisis

hidrolgico se asocia a los procesos biolgicos. En la ecuacin del balance

hidrolgico de una cuenca, la evaporacin y la transpiracin estn

incorporadas como un solo trmino a la misma (evapotranspiracin), que

influye directamente sobre la escorrenta


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5.2 ESCURRIMIENTO DE CUENCAS AFORADAS

5.3 ANALISIS DE AVENIDAS MAXIMAS.

La mayor parte de los estudios y proyectos de obras de ingeniera civil incluyen el

dimensionamiento de elementos destinados a evacuar los caudales de avenida

evitando daos en lo proyectado, aguas arriba y aguas abajo. Aunque este tipo de

clculos suelen adaptarse a una metodologa comn en sus aspectos bsicos,

difieren notablemente en los datos e hiptesis de partida y en los parmetros de

diseo, con lo cual los resultados no siempre resultan homogneos.

Como consecuencia de ello, algunos diseos quedan insuficientes para evacuar

los caudales producidos, creando cuellos de botella que generan problemas de

inundaciones. En el otro extremo, otros diseos basados en hiptesis ms

conservadoras, dan lugar a sobre dimensionamientos que encarecen

innecesariamente las obras de drenaje.


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Se define como avenida mxima al mximo caudal que se puede presentar a la

salida de una cuenca y siempre ser consecuencia de una lluvia mxima. Se

define como lluvia mxima a la mayor altura de agua que meteorolgicamente

puede darse durante un tiempo dado y en un periodo de tiempo prefijado. A este

periodo de tiempo prefijado se le denomina periodo de retorno (T) que se define

como el promedio de aos que ha de transcurrir para que se presente una sola

vez la lluvia mxima. Oscila entre 5 y 500 aos, cumplindose que cuanto mayor

es el periodo de retorno, mayor es la altura de agua de la lluvia mxima.


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Las avenidas causan daos de dos tipos debido a la fuerza de corriente durante la

crecida que se produce, tal como la erosin de la base de un puente o pordesborde de agua que producen inundaciones.


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Una avenida (en algunos lugares se denomina tambin como crecida de un ro,

lago ..., creciente, riada o aguas altas) es la elevacin del nivel de uncurso de

aguasignificativamente mayor que el flujo medio de ste. Durante la crecida, elcaudal de un curso de agua aumenta en tales proporciones que el lecho

delropuede resultar insuficiente para contenerlo. Entonces

elagualodesbordae invade el lecho mayor, tambin llamadollanura aluvial.

Una crecida elemental slo afecta a uno o variosafluentesy puede tener causasmuy diferentes: pluvial, debido a laslluvias continuas sobre una cuenca poco

permeable o que ya se ha empapado de agua; nivel, provocada por lafusinde

lasnieves, eldeshieloque provoca la ruptura del obstculo congelado que retena

las aguas, etc.
https://es.wikipedia.org/wiki/Curso_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Curso_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Curso_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Curso_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADohttps://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADohttps://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADohttps://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Inundaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Inundaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Inundaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Llanura_aluvialhttps://es.wikipedia.org/wiki/Llanura_aluvialhttps://es.wikipedia.org/wiki/Llanura_aluvialhttps://es.wikipedia.org/wiki/Afluentehttps://es.wikipedia.org/wiki/Afluentehttps://es.wikipedia.org/wiki/Afluentehttps://es.wikipedia.org/wiki/Lluviahttps://es.wikipedia.org/wiki/Lluviahttps://es.wikipedia.org/wiki/Lluviahttps://es.wikipedia.org/wiki/Fusi%C3%B3n_(cambio_de_estado)https://es.wikipedia.org/wiki/Fusi%C3%B3n_(cambio_de_estado)https://es.wikipedia.org/wiki/Fusi%C3%B3n_(cambio_de_estado)https://es.wikipedia.org/wiki/Nievehttps://es.wikipedia.org/wiki/Nievehttps://es.wikipedia.org/wiki/Nievehttps://es.wikipedia.org/wiki/Deshielohttps://es.wikipedia.org/wiki/Deshielohttps://es.wikipedia.org/wiki/Deshielohttps://es.wikipedia.org/wiki/Deshielohttps://es.wikipedia.org/wiki/Nievehttps://es.wikipedia.org/wiki/Fusi%C3%B3n_(cambio_de_estado)https://es.wikipedia.org/wiki/Lluviahttps://es.wikipedia.org/wiki/Afluentehttps://es.wikipedia.org/wiki/Llanura_aluvialhttps://es.wikipedia.org/wiki/Inundaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADohttps://es.wikipedia.org/wiki/Curso_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Curso_de_agua


