Estudio hidrologico del rio Hueyateno-Zacapoaxtla para el proyecto de un puente
Date
2002
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Publisher
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Abstract
A la resolución de los problemas reservados a la Ingeniería de Puentes, concurren en forma principal diversas disciplinas tales como Topografia, Geologia, Análisis Estructural y la Hidráulica. Este trabajo se va enfocar al área de la hidráulica, aunque algunos autores consideran que los puentes no pueden considerarse hidráulicos propiamente dichos, si tienen, no obstante cierta vinculación con ellas por ser obras a construir sobre rios. La Hidráulica abarca varios estudios entre ellos el Estudio Hidrológico de un Rio, se considera que este estudio es la base para proyectar un Puente. Un estudio Hidrológico es fundamental en la planeación, diseño y operación de obras hidráulicas que se relacionen con la hidráulica. La planeación y el diseño básicamente se realizan para obtener las dimensiones fisicas o capacidad de conducción de la obra; que desde luego sé obtendrá de acuerdo con los volúmenes que se desean almacenar, controlar o transmitir. Cada estudio que se realiza para el dimensionamiento de obras mediante la Hidrológica, por lo general representa un caso único, debido a que se tratan diferentes condiciones fisicas dentro de una cuenca hidrológica especifica. Los estudios hidrológicos nos proporcionan datos necesarios para poder determinar las características de un puente, y estos son: 1.- Q- Gasto máximo en avenidas 2.- V Velocidad media que alcanza el agua cuando la avenida tiene lugar .- Frecuencia: o periodo de retorno de éstas 3 4.- Duración: de las mismas 5.- Niveles: que alcanza el agua durante las avenidas máximas ordinarias y 7.- Dirección de la corriente en cada situación 6.- Zonas de inundación extraordinarias y en estiaje Lo anterior nos permite obtener, por asi decirlo, una historia del flujo de aguas por un cauce en un cierto punto en estudio. Con los datos obtenidos del estudio hidrológico
los del estudio geológico, estamos en posibilidad de tener una visión más general del problema y establecer un anteproyecto de la obra. objeto de proyectar un puente se tienen los siguientes: Dentro de los métodos más usuales para determinar el gasto o avenida máxima con el 1.- METODOS DIRECTOS 2.- METODOS INDIRECTOS 2.a.- FORMULAS DE ESCURRIMIENTO 2.a.1.- METODOS EMPÍRICOS 2.a.2.- METODOS SEMIEMPIRICOS 2.a.3.- METODOS ESTADÍSTICOS 2.a.4.- METODOS HIDROMETEOROLOGICOS 2.b.- METODO DE SECCION PENDIENTE 1 .- METODOS DIRECTOS Esta forma de obtener el gasto de una avenida es mediante la determinación de una sección transversal de la corriente para obtener el área de la misma en dos lugares como mínimo. En esta obra no se contó con esta información. Posteriormente se mide la velocidad de la corriente por medio de molinetes o flotadores, en varias secciones y a diferentes profundidades. Lo anterior se realiza en tramos rectos y con pendiente uniforme. Por la ecuación de continuidad, Q = A*V 2.- METODOS INDIRECTOS 2.a.- FORMULAS DE ESCURRIMIENTO 2.a. 1.- METODOS EMPÍRICOS Los métodos empíricos se emplean para obtener una idea preliminar sobre el gasto de diseño, o bien cuando no se conocen las características de la precipitación en la zona correspondiente a la cuenca en estudio, ya que en ellos intervienen como variables únicamente las características físicas de la cuneca.
En este caso son utilizados los métodos de Creager y Lowly los cuales proporcionan el gasto de diseño en función del área de la cuenca y de un coeficiente que depende de la región hidrológica correspondiente. 2.a.2.- METODOS SEMIEMPIRICOS Son similares a los empíricos, con la única variante de que aquí se hace intervenir la intensidad de la lluvia en la relación funcional que define el gasto de diseño. Estos métodos se basan en el conocimiento del ciclo hidrológico y difieren unos de otros en el mayor o menor detalle con que toman los factores que intervienen en dicho ciclo. 2.a.3.- METODOS ESTADÍSTICOS Estos métodos son de gran utilidad en sitios en los que se cuenta con un buen registro de los gastos ocurridos. Se basan en suponer que los gastos máximos anuales aforados en una cuenca, son una muestra aleatoria de una población de gastos máximos. Difieren entre ellos en forma de la función de distribución de probabilidades que suponen tiene la población. 2.a.4.- METODOS HIDROMETEOROLOGICOS Se basan en la determinación de la precipitación máxima probable (PMP), a partir de métodos meteorológicos, para determinar la tormenta de diseño; y en convertir dicha tormenta en el hidrograma de diseño mediante una relación precipitación-escurrimiento. Este método se utiliza casi exclusivamente en el diseño de las obras de excedencia de grandes presas. 2.b.- METODO DE SECCION PENDIENTE Para la obtención del gasto de diseño por medio de este método se usa la ecuación de continuidad y que es: Donde Q=A*V V= velocidad media de la corriente. A= área hidráulica de la sección considerada. Para determinar el gasto máximo, en el cruce del río Hueyateno se empleó este último método.