Estimaciones Del Agua Que Se Va a Almacenar

15/7/2015 EstimacionesDelAguaquesevaaAlmacenar

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4.ESTIMACIONESDELAGUAQUESEVAAALMACENAR

4.0 Cantidad de agua que se va aalmacenar

Primerotienequedeterminarsusnecesidades deagua, es decir, el agua necesaria para Ilenarinicialmenteelestanqueycompensarlasprdidasporinfiltracinyevaporacin(vaselaSeccin2)y el agua disponible de su fuente (vase laSeccin3).

Si ve que su fuente provee de agua suficientepara Ilenarel estanqueenunperodo razonabledetiempoyhacerlocuandoustedlodesee,yparacompensar lasprdidasdeaguadurante todoelao,nonecesitarunembalse.

Si ve que su fuente no proporciona aguasuficiente para Ilenar el estanque y paracompensar las prdidas de agua en ciertosmomentos del ao, pero existe la suficientedurante todo el ao, puede decidirse a construirun embalse y almacenar el agua que va anecesitar.

Sidecideconstruirunembalseseencontrarantedossituaciones:

su fuente suministra agua suficiente durantetodoelaosufuentesesecaporcompletoynosuministraaguaendeterminadosmomentosdelao.

Sufuentesuministraaguadurantetodoelao

Sisucaudaldeaguadarioessuficientedurantetodo el ao para compensar las prdidas porinfiltracin y evaporacin, pero no lo bastanteparaIlenarelestanqueenunperododetiemporazonablecuandoustedlodesee,slonecesitarunembalseconunvolumenigualaldelestanque,o inclusomenor,yaqueelembalseestsiendoabastecidoconstantemente.

Ejemplo



Sufuentedeaguaessuficienteparacompensarlasprdidas,peronoparaIlenarelestanque.ParaIlenarelestanqueinicialmente,necesita4l/sdurante6das.Sufuenteslosuministra1l/sduranteesos6das.EmpleandoelCuadro2(pg,37)observaqueunflujode1l/ssuministra86,4m3deaguadarios.En6dassufuentesuministrar86,4nf/dax6=518,4m3.Portanto,elvolumendesuembalsepuedereducirsea518,4m3.

SisusuministrodariodeaguanoessuficientedurantetodoelaoparaIlenarelestanqueenunperodorazonable cuando usted desea hacerlo, y para compensar las prdidas de agua por infiltracin yevaporacin, el embalse tendra que ser lo bastante grande para suministrar las necesidades totales deagua.

Ejemplo

Sucaudaldeaguaesinsuficienteparasatisfacersusnecesidadestotalesdeagua(Ilenadomsprdidas).Elvolumendesuestanqueesde2073m3.Hacalculadoqueportrminomediolasprdidasdeaguaduranteelperododecultivo(240das)sonlassiguientes:infiltracin34,56m3/dayevaporacin8,64m3/da.Portanto,lasprdidastotalesdeaguasern34,56+8,64=43,2m3/da.Duranteesteperodo,sufuentedeaguaslosuministra0,25l/so21,8/da(vaseCuadro2),pero fueradeesteperodosedisponedemuchamsaguapara Ilenarsuembalseen60a80das.EnesteembalsetendrquealmacenarelaguaquenecesitaparaIlenarelestanque(2073)mslaquerequieraparacompensarlasprdidasdurante240das.

Prdidasdeaguacadada:43,2m3Aguadisponiblecadada:21,6m3Aguaalmacenadaempleadacadada:43,221,6m3=21,6m3.Paralos240dastendrquealmacenar21.6m3x240=5184m3Volumentotaldeaguaquesetienequealmacenar:2073m3+5184m3=7257m3.

Sufuentesesecaporcompletoenciertosmomentosdelao

Si su fuentenosuministraaguadurante todo elao porque se seca en determinadas pocas,tendr que Ilenar su estanque durante el ao,biendeunembalse,odirectamentedelafuenteenmomentosenquefluyaaguasuficiente.

S iniciaimente puede Ilenar su estanque enmomentosenquedisponedeagua,suembalseslo tendr que contener la suficiente paracompensar las prdidas por infiltracin yevaporacindurantelaestacinseca.

Si inicialmente no puede Ilenar el estanque enmomentos en que dispone de agua, necesitarconstruir un embalse mayor para almacenarladurantemstiempoyquecontengalasuficiente



paraIlenarelestanqueycompensarlasprdidas.

