escorrentia ppt

7/25/2019 escorrentia ppt

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UNIVERSIDAD

PERUANA UNION

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?

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VERTEDERO VISTA LATERAL

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INFLUENCIA DE LA VENA AGUAS ABAJO

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VERTEDERO DE CRESTA DELGADA YANCHA

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PERFIL CREAGER (EN BARRAJEDE BOCATOMAS

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CANAL UCHUSUMA ALTO ESTACIONPUENTE EL AYRO

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ALTITUD : 4885 msnmALTITUD : 4885 msnm

CAPACIDAD : 3.80 MMCCAPACIDAD : 3.80 MMC

PRESA CASIRI

NO CONFUNDIR PRESA DE DERIVACINCON PRESA DE REGULACION


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PRESA PAUCARANI (ALIVIADERO MORNINGGLORY ENCIMADO)

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MEDIDORES DE HELICE (CORRENTOMETRO)

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AFORO VOLUMTRICO (TAMBIEN DIRECTAMENTEDEL BOMBEO DE AGUA SUBTERRANEA)

SUBTERRANEA

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Fig. Co!o"#$i%o 'i("o)*gi+o (%) ",o Pi-+o

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OBLIGATORIO EN CAUDALES GRANDES(SEGURIDAD DEL HIDROMENSOR Y DEL EQUIPO)

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AFORO CON CORRENTOMETRO (OBLIGATORIOSEGURIDAD DEL HIDROMENSOR)

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EL AREA DE LA CUENCA DE APORTE DETERMINALA CAPACIDAD DE LA OBRA DE DRENAJE VIAL

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PRECISION EN LA DETERMINACION DE LAVELOCIDAD PARA EL CALCULO DEL CAUDAL

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MOTIVACIN DEL CONOCIMIENTO DE LAESCORRENTIA O ESCURRIMIENTO

E) +o&o+ii%o (% )$- $"i$+io&%- (%)%-+""ii%o (% )$ $g&i#( %& )$- +"%+i%%- %&(i%"%%- !o+$- (%) $o %- i&(i-!%&-$)% !$"$ )$

!)$&ii+$+i*& (%-$""o))o (% o"$- i("9)i+$- :%!%"i#$& -$#i-$+%" )$- &%+%-i($(%- (% )$ !o)$+i*&.

L$ %-+o""%$ -!%"i+i$) %- %) !$"$%#"o (%) +i+)oi("o)


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OBJETIVO

Es!"#$!%& ' #s $#*#$*+s!$#s '$#,'# -, '* , $,&$#'*"!'#. #s+ $/"/ 0#/* "12!"/

-, s s3*# -, /$,**# & , $*$!'#4


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CICLO DE LA ESCORRENTIA O ESCURRIMIENTO

P/*$!%& ' $!$/ 5!'*/%6!$/ $/"3*&'!'/&* # 3*$!3!#$!%& !&$!'& s/7* s,/8 s, 's$#*6# s,7s$,& & /s /$9#&/s / s,*/*&/ # # #"%s:*# # *#09s ' #0#3/*#&s3!*#$!%&4 E& s $!$/ s'!s!&6,& $,#*/ :#ss4

E


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;4 F#s & # -, s !&!$!# ,& 3*+/'/ s$/ 5#s# $/"!&


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4 F#s '/&' /$,** , ,0!# !&&s#

@4 F#s '/&' # ,0!# 6# # ,& &!0 "12!"/ ' *$#*6# 8

/'# #6,# $/&*!7,8 # #,"&/ ' $#,'#

V

VV

I

R

R ,0!#

R

I

T

EE

EE

I

Es > ESCURRIMIENTO INTERMEDIO

I > INFILTRACIN

T > TRANSPIRACIN

R > ESCURRIMIENTO SUPERFICIAL

V > INTERCEPCIN POR LAS SUPERFICIES DE AGUA4

VARIABLES QUE CARACTERIAN LA


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VARIABLES QUE CARACTERIAN LAESCORRENTIA SUPERFICIAL

;4CAUDAL Es 0/,"& ' #6,# -, 3#s# 3/*# s$$!%& *#&s0*s# ' $#,$ & , s#$!%&5!'*/"9*!$#. 3/* ,&!'#' ' !"3/. 23*s#'/ &