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Muchas veces dos o ms de estas causas simples suman sus efectos y el ro,

sobre todo despus de haber recibido las aguas de varios afluentes importantes,

experimenta una crecida compleja. As es comoloschubascosprimaveralespueden agravar considerablemente una crecida nivel.

Por otra parte, las avenidas se pueden caracterizar segn su variabilidad en

eltiempo, as se pueden distinguir:

Avenidas peridicas, que generalmente no causan daos, e incluso son

benficas, como por ejemplo las delro Niloprevio a la construccin delapresa de Asun, donde contribuan a la fertilidad delvallebajo del ro. Este

tipo de avenidas es de larga duracin, pudiendo durar semanas o meses. Son

causadas por las variaciones climticas de vastas regiones de lacuenca

hidrogrfica. Son previsibles, pudindose tomar medidas de proteccin para

evitar o minimizar los daos.
https://es.wikipedia.org/wiki/Chubascohttps://es.wikipedia.org/wiki/Chubascohttps://es.wikipedia.org/wiki/Primaverahttps://es.wikipedia.org/wiki/Primaverahttps://es.wikipedia.org/wiki/Primaverahttps://es.wikipedia.org/wiki/Tiempohttps://es.wikipedia.org/wiki/Tiempohttps://es.wikipedia.org/wiki/Tiempohttps://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADo_Nilohttps://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADo_Nilohttps://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADo_Nilohttps://es.wikipedia.org/wiki/Presa_de_Asu%C3%A1nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Presa_de_Asu%C3%A1nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Presa_de_Asu%C3%A1nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Vallehttps://es.wikipedia.org/wiki/Vallehttps://es.wikipedia.org/wiki/Vallehttps://es.wikipedia.org/wiki/Cuenca_hidrogr%C3%A1ficahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cuenca_hidrogr%C3%A1ficahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cuenca_hidrogr%C3%A1ficahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cuenca_hidrogr%C3%A1ficahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cuenca_hidrogr%C3%A1ficahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cuenca_hidrogr%C3%A1ficahttps://es.wikipedia.org/wiki/Vallehttps://es.wikipedia.org/wiki/Presa_de_Asu%C3%A1nhttps://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADo_Nilohttps://es.wikipedia.org/wiki/Tiempohttps://es.wikipedia.org/wiki/Primaverahttps://es.wikipedia.org/wiki/Chubasco


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Avenidas excepcionales: Estas son causadas por precipitaciones intensas

sobre toda la cuenca o parte de esta. Son difcilmente previsibles, para ello serequiere de unared de monitoreooperada entiempo real. Generalmente

causan daos a las poblaciones y a la infraestructura econmica. Se pueden

tomar medidas deproteccin civily mantenimiento preventivo de las

infraestructuras.

Combinacin de ambas: Generalmente causan daos, son difcilmenteprevisibles si no se cuenta con unared de monitoreoentiempo real.

Las principales caractersticas de una avenida son:

- Su caudal mximo, o pico, fundamental para el dimensionamiento de las obras

de proteccin lineares odefensas ribereas;
https://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_monitoreohttps://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_monitoreohttps://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_monitoreohttps://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo_realhttps://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo_realhttps://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo_realhttps://es.wikipedia.org/wiki/Protecci%C3%B3n_civilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Protecci%C3%B3n_civilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Protecci%C3%B3n_civilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_monitoreohttps://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_monitoreohttps://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_monitoreohttps://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo_realhttps://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo_realhttps://es.wikipedia.org/wiki/Defensa_ribere%C3%B1ahttps://es.wikipedia.org/wiki/Defensa_ribere%C3%B1ahttps://es.wikipedia.org/wiki/Defensa_ribere%C3%B1ahttps://es.wikipedia.org/wiki/Defensa_ribere%C3%B1ahttps://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo_realhttps://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_monitoreohttps://es.wikipedia.org/wiki/Protecci%C3%B3n_civilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo_realhttps://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_monitoreo


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- El volumen de la avenida;

- Lavelocidad con que aumenta su caudal.

