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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