FORMULACIÓN DE HIDROGRAMAS

UNITARIOS CON BASE FÍSICA PARA LA

MODELACIÓN DEL ESCURRIMIENTO

PLUVIAL

ENERO, 2013

PRESENTA:

ING. JOSÉ ANTONIO QUEVEDO TIZNADO 1

DR. NABIL MOBAYED KHODR 2

ENCUENTRO INTERNACIONAL DE MANEJO DEL RIESGO POR INUNDACIONES

División de Investigación y Posgrado de la Facultad de Ingeniería.

Universidad Autónoma de Querétaro.

1 tonio_kv2@yahoo.com.mx, 2 nabil@uaq.mx

MODELOS HIROLÓGICOS LLUVIA - ESCURRIMIENTO

Un modelo adecuado de la relación entre precipitación y escurrimiento

permite hacer una buena estimación de los escurrimientos en una

cuenca, puede ser utilizado en el diseño de obras para controlar

inundaciones, hacer pronósticos oportunos, operar obras existentes y

emitir alarmas para movilizar a la población asentada en zonas de

riesgo (Domínguez et al., 2008).

- Integración de procesos

- Acoplamiento con SIG

- Método de análisis de los

fenómenos involucrados

Figura 1 y 1.a Plataformas de

algunos Modelos Hidrológicos

2

Figura 2.- Conceptualización de los procesos

hidrológicos en algunos modelos Lluvia-

Escurrimiento (tomada de Sánchez, 2010).

- Método del SCS (1971)

- HU de Haan (1994)

- HU de Mobayed (2001)

- HU de Clark (1945)

- HU del SCS (1971)

- H. de Sánchez B. - Gracia (1997)

- Convección – Difusión

(Diskin y Ding, 1994 )

- Método de Muskingum

(McCarthy, 1938; USACE 2000)

ESQUEMA DE MODELOS LLUVIA - ESCURRIMIENTO

3

MODELO HIDRAS

Procesamiento

de MDE y MDT

Hietograma

Precipitación

Efectiva (Pe)

Transformación de Pe

en Escurrimiento

Directo

Tránsito

Avenidas

(Flujo 1D,

Modelo A-D)

Figura 3.- Plataforma RHiD, integra diferentes modelos del proceso

lluvia – escurrimiento.

4

Arroyo de calle

Área tributaria

Terraplén

Celda de 10x10 m

MODELO DISTRIBUIDO DE ESCORRENTÍA

- Genera hidrogramas de

salida (Qj) por cada tramo j

de la red; los acumula en las

confluencias y los transita

hacia aguas abajo

0)](exp1[ Ca

aC F

LCD )5.0(

j

k

kjkj tuIQ1

1)(

tD

tCL

tD

Ltu

4

)(exp

4)(

2

3

Tiene que ver

con el traslado …

Tiene que ver con

la atenuación …

Ia

• SIN REGULACIÓN

5

MODELO DISTRIBUIDO DE ESCORRENTÍA

• CON REGULACIÓN (EFECTO DE INUNDACIÓN)

0

0 CA

I

T

AgC

h

MAXh

F

Si cambia la sección, se modifica

C (retardo) y D (atenuación) …

6

MODELO DISTRIBUIDO DE ESCORRENTÍA

• CON REGULACIÓN (EFECTO DE INUNDACIÓN)

7

)()()( tQptQstQ AAA

)()()( tQptQstQ BBB

)()()()( 2 tQtQtQQ BAAB

ESTUDIO DE CASO

Unidad de Escurrimiento

Cerro Blanco (Chiapas)

Cuenca del río Mixcoac

(Valle de México)

Cuenca del Dren Norte

(Santiago de Querétaro)

Figura 4.- Microcuenca Cerro Blanco, perteneciente a la cuenca

del río de la Sierra, Chiapas, México.

Figura 5.- Cuenca del río Mixcoac, localizada en la delegación

Alvaro Obregón, Distrito Federal.

8

Cuenca del Dren Norte

(Santiago de Querétaro)

0

1

2

3

4

5

6

7

Cuenca del río Mixcoac

(Valle de México)

Figura 6.- Zonas de inundación del evento de lluvia, de acuerdo

con información de Protección civil del Estado.

Unidad de Escurrimiento

Cerro Blanco (Chiapas)

CONCLUSIONES

9

Modelos Lluvia - Escurrimiento y

toma de decisiones.

Desarrollo de Investigación

con modelos experimentales.

Información, bases de datos.

GRACIAS

POR SU

ATENCIÓN.

10

BIBLIOGRAFÍA

11

Clark, C.O. 1945. Storage and the unit hydrograph. Transactions, ASCE, 110, 1419-

1446.

Diskin M. y Ding Y. 1994. Channel routing independent of length subdivisión. Water

Resources Research, 30–5.

Domínguez, M.R., G. Garduño, A. Baldemar, A. Mendoza, M.L. Arganis y E. Carrioza,

2008. Manual del Modelo para pronóstico de escurrimiento. UNAM, México.

Haan, C. T., B.J. Barfield y J.C.Hayes. 1994. Desing Hidrology and sedimentology for

small catchments. Academic Press, N.Y.

Mobayed K. N. 2001. Modelo distribuido de lluvia-escorrentía basado en el manejo de

variables georeferenciadas y el escalamiento fisiográfico de cuencas. Tesis doctoral, UNAM,

México.

Sánchez, B. y J.L. Gracia. 1997. Método para determinar Hidrogramas de Salida en

cuencas pequeñas. Series del Instituto de Ingeniería, N° CI-1, UNAM, México.

Sánchez, F.J. 2010. HEC-HMS. Manual básico. Departamento de Geología,

Universidad de Salamanca. España. http://web.usal.es/javisan/hidro.

BIBLIOGRAFÍA

12

Soil Conservation Service (SCS), 1964, 1971, 1986. Hydrology, SCS National

Engineering Handbook. U. S. Department of Agriculture, Washington D. C.

US Army Corps of Engineers (USACE). 2000. Hydrologic Modeling System HEC-

HMS, Technical Reference Manual. Hydrologic Engineering Center, EUA.