1. Educación

XXIII C ON G R E S O N A C I O N A L
AMH
DE
H I D R Á U LI C A
PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
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FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO DEL RÍO CHIQUITO DE MORELIA, MICHOACÁN CON
RIVER FLO 2D
González Arreguín Iván, Domínguez Sánchez Constantino, Lucas Urbina Omar y
Silva Orozco Ramiro
Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Avenida Francisco J. Mujica S/N,
Ciudad Universitaria, Col. Felicitas del Río, Morelia, Michoacán, C.P. 58030
[email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
I. INTRODUCCIÓN
II. ANTECEDENTES
El río Chiquito de Morelia, es uno de los afluentes importantes
del río Grande de Morelia, nace en las montañas del sur de la
ciudad y cruza la ciudad de sureste a noroeste. Este es el tramo
que se pretende simular (Figura 1), desde la Av. Camelinas
hasta la confluencia con el río Grande, una longitud de casi 6
km(línea roja). La importancia de estudiar este tramo es
debida a que los daños materiales que se pueden ocasionar por
el desbordamiento del río serian importantes debido a la
posición económica de la zona, ya que el Río Chiquito pasa
por una zona importante desde el punto de vista social y
comercial, incluyendo una vialidad paralela, la Avenida
Solidaridad, que constituye una de las avenidas importante
para el flujo de vehículos de la ciudad de Morelia (Figura 3).
El propósito del trabajo es conocer el comportamiento de la
superficie libre del agua a partir de los distintos eventos
hidrológicos considerados. Existe gran variedad de software
especializado para realizar el funcionamiento hidráulico de
una corriente, entre ellos se pueden citar el HECRAS y el
RIVER FLO 2D; Aquí se utiliza el RIVER FLO.
El municipio de Morelia se ubica en la región hidrográfica
número 12, conocida como Lerma-Santiago, particularmente
en el Distrito de Riego Morelia-Querétaro. Forma parte de la
cuenca del lago de Cuitzeo. Sus principales ríos son el Grande
y el Chiquito. Estos dos ríos llegaron a rodear la ciudad hasta
mediados del siglo XX. (Figura 1).
Figura 1. Tramo simulado.
Figura 3. Río Chiquito y Grande de Morelia.
La cuenca del río Chiquito (Figura 2.), abarca una superficie
de casi 6,500 hectáreas y se encuentra al suroriente de la
ciudad de Morelia. (Sánchez, 2011).
Figura 2. Avenida Solidaridad.
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Figura 4. Cuenca Río Chiquito.
El río chiquito se origina en la cañada de Jesús del Monte en
la región serrana al sureste de Morelia Michoacán y tiene una
longitud de 25 Km., es el principal afluente del río Grande de
Morelia(Ortega, 2006).
En lo que respecta a la modificaciones en su cauce, en el libro
El Acueducto de Morelia de Carlos Juárez Nieto, ilustran
según planimetría histórica de 1541 a 1794, la rectificación en
el cauce del Río, así mismo las que van de 1913 al 2000 están
sustentadas en el levantamiento topográficos (Figura 3), que
de igual manera, indican sus reformas. (Nieto, 1991).
Figura 5. Rectificaciones que ha tenido el Río Chiquito de
Morelia.
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Figura 6. Rectificación del Río Chiquito en 1937 a la Av.
Solidaridad.
En los últimos años, la capacidad hidráulica del río Chiquito
se ha visto rebasada, (Figura 5), ocasionando que la corriente
sufriera desbordamientos de su cauce en algunos puntos.
(Servín, 2007).
III. INFORMACIÓN REQUERIDA
La información requerida para hacer funcionar el programa
debe ser, la topografía de la zona(Figura 7)(Figura 8), se debe
de contar con los puntos de un levantamiento topográfico
secciones transversales del tramo de estudio, el gasto o caudal
a simular y el coeficiente de rugosidad según Manning, aquí
se considera un valor de 0.03. En cuanto al gasto se simularon
los correspondientes a 108 m3/s, 116.49 m3/s y 134.95 m3/s.
Figura 7. Planta topográfica.
En 1541 se observa que el río colindaba muy cerca del centro
histórico más que en la actualidad siendo que en esa época el
río era fuente de abastecimiento de agua.
En 1579 el río se comenzó a usar para despojar desperdicios.
Los caños se conectaron con el cauce del río.