Estas caractersticas, para un mismo tipo deprecipitacin(es decir, mismaintensidad y tiempo deaguacero), varan en funcin de caractersticas intrnsecasde la cuenca: su extensin, la pendiente y tipo del terreno, etc., y tambin decaractersticas modificables por las actividades antrpicas: la cobertura vegetal,los tipos de preparacin del suelo para la agricultura, las reas impermeabilizadascomo reas urbanas, etc.
https://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_fluvialhttps://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_fluvialhttps://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_fluvialhttps://es.wikipedia.org/wiki/Precipitaci%C3%B3n_(meteorolog%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Precipitaci%C3%B3n_(meteorolog%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Precipitaci%C3%B3n_(meteorolog%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Aguacerohttps://es.wikipedia.org/wiki/Aguacerohttps://es.wikipedia.org/wiki/Aguacerohttps://es.wikipedia.org/wiki/Aguacerohttps://es.wikipedia.org/wiki/Precipitaci%C3%B3n_(meteorolog%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_fluvial


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Agravantes para su formacin

Entre las causas que agravan la importancia de las crecidas se encuentran:

Laimpermeabilidaddelsuelode la cuenca, adems de suexcesivapendientey falta devegetacinque hacen que el agua discurra

velozmente y no seinfiltre.

Los lechos estrechos y con pendientes muy acentuadas, que no puedenconservar volmenes suficientes de agua suplementaria.

La existencia deconfluenciasmuy prximas de unas a otras.

Las crecidas ms importantes no se deben a la torrencialidad de susprecipitaciones sino a la persistencia y a la repeticin de lluvias muy intensasdurante varios das. El suelo se halla entoncessaturadoy nopuedeabsorbermucha ms agua, y al no lucir elsol, la evaporacines pocorelevante. En todo caso, ello no excluye la existencia de crecidas devastadorasdebidas a la onda potente formada en un ro secundario por lluvias torrenciales.
https://es.wikipedia.org/wiki/Impermeabilidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Impermeabilidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Impermeabilidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Suelohttps://es.wikipedia.org/wiki/Suelohttps://es.wikipedia.org/wiki/Suelohttps://es.wikipedia.org/wiki/Pendiente_(geograf%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Pendiente_(geograf%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Pendiente_(geograf%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Vegetaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Vegetaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Vegetaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_de_infiltraci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_de_infiltraci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_de_infiltraci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Confluenciahttps://es.wikipedia.org/wiki/Confluenciahttps://es.wikipedia.org/wiki/Confluenciahttps://es.wikipedia.org/wiki/Disoluci%C3%B3n_saturadahttps://es.wikipedia.org/wiki/Disoluci%C3%B3n_saturadahttps://es.wikipedia.org/wiki/Disoluci%C3%B3n_saturadahttps://es.wikipedia.org/wiki/Absorci%C3%B3n_(qu%C3%ADmica)https://es.wikipedia.org/wiki/Absorci%C3%B3n_(qu%C3%ADmica)https://es.wikipedia.org/wiki/Absorci%C3%B3n_(qu%C3%ADmica)https://es.wikipedia.org/wiki/Solhttps://es.wikipedia.org/wiki/Solhttps://es.wikipedia.org/wiki/Solhttps://es.wikipedia.org/wiki/Evaporaci%C3%B3n_(proceso_f%C3%ADsico)https://es.wikipedia.org/wiki/Evaporaci%C3%B3n_(proceso_f%C3%ADsico)https://es.wikipedia.org/wiki/Evaporaci%C3%B3n_(proceso_f%C3%ADsico)https://es.wikipedia.org/wiki/Solhttps://es.wikipedia.org/wiki/Absorci%C3%B3n_(qu%C3%ADmica)https://es.wikipedia.org/wiki/Disoluci%C3%B3n_saturadahttps://es.wikipedia.org/wiki/Confluenciahttps://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_de_infiltraci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Vegetaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Pendiente_(geograf%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Suelohttps://es.wikipedia.org/wiki/Impermeabilidad

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