"

s4 E Q s1 $/&:/*"#'/ 3/* $,#*/ 3*/$s/s4

;4 Es$,**!"!&/ s,3*:!$!#4

=4 Es$,**!"!&/ s,7s,3*:!$!#44 Es$,**!"!&/ s,7**1&/4

@4 L,0!# -, $# s/7* $#,$4

= COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO (C )


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=4COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO (C )Es # *#$!%& &* 0/,"& s$,**!'/ (V) 8 0/,"& 3*$!3!#'/ (V3) / # 1"! s$,**!'# (L)

8 # 3*$!3!#$!%& (P)4

P

L

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!

%% ==

4 TIEMPO DE CONCENTRACION (T$)

Es !"3/ -, # ,0!# -, $# & 3,&/ "#s'!s#& ' # $/**!& ' #6,# ' , $,&$# /"#3#*# 6#* # , s$$!& '*"!'#4 E T$ "!' !"3/ -, s &$s!# 3#*# -, /'# # $,&$#$/&*!,78# $/& s$/**&!# s,3*:!$!# & , s$$!&

$/&s!'*#'#4


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@4 PERIODO DE RETORNO (T)E- %) !%"io(o (% #i%!o !"o%(io %& $o- %&

:% & (%#%"i&$(o %%o =%& %-#% +$-o +$($)>%- ig$)$(o o -!%"$(o !o" )o %&o- &$ %?.

4 NIVEL DE AGUA (5)%- &$ (% )$- %(i($- @- $+i)%- (% (%#%"i&$"

-o"% & +"-o (% $g$. S% %!"%-$ %& . o +-.

B -% "%i%"% $ )$ $)#"$ $)+$&?$($ !o" %) &i%) (%

$g$ %& "%)$+i


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DESARROLLO TEMPORAL DE RESPUESTA Y DE ESCORRENTIA


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PROCESO DE ESCORRENTIA

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ELACIN P ECIPITACIN ESCO ENTA : Uno de los objetivosprincipales de la Hidrologa Superficial es calcular la escorrenta se va a generar si seproduce una precipitacin determinada (calcular el hidrograma que va a generar unhietograma). El tema es muy complejo y se plantean actuaciones diversas

Un evento concreto o el proceso continuo ! veces estudiamos qu" caudalesgenerar# cierta precipitacin$ o bien queremos conocer el proceso de un modocontinuo$ por ejemplo$ el funcionamiento de la cuenca a lo largo de un a%o.

&recipitaciones reales o supuestas &odemos

desear calcular los caudales generados por unasprecipitaciones reales o bien trabajamos con unatormenta de diseo para calcular el hidrograma dediseo. Si se va a construir una obra (canal$presa$...) debe 'acerse sobre caudales tericos quecalculamos que se producir#n por unasprecipitaciones tericas que se producir#n una vecada ** a%os.

En el estudio de una cuenca real con datos esnecesario utiliar un modelo en ordenador$ en el que

se introducen las caractersticas fsicas de lacuenca.


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ES+,--E/0! 10-E+/!Es el agua produc0da durante la precipitacin que fluyendo sobre la superficie delsuelo llega r#pidamente a la red de drenaje natural de una cuenca 'idrogr#fica$

saliendo y abandonando el sistema a trav"s del colector com2n o cauce principal'acia otro sistema de mayor categora y finalmente llega al mar en cuencas sinregulacin o al embalse de las unidades 'idrolgicas reguladas.


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+aractersticas de la escorrenta directa

Son caractersticas saltantes de la escorrentadirecta las siguientes

Es la variable pr#cticamente incontrolable encuencas no reguladas causante de la degradacin'drica del suelo.