Prdidasdeaguaporinfiltracinyevaporacindeunembalse

Unembalseestexpuestoaprdidasdeaguaporinfiltracin y evaporacin, de la misma maneraqueunestanque.Paracompensarlasprdidasdeaguade un embalse, hgalo de un volumen 1,5vecesmayorqueeldelaguaquenecesitarparasatisfacersusnecesidadestotales.

ELVOLUMENDELEMBALSEESIGUALA1,5xNECESIDADESDEAGUADELOSESTANQUES

Ejemplo

Su necesidad total de agua almacenada para elcultivoenestanquesesde7257m3.Suembalsedealmacenamientodebetenerunacapacidadde7257rn3x1,510888m3.

4.1Seleccindellugarparaunembalse

Sivaaconstruirunembalsebusqueunsitioquelepermitaretenerlamayorcantidaddeaguaconla menor presa posible. La construccin ymantenimientodepresasrequierenmuchotrabajopor lo que cuanto ms pequea sea la presa,mejor.

Evite lugares en un valle relativamente abierto yanche en el extremo aguas abajo. En tal lugartendraqueconstruirunagranpresa.

Unlugarsatisfactorioparaunembalse

Widecontours



EIlugaridealparaunembalseesunvalleamplioqueseestrecharepentinamente,conparedesmuypendientesenelextremoaguasabajo.Cuantomsestrechoseaelextremoinferiordelvalle,menortendrqueserlapresa.

Ejemplo

Unlugarsatisfactorioparaunembalse

Closecontours

Seleccioneunlugarconunbuensueloqueretengabienelagua.Evite lugaresarenosos.El lugarqueseleccione no deber tener zonas de arenademasiado grandes para impermeabilizarlas eimpedir laprdidadeagua.Sihaymuchas zonasarenosas,puedeconvenirmsbuscarotrositio.

Conviene suprimir toda la vegetacin del lugarantes de construir el embalse. Si intenta hacerlo,evite un lugar con demasiados rboles grandes,quepuedenserdifcilesdeerradicar.



Debeelegir un lugarenel quepuedaconstruir unembalse lo bastante grande para satisfacer susnecesidadestotalesdeagua.Leresultarventajosoencontrar ms de un lugar posible y seleccionarentreellosbasndoseen:

susnecesidadesdeagua(vaselaSeccin2.3)dimensiones mxims de un embalse en cadalugarposible(vaselaSeccin4.2)la topografa, suelo y vegetacin de cada lugar,comosehaexplicadoenestseccin.

Ejemplo

En un arroyo ha encontrado dos lugaresposiblesenlospuntosAyB(verdagramaenlapginasiguiente)enlosquelascondicionessonconvenientes para construir la presa de unembalse.

Amboslugaressonigualmenteconvenientesencuantoatopografia,sueloyvegetacin.

LospuntosAyBestnprximos,peroobserveque al punto A lo abastecen las cuencas decaptacin3,4y5mientrasquealpuntoBsloloabastecenlascuencasdecaptacin3y4.

Por tanto, puede recogerse ms agua en elpuntoAqueenelpuntoB.

Antesdedecidirqu lugaremplear,estimesusnecesidadesdeaguayseleccioneelquetengala menor capacidad de agua suficiente parasatisfacersusnecesidades.

Nota:sielcaudaldeaguadeunarroyoaumentamuchodurantelaestacindelaslluvias,puedeser difcil mantener una presa durante esosmomentos. Si el nivel aumenta demsiado, esposiblequeelaguaarrastrelapresa.

Ejemplo



Si el caudal de agua aumenta mucho en lospuntosAyBdurante laestacinde las lluvias,seramsseguroconstruirunapresaenelpuntoBdondeelcaudalsermenor.

4.2Determinacindelascaractersticasdeunembalse

Cuandohayaseleccionadounlugarconvenienteparaelembalseyhayadecididodndevaaconstruirlapresa,tendrquedeterminarlaalturadestaparaalmacenarelvolumendeaguanecesario.Paraello,tendrquehacerunaomsaproximacionesparaencontrarlasdimensionesdelembalsequeledarelvolumenquedesea.

Antestendrquedecidireltipodepresaquedeseaconstruir.Unapresasepuedeconstruirsinvertedero(cuandoelcaudalesrelativamentepequeoyconstantedurantetodoelao)oconvertedero(cuandoelcaudalesrelativamentegrandeovariamuchodeunaestacinaotra).Silascondicioneslopermiten,lapresadebersersinvertedero,porsermsfcildeconstruir.

