Design Flood: Definición y computación del diseño Flood Hydrograph
Lea este artículo para conocer la definición de diseño de inundación y el cálculo de su hidrograma.
Definición de Inundación de Diseño:
La inundación de diseño es el valor de la descarga máxima instantánea adoptada para el diseño de un proyecto en particular o cualquiera de sus estructuras. Además de las consideraciones de las características de la inundación, las frecuencias y la potencialidad del área de drenaje contribuyente por encima de la estructura, las consideraciones sociales, económicas y otras no hidrológicas que puedan tener influencia se consideran para derivar una inundación de diseño.
El término "inundación de diseño" se utiliza para denotar el flujo máximo de inundación que podría pasarse sin daños o una amenaza grave para la estabilidad de las estructuras de ingeniería. Por lo tanto, es necesario especificar el volumen y el período de flujo de inundación que puede fluir hacia abajo junto con el flujo máximo. Por lo tanto, el diseño del hidrograma de inundación también se elabora completamente junto con el flujo máximo para facilitar el diseño.
El Probable Maximum Flood (PMF) es la inundación que resultaría de la combinación más severa de condiciones meteorológicas e hidrológicas críticas consideradas físicamente posibles en la región en cuestión.
El flujo máximo se estima mediante fórmulas empíricas, curvas de envolvente, método de hidrograma unitario, método racional o análisis de frecuencia de inundación. Luego, considerando los factores sociales y económicos, el valor del flujo máximo aumenta al aplicar un factor de seguridad.
Para estructuras importantes como las grandes represas no es suficiente considerar el diseño de inundaciones solamente. Requiere estimaciones de inundaciones extremas, como Probable Maximum Flood (PMF). Al derivar el PMF, se intenta analizar los factores causales responsables de la producción de la inundación con miras a llegar a la combinación más crítica de factores meteorológicos e hidrológicos.
Entre los factores que producen inundaciones severas, los más importantes son los siguientes:
yo. Ocurrencia de tormenta muy intensa.
ii. Centrado de la tormenta sobre la cuenca para producir la máxima escorrentía.
iii. Secuencia del tiempo crítico y movimiento de la tormenta.
iv. Ocurrencia de la tormenta en un momento en que la cuenca de drenaje ya está saturada por la lluvia precedente.
Cálculo del diseño del hidrograma de inundación:
El diseño del hidrograma de inundación para las cuencas de drenaje que tienen menos de 5000 km2 de área se puede calcular adoptando el método del hidrograma unitario.
Los pasos involucrados en su derivación podrían resumirse como sigue:
(i) Seleccione o derive una tormenta crítica que probablemente ocurra en la región.
(ii) Derive un promedio o un hidrograma de unidad de diseño utilizando datos de escorrentía o sintéticamente.
(iii) Calcule la cantidad de lluvia efectiva que puede resultar de la tormenta crítica o de diseño seleccionada.
(iv) Obtenga las cantidades de lluvia para intervalos de tiempo iguales a la duración de la unidad del hidrograma de la unidad de diseño a partir de la curva de duración de la profundidad de la tormenta seleccionada.
(v) Ajuste la secuencia de incrementos de lluvia efectiva para que ofrezca las condiciones más críticas de escorrentía. (Dicho ajuste es imprescindible para obtener PMF, sin embargo, solo para el cálculo de inundaciones de diseño, considerando las características de tormenta de la secuencia conservadora del área).
(vi) Aplique los incrementos de lluvia efectiva con su secuencia ajustada al hidrograma de la unidad de diseño para obtener el hidrograma de escorrentía directa total.
(vi) Agregue el flujo base esperado durante la tormenta de diseño al hidrograma de escorrentía directa total para obtener el hidrograma de inundación de diseño de la escorrentía total.
En el caso de las cuencas de drenaje de más de 5000 km 2 y en aquellas cuencas más pequeñas también donde diferentes partes de la cuenca tienen características de escorrentía muy diferentes, el área de drenaje total se subdivide en subáreas. Luego, para cada sub-área se derivan unidades de hidrografía separadas.
A partir de ellos, se determinan los hidrogramas de inundación para varias subáreas que adoptan el procedimiento mencionado anteriormente. Los hidrogramas de inundación de la subárea luego se envían por el canal de la corriente al sitio del proyecto para finalmente calcular el hidrograma de inundación de diseño allí.
