Curvas de gasto
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1 Curvas de gasto Angel Luis Aldana Valverde Consultor OMM Coordinador de PROHIMET (http://www.prohimet.org) [email protected]
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Curvas de gasto
Angel Luis Aldana Valverde
Consultor OMM
Coordinador de PROHIMET (http://www.prohimet.org)
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La estimación de curvas de gasto
o Dificultades n Concepto dinámico del río n Circunstancias especiales n Imposibilidad de asegurar relaciones biunívocas para
grandes caudales n Aforos directos en situaciones de crecida
o Soluciones n Estudios previos n Experiencia n Estimaciones de velocidades (flotadores) n Método
o Curva de gasto – Fecha n Asociar a cada situación concreta n Almacenar y mantener
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Variaciones de características del cauce. Alteración de fondo
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Variaciones de características del cauce. Reducción de sección efectiva
5
Variaciones de características del cauce. Elevación de niveles
6 Redes hidrometeorológicas. Angel Luis Aldana Valverde
Calibración de estaciones hidrométricas
o Relaciones nivel-caudal n Aforos directos
o Molinetes o Perfiladores ADCP (acoustic doppler current profiler,
perfilador de corrientes por efecto Doppler) o Tarado y contraste de medidas
n Extrapolación de curvas de gasto o Curvas analíticas o Empleo de modelos numéricos de flujo en lámina libre
n Análisis de incertidumbres o Condiciones de contorno o Vegetación o Transporte de sedimentos o Parámetros de modelación o Errores de medida de nivel y velocidad
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Estimaciones de relaciones nivel-caudal. Métodos
o Aforos directos o Ensayos con modelos reducidos o Cálculo en condiciones de flujo en régimen
permanente o Análisis de episodios históricos o Ajuste en tiempo real con ayuda de modelos de
simulación
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Aforos directos
o Selección del sitio n Régimen hidráulico n Accesibilidad n Ventajas especiales (ej: puentes)
o Selección del instrumental n Velocidades y profundidades n Lecho móvil o fijo. Importancia del transporte de fondo n Transporte de sólidos n Ancho de la sección
o Número de verticales n Qi <= 5 % Q total -> 25 verticales n Qi <= 10 % Q Total
o Número de puntos en la vertical n Tiempo de trabajo n Profundidad máxima n Condiciones del cauce y del flujo (evolución temporal) n Hipótesis de distribución vertical de velocidad
o Coordenadas n Situación de la sección n Posición en la sección transversal n Profundidad de la medida
o Correcciones por la falta de verticalidad de la línea
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Procedimiento de estimación de curvas de gasto
o Fase de construcción de herramientas o Fase de estudios y calibración (pre-calibración) o Fase de operación en tiempo real (calibración)
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Ejemplo de curvas
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00
Cal
ado
(m)
Caudal (m3/s)
Curvas de gasto
Q=a*h^b Q=a*x+b*h^2 Modelo Aforo directo
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00
Cal
ado
(m)
Caudal (m3/s)
Curvas de gasto
Q=a*h^b Q=a*x+b*h^2 Modelo Aforo directo
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Curvas de gasto en fase de calibración
• Aforos directos • Ensayos en modelos reducidos • Cartografía
Análisis de escenarios con modelos numéricos
Análisis de episodios históricos con modelos numéricos
• Estimación de parámetros.
• Datos en determinadas circunstancias
• Análisis de incertidumbres • Familia de curvas
• Mejora de los ajustes.
• Identificación y selección de curvas
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Curvas de gasto en tiempo real
• Curvas seleccionadas • Parámetros estimados • Modelos • Observaciones
• Contraste con otras estaciones • Simulación del episodio
• Simulación • Previsión
• Hipótesis sobre la realidad observada
• Selección de escenarios
• Ajustes • Selección de la curva
• Nuevos datos para contraste
• Previsiones
• Refresco de datos temporales
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Ejemplo de familia de curvas
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00
Calado
(m)
Caudal (m3/s)
Curvas de gasto en Alfeitamí
Q (n=0.035)
Q (n=0.040)
Q (n=0.045)
Río limpio: n=0.035, vegetación crecida: n=0.045 Casos extremos: n=0.03, n= 0.05
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Relaciones nivel-caudal
• Edición por puntos • Desplazamientos y transformaciones • Tabla y-KN1-n
nKNQ 1
= 21
32**1 IRhAKN =
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Nov 2011.- Dificultades en la estimación de caudales
o Dificultades n Configuración de aplicaciones n Calibración del sistema de telemedida
n Estado del cauce n Flotantes n Arrastres n Estructuras no controladas
o Acciones n Aforos directos
o Molinete o ADCP
n Estimaciones o Velocidades superficiales
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
45.00
50.00
20/11/2011 12:00 21/11/2011 0:00 21/11/2011 12:00 22/11/2011 0:00 22/11/2011 12:00 23/11/2011 0:00
M.C. GUADALENTÍN-SOTOBOSQUE AF. SEGURA-MURCIA AF. SEGURA-BENIEL AF. SEGURA-BENISCORNIA
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22/11/2011
Jacarilla
Formentera
Manzano y Ferrer
Alfeitamí
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Ejemplo de familia de curvas
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00
Calado
(m)
Caudal (m3/s)
Curvas de gasto en Alfeitamí
Q (n=0.035)
Q (n=0.040)
Q (n=0.045)
Río limpio: n=0.035, vegetación crecida: n=0.045 Casos extremos: n=0.03, n= 0.05
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Selección de curvas
Río limpio: n=0.035, vegetación crecida: n=0.045 Casos extremos: n=0.03, n= 0.05
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00
Calado
(m)
Caudal (m3/s)
Curvas de gasto en Alfeitamí
Q (n=0.035)
Q (n=0.040)
Q (n=0.045)
