I.1 Objetivos en el diseño y operación de los aprovechamientos hidráulicos.
I.2 Proceso de análisis.
I.3 Importancia de la información hidrológica.
I.1 Objetivos en eldiseño y operación de los
aprovechamientos hidráulicos.
un sistema hidráulico es
un mecanismo operado por la resistencia que ofrece la transmisión o la presión
cuando el líquido es forzado a través de una pequeña abertura o
tubo.
Puede verse como una red interdependiente, cuidadosamente equilibrada.
La idea básica detrás de cualquier sistema es muy simple, la fuerza que se aplica en un momento dado en un punto se transmite a otro punto en forma de fluido. El líquido que se usa es casi siempre un aceite de algún tipo (fluido hidráulico). La fuerza se multiplica casi siempre en el proceso.
Puede verse como una red interdependiente, cuidadosamente equilibrada.
La idea básica detrás de cualquier sistema es muy simple, la fuerza que se aplica en un momento dado en un punto se transmite a otro punto en forma de fluido. El líquido que se usa es casi siempre un aceite de algún tipo (fluido hidráulico). La fuerza se multiplica casi siempre en el proceso.
El aprovechamiento de cada forma hidráulica esde vital importancia para el desarrollo de fuentes de energia, economica y dedesarrollo social para los seres humanos.
Un ejemplo de un sistema hidráulico simple, es colocar dos pistones conectados por la parte inferior con una tubería llena de aceite, que puede ser de cualquier tamaño y forma. Si se aplica una fuerza hacia abajo a un pistón, entonces la fuerza se transmite al segundo pistón a través del aceite en la tubería. Lo sorprendente es que la fuerza aplicada que aparece en el segundo pistón es casi la totalidad de la fuerza aplicada en el primer pistón
Un ejemplo de un sistema hidráulico simple, es colocar dos pistones conectados por la parte inferior con una tubería llena de aceite, que puede ser de cualquier tamaño y forma. Si se aplica una fuerza hacia abajo a un pistón, entonces la fuerza se transmite al segundo pistón a través del aceite en la tubería. Lo sorprendente es que la fuerza aplicada que aparece en el segundo pistón es casi la totalidad de la fuerza aplicada en el primer pistón
I.2
Proceso de análisis.
Con la finalidad de conocer cuenta agua posee una determinada fuente o fuentes, se requiere de la instalación de estaciones de medición de caudal, luego una vez conocido la información hidrometeorológica y hidrométrica, se procede a medir las necesidades de requerimiento de agua mediante el estudio de demanda. En base al resultado del estudio de demanda se determina el tamaño y la capacidad del sistema hidráulico.
aunado a esto deben tomarse en cuenta volúmenes y escurrimientos esperados y de los escurrimientos máximos y mínimos, de las incertidumbres, riesgos y también es importante el conocimiento de las condicionantes que se presentan .
Con la finalidad de conocer cuenta agua posee una determinada fuente o fuentes, se requiere de la instalación de estaciones de medición de caudal, luego una vez conocido la información hidrometeorológica y hidrométrica, se procede a medir las necesidades de requerimiento de agua mediante el estudio de demanda. En base al resultado del estudio de demanda se determina el tamaño y la capacidad del sistema hidráulico.
aunado a esto deben tomarse en cuenta volúmenes y escurrimientos esperados y de los escurrimientos máximos y mínimos, de las incertidumbres, riesgos y también es importante el conocimiento de las condicionantes que se presentan .
La información que se
recolecta para desarrollar un estudio hidrológico comprende los siguientes
aspectos:
1. Cartografía
2. Hidrometeorología
Dentro de la información
cartográfica se incluyen los mapas con curvas de nivel a escalas entre
1:100.000 y 1:5.000, las fotografías aéreas y las imágenes de radar y de
satélite. Esta información se procesa para determinar las características
morfométricas, de capacidad de almacenamiento, y de suelos y uso de la tierra
de las hoyas vertientes y de las zonas de importancia dentro del proyecto.
En el aspecto
hidrometeorológico se recolecta información sobre las variables del clima, la
precipitación, los caudales y niveles de las corrientes naturales y los
sedimentos que transportan las corrientes. Por lo general esta información se
recolecta en forma de SERIES DE TIEMPO HISTORICAS, las cuales se procesan con
métodos estadísticos y probabilísticos para determinar regímenes medios y
proyecciones futuras. El tratamiento de estas series se realiza de acuerdo con
el tipo de proyecto que se va a desarrollar y para ello se utilizan los
conceptos de Hidrología Aplicada e Hidrología Estocástica.
El análisis de los
Estudios que se han desarrollado con anterioridad en la zona del proyecto
permite complementar la información recolectada. Este análisis tiene capital
importancia cuando el proyecto se desarrolla en varias fases porque en la
segunda fase debe analizarse cuidadosamente lo que se hizo en la primera, y así
sucesivamente.
Trabajos de campo
Luego de analizar la
información recolectada el ingeniero está en capacidad de programar los
trabajos de campo que permitan la complementación de la información existente.
Entre estos trabajos se cuentan la ejecución de Levantamientos Topográficos y
Batimétricos, la recolección y análisis de Muestras de los Sedimentos que
transportan las corrientes, la instalación y operación de estaciones Climatológicas
y Pluviometricas y la realización de Aforos.
Análisis de la
información hidrológica
Terminada la etapa de
recolección se procede al análisis del clima, la precipitación, los caudales y
los sedimentos. Este análisis se realiza
de acuerdo con las necesidades del proyecto y puede incluir uno o varios de los
siguientes temas:
Clima.
Los valores medios de
Temperatura, Humedad, Presión y Viento definen el clima de la zona de estudio.
En los proyectos de
suministro de agua el clima influye decisivamente en la relación que existe
entre la Precipitación, la Hoya vertiente y la formación de los Caudales de las
corrientes naturales. Esta relación se expresa matemáticamente por medio de la
ecuación del Balance Hidrológico.
Además, el análisis del
régimen climatológico es una de las bases fundamentales del estudio de impacto
ambiental en todos los proyectos de Ingeniería.
Precipitación
Los estudios de la
precipitación analizan el régimen de lluvias en la región a partir de los datos
de estaciones pluviométricas y pluviográficas.
El análisis comprende la
variabilidad de la precipitación en el tiempo, su distribución sobre el área de
estudio, la cuantificación de los volúmenes de agua que caen sobre la zona y
las magnitudes y frecuencias de los aguaceros intensos
Caudal medio
El régimen de caudales de
una corriente está relacionado con las lluvias y con las características de su
hoya vertiente. Este régimen define los
estados de caudales mínimos, medios y máximos en los sitios que han sido
seleccionados para captación de agua o para construcción de obras hidráulicas.
La metodología que se
utiliza depende de la información disponible y de las necesidades del proyecto.
Pueden utilizarse análisis estadísticos y probabilisticos de series históricas
de caudales o balances hidrológicos.
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