s√°bado, 16 de enero de 2021

ūüďö Libro: Introducci√≥n a la Hidrolog√≠a Urbana - Daniel Francisco Campos Aranda

 

Introducción a la hidrología urbana

Introducción a la Hidrología Urbana [PDF]


Autor: Daniel Francisco Campos Aranda
Marzo, 2010

PRESENTACI√ďN

La vida nos ense√Īa que antes de poder correr hay que aprender a caminar. Considero que en Hidrolog√≠a Urbana "correr" equivale al uso del software comercial para resolver los problemas de dise√Īo o revisi√≥n de los sistemas de drenaje urbano y "caminar" corresponde al conocimiento de los aspectos conceptuales asociados a tales sistemas hidrol√≥gicos, as√≠ como al dominio manual de los c√°lculos necesarios para plantear soluciones a los problemas citados. Bajo tal marco de referencia, este texto intenta ense√Īar a dar los primeros pasos en este campo de la ingenier√≠a, que no s√≥lo resulta apasionante sino que tiene un futuro verdaderamente prometedor, en relaci√≥n con las demandas que establece y los retos que plantea, ya que al parecer las ciudades nunca dejar√°n de crecer!

Esta √ļltima aseveraci√≥n est√° fundamentada en el hecho de que nuestra sociedad √ļnicamente habla de desarrollo sustentable y de b√ļsqueda de mejores niveles de vida para la poblaci√≥n, pero no respeta tal planteamiento y se est√° dando en las ciudades un crecimiento an√°rquico que origina problemas que pudieron haberse evitado. Como ejemplos de lo anterior, baste citar que cuando el agua se acaba no se suspende o frena el llamado desarrollo econ√≥mico, sino que se importa o trasvasa agua, tray√©ndola generalmente desde lugares remotos y teniendo que vencer grandes desniveles topogr√°ficos; adem√°s de causar da√Īos ecol√≥gicos y generar problemas sociales en la cuenca de procedencia. Por otra parte, en las ciudades primero ocurren las inundaciones causadas por el agua de tormentas y despu√©s de plantean las soluciones a tal problema, como son los encauzamientos, los estanques de detenci√≥n y retenci√≥n, los colectores pluviales y finalmente los emisores. En general, no se pas√≥ por una etapa de planeaci√≥n y de desarrollo de soluciones no basadas en la infraestructura hidr√°ulica.

En relaci√≥n con el uso del software comercial, es una realidad que en el √°mbito profesional la mayor√≠a de las estimaciones y dise√Īos relativos al manejo de las aguas pluviales y en general de la Hidrolog√≠a Urbana, se realizan utilizando tales herramientas computacionales. Sin embargo, debe reconocerse que tanto los ingenieros civiles y municipales, as√≠ como los arquitectos, urbanistas e hidr√≥logos primero deben conocer y comprender los m√©todos y procedimientos que aplica el software comercial. Por lo anterior, el objetivo fundamental de este texto consiste en explicar los planteamientos de soporte de la Hidrolog√≠a Urbana, adem√°s de describir y aplicar sus procedimientos b√°sicos de dise√Īo.

Bajo este planteamiento, la palabra Introducci√≥n del t√≠tulo es altamente significativa, pues implica que no se describe ni usa alguno de los diversos paquetes computacionales disponibles de manera comercial o gratuita, relativos al dise√Īo o revisi√≥n de los sistemas de drenaje urbano. Tambi√©n asociado al t√≠tulo, est√° el enfoque b√°sicamente hidrol√≥gico del texto, no abordando en general las estimaciones hidr√°ulicas necesarias y mucho menos los dise√Īos de este tipo. Por ejemplo, no se describe c√≥mo dise√Īar canales de conducci√≥n, tampoco se explica el dise√Īo de las estructuras de descarga o entrega de los sistemas de alcantarillado, ni se aborda el dise√Īo de alcantarillas o puentes de un solo claro. Sin embargo, si se exponen los diferentes dise√Īos hidr√°ulicos asociados a las estructuras de descarga de los estanques de detenci√≥n; adem√°s se citan algunas referencias bibliogr√°ficas donde se puede profundizar en tales dise√Īos.

Adem√°s, el texto no cubre algunos t√≥picos que son parte del manejo integral de las aguas pluviales y del abastecimiento de agua potable, como son los aspectos de calidad del agua, la recarga del agua subterr√°nea y la erosi√≥n y dep√≥sito en cauces. En cambio, otros aspectos novedosos asociados al futuro del dise√Īo de los sistemas de alcantarillado son expuestos en el final del cap√≠tulo 9, as√≠ como buena parte de las llamadas mejores pr√°cticas de manejo (BMP) de las aguas de tormenta, como son todas las t√©cnicas de inducci√≥n de la infiltraci√≥n, hasta llegar a los estanques de infiltraci√≥n los cuales son abordados en el cap√≠tulo 11.

De manera general el texto est√° orientado a obtener y procesar la informaci√≥n necesaria para planear y dise√Īar hidrol√≥gicamente las obras de drenaje urbano que son requeridas para evitar o corregir los problemas de inundaciones por aguas de tormenta o por corrientes fluviales. En el primer caso, existe una planeaci√≥n del desarrollo y los urbanistas auxiliados por el hidr√≥logo urbano, establecen las acciones y las obras necesarias, com√ļnmente estanques de detenci√≥n y colectores pluviales; en el segundo caso, a partir de las zonas de inundaci√≥n y sus consecuencias sociales y econ√≥micas, se proyectan, generalmente, medidas estructurales de remediaci√≥n, las cuales consisten principalmente de presas rompe—picos y de control, as√≠ como rectificaciones, encauzamientos y bordos y muros de protecci√≥n.