El tiempo de viaje de la escorrenta directa esrelativamente corto$ comparado con el tiempo deviaje de la componente de agua subterr#nea .&uede variar desde escasas 'oras 'asta muc'osdas dependiendo de las distancia al destino final$a diferencia del tiempo de viaje dela aguasubterr#nea que puede variar desde algunosmeses 'asta muc'os a%os


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3a escorrenta directa provoca ondas deavenidas muy fuertes y bruscas en la red dedrenaje natural (ros$ quebradas$ arroyos)$especialmente en el cauce principal. 3a

geometra del 'idrograma de escorrenta$depende de la intensidad y localiacin.

3a escorrenta directa erosiona y conduce elsuelo bajo las formas de solidos en

suspensin y de arrastre. 3os solidos ensuspensin determinan la turbiedad del agua ylos solidos de arrastre$ luego de serconducidos a grandes distancias$ sedimentanen el cauce cambiando la geometra de laseccin transversal. El proceso desedimentacin aumenta al disminuir lapendiente del cauce principal$ 'acia aguasabajo$ determinado importantes$ canteras parala e4plotacin de agregados que se empleanen la industria de la construccin.


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3a escorrenta directa es pr#cticamenteinaprovec'ada por el 'ombre $ en cuencasreguladas$ y afecta a los embalses$

mediante el proceso de sedimentacin y sucontrol$ define la vida econmica o periodode vida util del represamiento en lascuencas reguladas.

3a componente de escorrenta directa esefmera y puede causar a su pasodesastres por inundaciones (5E,6E,1E3 07,) en proporciones importantes$que afectan la economa y la vida de lospueblos y comunidades. Esta caracterstica

agresiva de la escorrenta es controlada$aguas debajo de los embalses$ en lossistemas 'idrolgicos regulados.


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3a geometra del 'idrograma de escorrenta directa depende$ adem#s de lascaractersticas de la tormenta de la geometra y otras caractersticas intrnsecas

de la cuenca 'idrogr#fica. El 'idrograma de la escorrenta directa es propio ye4clusivo de determinada tormenta8 mientras que el 'idrograma de un acufero(flujo base)$ proviene de muc'as tormentas no identificables.

+ausas de la Escorrenta 1irecta

3a escorrenta directa es una variable efecto y$ como tal$ depender# de lascaractersticas de la variable causal (&recipitacin pluvial) y de la naturalea

intrnseca de la cuenca 'idrogr#fica. &ara una misma cuenca 'idrogr#fica$depende de las caractersticas de la tormenta y el estado actual de la cuenca$ alreferirnos a las caracterstica de una tormenta$ es obvio que nos referimos a ladistribucin de la tormenta en el espacio y tiempo.


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Son causas de la escorrenta directa y de su comportamiento

3a intensidad y duracin de la tormenta

3a distribucin de la tormenta sobre la cuenca receptora colectora+obertura vegetal de la cuenca

-elieve y topografa de la cuenca

5orma de la cuenca

/ipo de suelo y geologaivel de 'umedad del suelo antes de ocurrir la tormenta.

3abores realiadas en el suelo$ que 'ayan alterado su co'esin$ en el momento deocurrencia de tormenta.

Estimacin de la Escorrenta 1irecta&uede estimarse con la precisin adecuada$ solo y solo si$ se tiene registros 'istricosen 9tiempos 'idrolgicos: representativos $ tanto de la escorrenta directa como latormenta que lo causo. Es decir$ medida de las variables correspondientes causa efecto.&ara ello 'ay necesidad de contar con una red de fluvigrafos y limnigrafosestrat"gicamente$ instalados en la cuenca 'idrogr#fica a estudiar.