La rectificación del río se ha venido repitiendo continuamente
debido al aumento de la población, uno de los claros ejemplos
que pueden observarse son los de la Av. Lázaro Cárdenas y el
Boulevard García de León, de los cuales en su momento
formaron parte del cauce del río. Hasta que la necesidades
fueron otras y con ello, la red de drenajes fue insuficiente en
su mejora de abastecimiento comenzaron a descargar las aguas
negras en el Río Chiquito, que en la actualidad se ubica en la
Av. Solidaridad donde (Figura 4), se encuentra azolvado y con
gran cantidad de maleza, lo que origina una disminución en su
capacidad hidráulica.
Figura 8. Sección Transversal Tipo.
En la figura siguiente se muestra un diagrama del
procedimiento seguido para el ingreso de la información en
River FLO 2D.
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Figura 11. Mapa de tirantes en el tramo de estudio.
Figura 9. Diagrama del procedimiento de ingreso de la
información requerida.
IV. RESULTADOS
Una vez realizado el esquema de modelación e ingresada la
información requerida se corre el programa y se obtienen los
resultados que se muestran en las figuras siguientes.
Escenario 1 para una condición de gasto de 108 m3/s, en la
barra derecha se observan los diferentes niveles de tirantes de
acuerdo al color.
Figura 12.-Mapa de tirantes en el tramo de estudio.
Escenario 3 para una condición de gasto de 134.95 m3/s, en
la barra derecha se observan los diferentes niveles de tirantes
de acuerdo al color.
Figura 10. Mapa de tirantes en el tramo de estudio.
Escenario 2 para una condición de gasto de 116.49 m3/s, en la
barra derecha se observan los diferentes niveles de tirantes de
acuerdo al color.
También como análisis de este proyecto se realizó una
comparativa entre los resultados del perfil entre el simulador
unidimensional y el bidimensional. En línea roja se observa el
perfil obtenido de forma unidimensional, la línea negra suave
el perfil de la superficie libre del agua obtenido de forma
bidimensional y la línea negra el nivel del lecho del fondo del
río.
Escenario 1, Periodo de retorno de 50 años y un caudal de 108
m3/s.
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mantiene dentro del cauce y por tanto prevalece la dirección
principal del flujo.
El trabajo presentado si bien ha cumplido con el propósito de
manipular el software River FLO 2D para el funcionamiento
hidráulico en ríos, los resultados podrán mejorarse si se cuenta
con una versión completa aquí se utilizó una versión limitada.
VI.-REFERENCIAS
Figura 13. Perfil longitudinal de la superficie libre del agua.
Escenario 2, Periodo de retorno de 100 años y un caudal de
116.94 m3/s.
1.
HÉCTOR
ULISES
SÁNCHEZ
SEPÚLVEDA:
“Diagnóstico ambiental (hidrológico-socioeconómico) como
base para la planeación en una cuenca periurbana. El caso
del río Chiquito, Morelia, Michoacán” Centro de
investigaciones en Geografía Ambiental UNAM 2011.
2. ARQ. ALEJANDRO DANIEL ORTEGA LUCATERO:
“Proyecto de regeneración del Río Chiquito de Morelia,
Mich”. Agosto de 2006.
3. JUÁREZ NIETO, CARLOS: "El acueducto", en Revista
Morelia, Morelia 450, núm. 3. Aniversario Fundación de
Morelia. Morelia. 1991.
4. ING. FRANCISCO SERVÍN BARRIGA: “Obras de
Protección Contra Inundaciones en la Ciudad de Morelia”.
Morelia 2007.
Figura 14.- Perfil longitudinal de la superficie libre del agua.
Escenario 3, Periodo de retorno de 500 años y un caudal de
134.95 m3/s.
Figura 15. Perfil longitudinal de la superficie libre del
agua.
V. CONCLUSIONES
Se logró comprender el funcionamiento y manejo del
programa River FLO 2D, para su empleo en la simulación del
funcionamiento hidráulico de un tramo de río.
Las mayores profundidades del flujo en el tramo se presentan
en la zona de aguas abajo, sin embargo, estas profundidades
habrán de considerarse con reserva ya que se tendrán que
validar y realizar un análisis de sensibilidad para el coeficiente
de rugosidad de Manning y de la separación entre secciones
transversales.
En términos generales el nivel de la superficie libre del agua
con el empleo de software unidimensional y el que se obtiene
con en el bidimensional es similar. Dicha similitud podría
considerarse que es debida a que el flujo en ambos modelos se