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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “TOMÁS FRÍAS” CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL ASIGNATURA: HIDROLOGÍA FECHA: 27/03/2020 DOCENTE: Ing. César Luis Viscarra Pinto TEMA: Conceptos básicos (Balance Hídrico)

EJERCICIO Nº 1: Un lago con una superficie de 1050 acres fue controlado durante un período de tiempo. Durante un período de un mes, la entrada fue de 33 cfs, la salida fue de 27 cfs y se midió una pérdida de filtración de 1,5 pulgadas. Durante el mismo mes, la precipitación total fue de 4,5 pulgadas, la pérdida de evaporación se estimó en 6,0 pulgadas. Estimar el cambio de almacenamiento para este lago durante el mes. SOLUCIÓN: A  1050acres Qentrada  33cfs Qsalida  27 I  1.5 pu lg adas P  4.5 pu lg adas E  6 pu lg adas T  1mes

Entradas  Salidas  Cambio en el volumen de almacenamiento Qentrada  Qsalida  P  I  E  S



S  Qentrada  Qsalida  P  I  E

Convirtiendo el caudal de entrada a pulgadas:

pies 3 1acre 12 pu lg adas 3600s 24hr 30día 33 * * * * * mes 2 s pie 1hr 1día 1mes 43560 pies Qentrada  1050acres Qentrada  22.44 pu lg adas Convirtiendo el caudal de salida a pulgadas:

pies 3 1acre 12 pu lg adas 3600s 24hr 30día * * * * * mes 2 s 43560 pies pie 1hr 1día 1mes Qsalida  1050acres Qsalida  18.36 pu lg adas 27

S  22.44 pu lg adas  18.36 pu lg adas  4.5 pu lg adas  1.5 pu lg adas  6 pu lg adas

S  1.08 pu lg adas En volumen

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “TOMÁS FRÍAS” CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL ASIGNATURA: HIDROLOGÍA FECHA: 27/03/2020 DOCENTE: Ing. César Luis Viscarra Pinto TEMA: Conceptos básicos (Balance Hídrico)

S  1.08 pu lg adas *

1 pie *1050acres 12 pu lg adas

S  94.5acre  pie

EJERCICIO Nº 2: Utilizando los registros hidrológicos de 50 años en una cuenca de drenaje con un área de 500 Km2, se calculó el promedio anual de lluvia en 90 cm y el promedio anual de escorrentía en 33 cm. Se ha planteado la construcción de un embalse a la salida de la cuenca, con una superficie promedio de 1700 Ha, con el fin de recolectar la escorrentía disponibles para abastecer de agua a una comunidad cercana. Se ha estimado que la evaporación anual sobre la superficie del embalse es de 130 cm. No existen infiltraciones de agua subterránea o caudales de entrada a la cuenca. Determine el caudal promedio anual disponible que puede retirarse del embalse para el abastecimiento de agua. SOLUCIÓN Acuenca = 500 Km2 Aembalse = 1700 Ha = 17 Km2 P = Lluvia promedio anual = 90 cm R = promedio anual de escorrentía = 33 cm Eembalse = 130 cm Qpromedio anual = ? Para calcular el caudal transformaremos las unidades de medida a unidades de caudal

17 x106 m2 m3 Eembalse  1,30m  0,7008 365día * 86400seg seg Qescorrentía  0,33m

500 x106 m2 m3  5,2321 365día * 86400seg seg

Para determinar el caudal disponible desde el embalse, tenemos: Qescorrentía  Eembalse  Qdisponible  0 Qdisponible  Qescorrentía  Eembalse Página 2 de 4

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Qdisponible  5,2321  0,7008

Qdisponible  4,5313

m3 seg

m3 seg

En el balance hídrico realizado no se consideró la precipitación debido a que el escurrimiento considerado es en el área de la cuenca y la precipitación al ser considerada se estaría sobreponiendo al escurrimiento en el punto de salida de la cuenca y del embalse. EJERCICIO Nº 3: Clear Lake tiene una superficie de 708000 m2 (70,8 ha). Para un mes determinado el lago tiene una entrada de 1,5 m3/s y un flujo de salida de 1,25 m3/s. Se registró un cambio de almacenamiento de +1.0 m o un aumento en el nivel del lago. Si un medidor de precipitación registró un total de 24 cm para este mes, determine la pérdida de evaporación (en cm) para el lago. Suponga que la pérdida de infiltración es insignificante. SOLUCIÓN: A  708000m 2 m3 s m3 Qsalida  1.25 s S  1m  100cm P  24cm

Qentrada  1.5

T  1mes Entradas  Salidas  Cambio en el volumen de almacenami ento

Qentrada  P  E  Qsalida  S



E  Qentrada  P  S  Qsalida

Convirtiendo el caudal de entrada a cm: m3 100cm 3600s 24hr 30días * * * * * mes s 1m hr 1día 1mes Qentrada  708000m2 Qentrada  549.15cm 1.5

Convirtiendo el caudal de salida a cm:

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m3 100cm 3600s 24hr 30días * * * * * mes s 1m hr 1día 1mes Qsalida  708000m2 Qsalida  457.63cm 1.25

E  549.15cm  24cm  100cm  457.63

E  15.52cm

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