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Esto constituye un gran problema para los pases subdesarrollados$torn#ndose en un ;imposible de solucin

densidad de drenaje:densidad de drenaje:$ $o" $)o" )$"%-!%-#$ i("o)*gi+$ (% )$ +%&+$ -%"9 9-

"9!i($ +%&+$ i%& ("%&$($>


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"scorrenta"scorrenta %(.reci!itacin, !ro!iedades del suelo)

R#$!%& 3*$!3!#$!%&s$/**&+#

Propiedades del suelo

Precipitacin (mm)

Escorrenta (mm)

Propiedades del suelo

Precipitacin (mm)

Escorrenta (mm)

#a Coertura del terreno#a Coertura del terreno, tamin es un%actor mu+ im!ortante


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48

#lu$ia (mm/hr)

0lu1o (m3/s)

Cuenca

R#$!%& 3*$!3!#$!%&s$/**&+#


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4

#lu$ia (mm/hr)

0lu1o (m3

/s)iem!o

#lu$

ia

+

%lu

1o

0lu1o %(#lu$ia, !ro!iedades cuenca hidrogr%ica)

R#$!%& 3*$!3!#$!%& s$/**&+#


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M/'/ 3*$!3!#$!%& s$/**&+#

"ceso

!reci!itacin

"scorrenta

directa

0uncin

trans%erencia

'odelo hidrograma

4 d4id


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4idrograma, es cualuier gr%ico ue relaciona

alguna !ro!iedad del %lu1o de agua de un cauce conel tiem!o

"strictamente, es el gr%ico ue muestra la

$ariacin del caudal de un ro con el tiem!oDicho gr%ico muestra el

e%ecto integral de lascaractersticas %sicas +

climticas ue goiernan lasrelaciones entre la

!reci!itacin + escorrenta +escorrenta en una cuenca

4idrogramas4idrogramas

H!'*/6*#"#s


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H!'*/6*#"#s5e!resentacin del caudal en %uncin del

tiem!o, e!resando las $ariacionestem!orales de caudales o a!ortes de un roen una seccin determinada


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H!'*/6*#"#s

Q

t (das)1 2 3 4 5

(2) #ectura diaria

(6) 0lu1o medio diario

(7) #ectura ocasional(3) Caudal !ico

(8) 5egistrocontnuo

4id4id


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L$ V$"i$+i*& #%!o"$) (% )$ %-+o""%,$ -!%"i+i$) !%(%

i-$)i?$"-% %o" $ #"$- (% hidrogramashidrogramas (o&(% !%(%

$!"%+i$"-% )$ $"i$+i*& +,+)i+$ %-#$+io&$) +o& $)o"%- $)#o- o

!i+o- %& !%",o(o- %(o- o !o+$ (% ))i$- $)o"%- $o-

o &)o- %& !%",o(o- -%+o- o (% %-#i$%.

4idrogramas4idrogramas

4istograma de caudales medios4istograma de caudales medios


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4istograma de caudales medios4istograma de caudales mediosmensuales,mensuales, 5o 9uara!iranga (:rasil)5o 9uara!iranga (:rasil)


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H!s/6*#"# ' $#,'#s "'!/s "&s,#s

Com!ortamiento multianual del caudalCom!ortamiento multianual del caudal


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0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

110.00

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1915/16

1917/18

1919/20

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1993/94

1995/96

1997/98

1999/00

2001/02

2003/04

AO

Ca!da"

(m

3#s)

;normal 3


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Com!ortamiento multianual del caudalCom!ortamiento multianual del caudaldel ro 5imacdel ro 5imac

H!s/6*#"# ' $#,'#s "'!/s #&,#s. R+/


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5

H!s/6*#"# ' $#,'#s "'!/s #&,#s. R+/G,#*#3!*#&6# (B*#s!)

