Estudio hidrologico e hidraulico en carreteras
¿Cuál es la importancia de la hidrología?
La estimación de las crecidas es necesaria para diseñar estructuras hidráulicas y cuantificar el riesgo de fallo de las mismas. La mayoría de los métodos utilizados para la estimación de las crecidas de diseño en Mozambique se desarrollaron a finales de la década de 1960. Además, la recopilación de datos hidrológicos en el este de África es un gran reto; hay pocos datos disponibles en la literatura para Mozambique. Pegram (2004) propuso nuevos enfoques que se aplican en este proyecto. La base de datos de las precipitaciones anuales se analiza, se ajusta y se utiliza para evaluar las descargas máximas de 198 cuencas de Mozambique. Además, se diseñan estructuras hidráulicas (puentes y alcantarillas) a lo largo de la carretera nacional Mueda-Negomano de unos 170 km. Palabras clave: Mozambique, modelos hidrológicos, dimensionamiento, box culvert, puente.
Manual de diseño de drenaje de carreteras
Figura 1: Puente cubierto de Waitsfield, VT, después (izquierda) y durante (derecha) la tormenta tropical Irene en agosto de 2011. Los escombros arrastrados aguas abajo por la crecida del río Mad causaron daños visibles en la estructura, requiriendo la sustitución de varios paneles laterales. Al no haber suficiente francobordo en este evento de magnitud, la capacidad hidráulica de la corriente estaba limitada por la abertura debajo de esta estructura. Comprender el impacto de los puentes en las aguas de las crecidas es un componente esencial del diseño hidráulico.
A cada carretera se le asigna una clasificación funcional basada en la propiedad y el uso del tráfico. Esta clasificación corresponde a un evento de diseño basado en la probabilidad de ocurrencia anual. Por ejemplo, un evento pluvial de diseño del 4% de probabilidad de equivalencia anual (AEP), significa que en un año determinado, un evento de esta magnitud tiene un 4% de probabilidad de ocurrir. Estadísticamente, un evento con un 4% de probabilidad de ocurrir cada año, tendrá un intervalo de retorno de 25 años. Los siguientes eventos de diseño, detallados en la Tabla 4-2 del Manual de Hidráulica, corresponden a las clasificaciones de vías asociadas:
Simulación hidráulica con Civil 3D y Storm and Sanitary
Este manual es una revisión de la Circular de Ingeniería Hidráulica nº 19. El manual trata los procesos físicos del ciclo hidrológico que son importantes para los ingenieros de carreteras y los métodos que se utilizan en el diseño de las estructuras de drenaje de las carreteras. Los métodos hidrológicos de mayor interés son el análisis de frecuencias para analizar los datos de aforo, los métodos empíricos para la estimación del caudal máximo y el análisis y síntesis de hidrogramas. Los métodos de descarga máxima analizados incluyen las ecuaciones de regresión, el método racional y el método gráfico SCS. Se discute la evaluación de los efectos del desarrollo urbano. Se presentan los métodos hidrológicos utilizados en las tierras áridas. Se detallan los métodos de planificación y diseño de cuencas de detención. Se presentan los procedimientos de trazado de canales y de almacenamiento utilizados habitualmente en los análisis hidrológicos para el drenaje de carreteras. Se presentan los fundamentos de los sistemas de información geográfica (SIG) para apoyar el creciente uso de los SIG en los proyectos de carreteras. Todos los cálculos se realizan en unidades del SI.
HY8 Demo, Tutorial y Ejemplo #1 – para el análisis de alcantarillas y
El objetivo de un estudio hidrológico es definir la magnitud de la inundación para determinados períodos de retorno. Como parte del estudio hidrológico, se realizan cálculos hidráulicos con el fin de establecer los niveles y la velocidad del agua que fluye dentro de la parcela o sitio en cuestión y llegar a un prediseño de un sistema de drenaje que pueda hacer frente a posibles inundaciones durante los períodos de retorno considerados.
En el caso de que los movimientos de tierra posteriores modificaran la topografía utilizada para generar los modelos durante la primera fase, nos comprometeríamos a elaborar un nuevo modelo de inundación durante la segunda fase utilizando la nueva topografía resultante de dichos movimientos de tierra. Recogemos los siguientes datos durante la primera fase:
GMS Internacional puede recabar información de las curvas de la FID para sus cálculos. En ausencia de esta información, también es factible proporcionar estos datos utilizando otras fuentes, como los campos de investigación adyacentes o haciendo suposiciones basadas en la experiencia. Se identificarán y acordarán con el cliente todos los posibles puntos de descarga de las aguas pluviales estimados dentro del sistema de drenaje y su área de descarga. Podemos estimar el caudal máximo para estos puntos de descarga basándonos en diferentes ecuaciones normalmente utilizadas para el diseño de sistemas de drenaje de aguas pluviales o pequeñas cuencas.