Estimacindelvolumendeunembalsesinvertedero

Esteesunmtodorelativamentesencilloqueledar una estimacin aproximada del volumendel embalse.Si intenta construir unapresa sinvertedero,estaproximacinserasuficiente.

Primeraaproximacin

Comiencesuponiendounaprofundidadmximadelaguaenlapresade1,5m.

Determine y marque la lnea de contorno eneste nivel del agua mxime supuesto (vasepg. 106). El contorno, una vez marcado,indicarlaextensindelembalseplanificado.

Mida la lnea de contorno (en m) y calcule el Ejemplo



volumen aproximado de agua (enm3) que sepuede almacenar en un embalse de estasdimensionesyconunaprofundidadmximade1,5m.Paraello:

eleve al cuadrado la longitud de la lnea decontornodivida el resultado por 37,5 (coeficiente deconversin)multiplique por la profundidad de aguamximasupuesta (en este caso1,5m) paraencontrar el volumen aproximado delembalse.

Hamedidolalongituddelalneadecontornoenelnivel de agua supuesto de 1,5 m y obtiene elresultadode289m.

Elevealcuadradolalongituddelalneadecontorno:289x289=83521m2.

Dividaelresultadopor37,5:

83521m2437,5=2227m2.Multiplique por la profundidadmxima supuesta de1,5m:2227m2x1,5=3340m3que es el volumen aproximado del embalseproyectado.

Siestevolumenaproximadodeaguaesde10a20porcientomayorqueel del agua que necesita almacenar, puedeconstruir la presa y el embalse basndose en laprofundidadsupuestade1,5m.

Ejemplo

Haestimadosunecesidaddealmacenaraguaen2840m3,

Calcule un 10 por ciento y un 20 por ciento deaumento de est necesidad de almacenar agua:(2840m3+10%)y(2840m3+20%)o2840+(2840x0,10)=3124m3y2840+(2840x0,20)=3408m3.

Ha encontrado que el volumen aproximado delembalseesde3340m3,queesentreun10yun20 por ciento mayor que las necesidades dealmacenamientodeagua:3124m3



mximasupuestaen30cm,a1,2myrepitalasoperacionesde laspgs.103104,empleandoest nueva profundidad supuesta. Si elvolumen del embalse calculado , es todavademsiadogrande, reduzca laprofundidaddelaguamximasupuestaenotros30cm,a0,90myrepitalaoperacin.

Sielvolumencalculadodelembalseesmuchoms pequeo que el del agua que necesitaalmacenar, aumenta la profundidad mximasupuesta en 30 cm hasta 1,8 m y repita lasoperaciones , empleando est nuevaprofundidadmximasupuesta.

Estimacindelvolumendeunembalseconvertedero

Si decide construir una presa con vertedero,necesitarmstiempoytrabajoquesinolotiene.Por tanto, conviene estimar el volumen delembalseconmsexactitudantesdecomenzarlasobras.Esteesunmtodoquelepermitircalcularel volumen del embalse proyectado con mayorexactitud.

Para emplear este mtodo necesitar diversosdispositivostopogrficosdemedidaparahacer lanivelacin, tales como un soporte en pirmideunnivel de borde recto y uno de albail, u otrosdispositivos de ubicacin, que tambin puedanmedir angulos de 90, como una escuadra deagrimensor una escuadra de estudio u otrodispositivoanmscomplicado.

Primerclculo

Comiencesuponiendounaprofundidadmximadel agua de 1,5 m en el embalse, cuando elnivel del agua alcanza el coronamiento delvertedero.



Determine y marque la Inea de contorno eneste nivel mximo supuesto del agua,empleando un mtodo conveniente denivelacin. El contorno marcado sera laextensindelembalseproyectado.

Divida la superficie del embalse proyectado encuadrados de 20 m x 20 m, empleando unmtodo apropiado para medir los ngulos de90. En el centro del rea tendr cuadradoscompletos, pero en los bordes irregulares delembalse tendr cuadrados parciales. Clave unpostedemaderaenelngulodecadacuadradodentrodelreadelembalse.

Empleandoun mtodo para nivelar apropiado,marque,enlospostesyenlosngulosdecadacuadrado, el nivel que alcanzara el agua si laprofundidad mxima del embalse fuera de 1,5m.

Ahorayapuedecalcularelvolumendeaguadecadacuadrado.La suma de los volmenes detodosloscuadradosledarelvolumentotaldealmacenamientodeaguadelembalse.

