Analysis de Escurrimiento de las Microcuencas“El Arroyo El Chilito” y “La Presa Bernardez”

Guadalupe, Zacatecas, Mexico

Nathan Lowe, Shawn Stanley y Jeffery Crump

Introducción

• En la area conurbada Zacatecas-Guadalupe, se encuentra dos microcuencas, Arroyo El Chilito y la Presa Bernardez.

• Se modifican esas areas a causa de la urbanización por medio de: – La pavimentación– La erosión

• Los escurrimientos serán incrementados

Datos Necesarios

• Modelo Digital de Elevation (DEM)

• Uso de Suelo

• Edafología (Typo de suelo)

• Precipitación

• Fotos y mapas aereales

Delineación de las Microcuencas

1. Importar el DEM

2. Ejecutar el programa TOPAZ

3. Poner un punto de salida de la microcuenca

4. Ejecutar “Delineate Basins Wizard”

Datos de DEM

• Resolución de 30-metros

• Coordinatos de UTM NAD 27

• Delineación digital de las cuencas

La Presa Bernardez

El Arroyo El Chilito

Datos de Uso de Suelo y Typo de Suelo

• Imagenes digitales de INEGI (Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática)

• Superposición de polígonos de uso de suelo y typo de suelo

• Asociación de permeabilidad con los polígonos para calcular la infiltración

Uso de Suelo

Edafología(Tipo de Suelo)

Datos de Precipitación

• Curvas de Intensidad-Duración-Frecuencia (IDF) de datos historicos

• Tormenta diseñada:

• Distribución temporal: SCS Typo II 2- o 24-horas

SCS Type II 24-hour Temporal Distribution

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Time (min)

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lati

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nta

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of

rain

fall

(%)

Duration Intensity Depth2 hours 21.3 42.624 hours 3.9 93.6

Flujos Futuros• Al modelar la

urbinización hipotética, la permeabilidad de las cuencas disminuye más.

• Un analysis se hizo en HEC-1 y HMS para mostrar este cambio.

• Al comparar lo actual con lo futuro, el desarroyo aumentará flujos máximos por 1.5 a 2 veces los flujos acuales. Present Condition Future Condition

% Urban Area 2.97% 61.53%Peak Flow (cms) 7.3 13.9Runoff Volume (1000 m^3) 26.7 54.0

5-Year, 2-Hour Storm Runoff for La Presa Bernardez (HMS)

Bernardez RunoffPresent vs. Future

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Present Outflow

Future Outflow

HEC-HMS vs HEC-1

• Problemas con computaciones

• Diferencias de las calculaciones

Future Bernardez Runoff HydrographsHEC-1 vs. HEC-HMS

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Time (min)

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cms)

HEC-1

HMS

Analysis del Alcantarilla con Hy-8

Recomendaciones• La Presa Bernardez

– Reinstalar la presa existente al controlar el flujo de salida con una puerta ajustable.

– Determinar el volumen necesario de la presa para retrasar y bajar efectivamente el flujo pico por la salida.

– Esto controlará el riesgo de inundaciones mas abajo en eventos de tormentas diseñadas.

• El Arroyo El Chilito– Despejar la ruina del canal abajo de la

carretera.– Determinar si el canal puede llevar flujos

picos de tormentas diseñadas.– Usar el area abandonada arriba de la

carretera como presa de detencion.

Analysis Adicional Necesario• Modelos en HEC-RAS de los canales abajo de las

salidas• Datos topograficos de las presas arriba de las

salidas• Analysis de las salidas de las cuencas para diseñar

presas de detencion de acuerdo con los requisitos de profunididad de agua

Preguntas?

Muchas gracias a la “Mascarita Divina”