CONTENIDO

1. CIUDADES, URBANIZACION Y DRENAJE.

Descripción general.
1.1 URBANIZACION Y CIUDADES.
1.2 CONCEPTO DEL CICLO HIDROLOGICO URBANO.
1.3 DISE√ĎOS HIDROLOGICOS E HIDRAULICOS URBANOS.
1.4 ASPECTOS HIDROLOGICOS DE LA URBANIZACION.
1.5 DRENAJE URBANO, COMPONENTES Y PERIODOS DE RETORNO DE DISE√ĎO.

2. PLAN GLOBAL DE DRENAJE.

Descripción general.
2.1 CONCEPTOS Y DEFINICIONES.
2.2 PASOS PARA ELABORAR UN PGB.

3. TECNICAS ESTADISTICAS Y PROBABILISTICAS.

Descripción general.
3.1 REGRESION Y CORRELACION LINEALES.
3.2 CONCEPTOS TEORICOS DEL ANALISIS PROBABILISTICO.
3.3 PERIODOS DE RETORNO EN DISE√ĎO URBANO.
3.4 ANALISIS ESTADISTICO PREVIO DE LOS DATOS HIDROLOGICOS.
3.5 PREDICCIONES CON LA TRANSFORMACION MIMEMA.
3.6 PREDICCIONES CON LA DISTRIBUCION LOG—PEARSON TIPO III.
3.7 PREDICCIONES CON LA DISTRIBUCION GVE.
3.8 OTROS METODOS Y MODELOS PROBABILISTICOS.

4. ESTIMACION DE CURVAS INTENSIDAD—DURACION—FRECUENCIA.

Descripción general.
4.1 NECESIDAD DE TAL ESTIMACION.
4.2 GENERALIDADES SOBRE LA PRECIPITACION.
4.3 CONSTRUCCION DE CURVAS IDF.
4.4 ESTIMACION DE CURVAS IDF.
4.5 FORMULA SIMPLE PARA LAS CURVAS IDF.
4.6 TORMENTAS DE DISE√ĎO.

5. ESTIMACION DE CRECIENTES EN CUENCAS RURALES.

Descripción general.
5.1 INFORMACION HIDROLOGICA BASICA.
5.2 ESTIMACION PROBABILISTICA DE CRECIENTES.
5.3 ESTIMACION HIDROLOGICA DE CRECIENTES.
5.4 DISCRETIZACION DE CUENCAS.
5.5 TRANSITO HIDROLOGICO EN CAUCES.
5.6 DISE√ĎO DE PRESAS DE CONTROL DE CRECIENTES.
5.7 CONCEPTOS DE SEGURIDAD DE PRESAS.

6. ESTIMACION DE CRECIENTES EN CUENCAS URBANAS.

Descripción general.
6.1 CARACTERISTICAS FISICAS DE LAS CUENCAS URBANAS.
6.2 NUMERO N DE LA CURVA DE ESCURRIMIENTO.
6.3 ESTIMACION DEL TIEMPO DE CONCENTRACION.
6.4 ESTIMACION DE GASTOS M√ĀXIMOS: METODO RACIONAL.
6.5 HIDROGRAMAS SINTETICOS DE CRECIENTES DE DISE√ĎO.

7. MANEJO DE PLANICIES DE INUNDACION.

Descripción general.
7.1 GENERALIDADES.
7.2 DELIMITACION DE PLANICIES DE INUNDACION.
7.3 USOS PERMITIDOS EN LAS ZONAS INUNDABLES.
7.4 BENEFICIOS DEL CONTROL DE CRECIENTES.

8. FLUJO EN CUNETAS Y DISE√ĎO HIDROLOGICO DE SUMIDEROS.

Descripción general.
8.1 TOPICOS ASOCIADOS AL FLUJO DE AGUA EN CALLES.
8.2 TOPICOS SOBRE DISE√ĎO HIDROLOGICO DE SUMIDEROS.

9. DISE√ĎO HIDROLOGICO DE COLECTORES PLUVIALES.

Descripción general.
9.1 TOPICOS RELATIVOS A LOS SISTEMAS DE ALCANTARILLADO.
9.2 DISE√ĎO HIDROLOGICO DE COLECTORES PLUVIALES.
9.3 FUTURO DEL DISE√ĎO DE LOS SISTEMAS DE ALCANTARILLADO.

10. DISE√ĎO HIDROLOGICO DE ESTANQUES DE DETENCION.

Descripción general.
10.1 GENERALIADES.
10.2 DIMENSIONAMIENTO EN CUENCAS PEQUE√ĎAS.
10.3 DIMENSIONAMIENTO EN CUENCAS MEDIANAS Y GRANDES.
10.4 DIMENSIONAMIENTO DE LA ESTRUCTURA DE DESCARGA.

11. TECNICAS DE REDUCCION DEL ESCURRIMIENTO.

Descripción general.
11.1 GENERALIDADES.
11.2 DESCRIPCION DE LAS PRACTICAS DE INFILTRACION.
11.3 DISE√ĎO DE INSTALACIONES DE INFILTRACION.
11.4 ESTABLECIMIENTO DE LAS PRACTICAS DE INFILTRACION.

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Atentamente,
Admin de Hidro SM
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