Clculo del volumen de cada cuadradocompleto

Midalaprofundidaddelagua(enm)marcadaenelpostedecadangulodelcuadradosume las cifras de las cuatro profundidades delaguaydividapor4para determinar el promedio de la profundidad delaguaenestecuadradomultiplique la profundidadmedadel aguapor 400m2,queeselreadelcuadradode20mx20m,paraaveriguarelvolumentotaldeaguaenelcuadrado(enm3).



Ejemplo

Laprofundidaddelaguaen loscuatrongulosdeuncuadradocompletoesde0,95m,1,26m,1,58my1,91m.

Laprofundidadmedadelaguaesde(0.95 + 1.26 + 1.58 + 1.91) 4 = 1.425 m,digamos1.43m.El volumen total de agua en el cuadradocompletoesde1,43mx400m2=572m3.

Clculodelvolumendecadacuadradoparcial

Midalaprofundidaddelagua(enm)marcadaenelposteen los dos ngulos del cuadradoque estn dentro del rea del embalseproyectado (la profundidad de los otros dosngulosdelcuadradoparciales0)sumelasdoscifrasdeprofundidaddelaguaydivida por 4 para encontrar la profundidadmedadeestecuadradoparcialmidalalongituddelosdosladosparcialesdelcuadrado(enm)sumeestasdosmedidasdelongitudydividapor2paraencontrar la longitudmedade losladosmultiplique este promedio por 20 m paraencontrar el rea del cuadrado parcial (enm2)multiplique el rea de este cuadrado parcialpor la profundidad meda del agua paraencontrar el volumen total de aguacorrespondientealcuadradoparcial(enm3).

Ejemplo

Laprofundidaddelaguaenlosdosngulosdelcuadradoparcialesde0,88myde0,96m.

Laprofundidadmedadelaguaes(0.88+0.96)4

=0.46m.

La longitud meda de cada lado es 6.32 m y17.24m.

La longitud de los dos lados parciales es de6,32my17,24m.

Elreadelcuadradoparcialesde11,78mx20m=235,6m2

El volumen total de agua correspondiente alcuadradoparcialesde

Despusdehabercalculadoelvolumendeaguadecada cuadrado completo y cada cuadrado parcial,smelos todos para averiguar el volumen total dealmacenamientodeagua.Estes la capacidaddelembalse proyectado si tiene una profundidadmximade1,5menelcoronamientodelvertedero.



235,6m2x0,46m=108,376m3o108m3.

Clculoadicional

Silacapacidaddesuembalseesmuchomayoromuchomspequeaquelanecesidaddealmacenaragua,tendrqueajustarlaprofundidaddelaguasupuestayhacerotraseriedeclculos.

Silacapacidadcalculadadelembalseesmuchomayorquelanecesidaddealmacenaragua,reduzcade0,2mlaprofundidadmximasupuestadelagua,de1,5ma1,3m.Repitalasoperacionesmencionadasenlaspgs.108109ycalculedenuevocadacuadrado.Repitaesteprocesohastaquelacapacidadcalculadadelembalseseaigualocasiigualquelanecesidaddealmacenaragua.

Ejemplo

Ustednecesitaalmacenar125000m3deaguaelprimerclculodelacapacidaddelembalseempleandounaprofundidadsupuestadelaguade1,5mesde132000m3estoesdemasiado.

Reste0,2mdelaprofundidadsupuestadelaguade1,5m:1,5m0,2m=1,3m.

Empleandolaprofundidadsupuestadelaguade1,3mhagaunsegundoclculoyaveriguarquelacapacidaddelembalseesde128000m3estosiguesiendodemsiado.

Vuelvaarestar0,2mdelaprofundidadsupuestadelaguade1,3m:1,3m0,2m=1,1m.

Empleandolaprofundidadsupuestadelaguade1,1mhagauntercerclculoyelresultadoserqueelvolumendelembalseesde125600m3estoseaproximabastanteasunecesidaddealmacenar125000m3.

Puedeconstruirunembalseconunaprofundidadmximadelaguade1,1menelcoronamentodelvertedero.

Silacapacidadcalculadadelembalseesmuchomspequeaquelanecesidaddealmacenaragua,aumentelaprofundidadmximasupuestadelaguade1,5m+0,2m=1,7mrepitalasoperacionesmencionadasenlaspgs.108109ycalculedenuevocadacuadrado.Repitaestoperacinhastaquelacapacidadcalculadadelembalseseaigualocasiigualaladelaguaquenecesitaalmacenar.

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