D! !7!!' ' '


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D!s3/&!7!!'#'s ' #6,#Anlisis de frecuenciasAnlisis de frecuencias(% +$($)%- o o)%&%- %(io-

%&-$)%- o#%&i&(o-% curvas de duracincurvas de duracin %& )$- :%-% !%(% (%#%"i&$" +$($)%- $ (i%"%%- !o"+%$%- (%

!"o$i)i($( (% o+""%&+i$

Anlisis de frecuencias:Anlisis de frecuencias:-% o"(%&$& ($#o- %& o"$(%+"%+i%% -% )%- $-ig&$ &$ "%+%&+i$ (% o+""%&+i$

%-#i$($ +o&frmula de Weibull

F > "(& ;)F > "(& ;)

A) g"$i+$" ($#o- o"(%&$(o- -- "%-!%+#i$-

"%+%&+i$- -% o#i%&% curvas de duracincurvas de duracin.

C,*0#s ' ',*#$!%&


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C,*0#s ' ',*#$!%& C,*0# ' ',*#$!%&%- & !"o+%(ii%o g"9i+o !$"$

$&9)i-i- (% "%+%&+i$ (% ($#o- (% +$($)%-. R%!"%-%$ )$ "%+%&+i$ $+)$($ (% o+""%&+i$ (%

& +$($) (%#%"i&$(o.

G"9i+$ :% #i%&% +$($) =Q)+oo o"(%&$($ &%"o(% (,$- (%) $o =g%&%"$)%% %!"%-$(o- %& H (%

#i%!o> %& :% %-% +$($) %- %+%(i(o o ig$)$(o

+oo $-+i-$.

O"(%&$($ Q!$"$ +$):i%" !o"+%$% (% !"o$i)i($("%!"%-%$ $g&i#( (%) )o %& & $o !"o%(io :%%-!%"$ :% -%$ %+%(i(o o ig$)$(o & !o"+%$% P(%) #i%!o.

C,*0#s ' ',*#$!%&


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C,*0#s ' ',*#$!%&.or medio de estas cur$as se de%inen el =

o

Caudal caracterstico m3imo= Caudal reasado 7< dasal a>o

o Caudal caracterstico de se(ua= Caudal reasado 366das al a>o

o Caudal de aguas a1as= caudal ecedido 2?6 das al a>oo el ?6 @ del tiem!o

o Caudal medio anual=altura de un rectngulo

de rea eui$alente alrea a1o la cur$a deduracin

C,*0#s ' ',*#$!%&. *+/ G,#*#3!*#&6# (B*#s!)


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C,*0#s ' ',*#$!%&. *+/ G,#*#3!*#&6# (B*#s!)

C ' ' !% + I


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C,*0#s ' ',*#$!%&. *+/ I$#

;;

?6?6

C,*0#s ' ',*#$!%&. *+/ G,#*#3!*#&6# (B*#s!)


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65

C,*0#s ' ',*#$!%&. *+/ G,#*#3!*#&6# (B*#s!)

S3#*#$!%& ' :,/ 7#s


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S3#*#$!%& ' :,/ 7#s

M/'/s 6*1:!$/s ' s3#*#$!%& ' :,/ 7#s


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6 3

M ' 1:! ' !% ' : 7


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M/'/s 6*1:!$/s ' s3#*#$!%& ' :,/ 7#s

M/'/s 6*1:!$/s ' s3#*#$!%& ' :,/ 7#s


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M/'/s 6*1:!$/s ' s3#*#$!%& ' :,/ 7#s


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L ' !% ' ' ! ! !% TERMINOLOGA DE LA TEORA DEL HIDROGRAMA UNITARIO


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L# ',*#$!%& ' 2$s/ ' 3*$!3!#$!%& s !"3/ -, #*'# & 3*/',$!*s 2$s/ '3*$!3!#$!%&4 N/ s *:!* # !"3/ ' #*s3,s# :,0!# *# & 5!'*/6*#"#4 L/s

5!'*/6*#"#s s !'&!:!$#& 3/* "'!/ ' 3*+/'/' ',*#$!%&4 P/* "3/. ,& 5!'*/6*#"# ,&!#*!/' 5/*#s ",s*# !"3#$/ ' 5/*#s '2$s/ ' 3*$!3!#$!%&4

L# $,*0# / *#"# #s$&'& s # 3#* '

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