¿Cuál es la importancia de la hidrología en la ingeniería civil?

En cada proyecto de ingeniería civil, ya sea una carretera / ferrocarril / complejo comercial / edificios / lo que sea, una de las tareas fundamentales del equipo de diseño / ingeniería es asegurarse de que no haya problemas con el drenaje en el sitio. es decir, la actividad de desarrollo no debería tener un impacto mínimo / mínimo en las condiciones existentes en el caso de una tormenta.

El análisis hidrológico de un área de desarrollo es el punto de partida de este análisis. Aquí es donde estudiamos los datos históricos de lluvia, el tipo de uso de la tierra y el terreno del terreno para calcular la escorrentía / descarga / caudal que podría resultar en esa área. Con base en la escorrentía calculada, los ingenieros realizan el diseño hidráulico para minimizar los impactos del desarrollo propuesto.

No estoy seguro si ha oído hablar de algo llamado “Factor de seguridad”, en caso de que no lo haya hecho, es algo que los ingenieros consideran al diseñar para el peor de los casos. Digamos si un puente debe transportar una carga máxima de 100 toneladas. Supongamos también que se requiere un factor de seguridad de 2.0 para este puente (esto generalmente lo dictan las autoridades dependiendo de la importancia del proyecto), luego los ingenieros diseñarán el puente para que pueda transportar 200 toneladas. Sin embargo, será operado por debajo de 100 toneladas. Un factor de seguridad se usa más comúnmente en el diseño estructural de un proyecto.

De manera similar, necesitamos diseñar para otras calamidades como inundaciones. Aquí es donde entra en juego la hidrología, según la ubicación y el tipo de proyecto, las autoridades locales establecerán un estándar de diseño. La mayoría de los proyectos de ingeniería están diseñados para un evento de probabilidad anual de 1%, esto significa que el diseño que producimos no tendrá ningún impacto negativo durante los eventos de tormenta igual o inferior al evento de probabilidad anual de 1%. En comparación, el evento de tormenta que devastó Texas (huracán Harvey) es una probabilidad anual de 0.1% y ninguno de los desarrollos fue diseñado para un evento tan raro (las instalaciones nucleares son la única excepción). Di este ejemplo para darte una idea de lo que sucederá si descartamos la hidrología durante un diseño.

En resumen, si no quiere enfrentar ninguna dificultad al conducir en una carretera / quedarse en casa durante una tormenta, es importante que se haya realizado e incorporado un estudio hidrológico e hidráulico en esos diseños.

¡De importancia crítica! Como ingeniero civil, siempre estoy analizando cómo fluirá el agua de tormenta alrededor de una estructura, a través de una tubería o detenida por un estanque.

Ejemplos:

  1. El desarrollador quiere construir un centro comercial, pero su estacionamiento para los clientes que visitarán su centro comercial aumentará la cantidad de agua de lluvia en sus vecinos. Su vecino se enfadará mucho cuando la mayor escorrentía inunde su casa. Por lo tanto, el ingeniero civil del desarrollador necesita diseñar un estanque de detención para evitar que el estacionamiento inunde al vecino.
  2. Un pueblo tiene problemas con un río que se inunda. Contratan a un ingeniero civil para diseñar un dique para contener las aguas de la inundación. El ingeniero civil realiza un estudio hidrológico para determinar el tamaño de los diques.
  3. Un contratista construye una casa, pero antes de que la ciudad permita que el propietario se mude, ellos requieren que el contratista verifique que no haya ningún drenaje adverso en la casa. Contratan a un ingeniero civil para analizar el sitio.
  4. La ciudad quiere mejorar un vecindario deteriorado para atraer negocios y mejorar su base impositiva. Hay problemas importantes de drenaje en el vecindario. Se contrata a un ingeniero civil para encontrar la mejor solución (en este caso, una alcantarilla pluvial) y dimensionar las tuberías para llevar el agua pluvial.

Todos los ejemplos anteriores, excepto el dique, en el que participé personalmente. Tuve que realizar un estudio hidrológico para determinar la cantidad de agua de tormenta que tenía que manejar. Solo entonces puedo resolver el problema real.

departamento meteorológico para precipitaciones e inundaciones que está relacionado con el diseño de presas, diseño de canales, etc.

geología para hidráulica de pozos.

La topografía y el riego también requieren conocimientos de hidrología.

estudiamos los requerimientos de agua de los cultivos, los métodos de riego a pesar de que no cultivamos, pero ese conocimiento es esencial para diseñar canales

El conocimiento de la hidrología es importante para las obras de ingeniería civil, pero la conexión directa es menor con la hidrología.

Siendo la hidrología uno de los temas interesantes de la ingeniería civil, su importancia en la ingeniería civil es

  • La hidrología se utiliza para determinar la máxima inundación probable en los sitios propuestos, por ejemplo, presas.

  • La variación de la producción de agua de las cuencas hidrográficas se puede calcular y describir.
  • La hidrología de ingeniería nos permite descubrir la relación entre los recursos de agua superficial y subterránea de una cuenca
  • Este sujeto puede conocer la inundación esperada que fluye sobre un aliviadero, en una carretera en una alcantarilla o en un sistema de drenaje pluvial urbano.

  • Nos ayuda a conocer la capacidad requerida del reservorio para asegurar agua adecuada para el riego o el suministro municipal de agua en condiciones de sequía.

  • Nos dice qué hardware hidrológico (por ejemplo, pluviómetros, pluviómetros, etc.) y software (modelos de computadora) son necesarios para el pronóstico de inundaciones en tiempo real

  • Se utiliza en conexión con el diseño y las operaciones de la estructura hidráulica.
  • La hidrología es una herramienta indispensable en la planificación y construcción de estructuras hidráulicas.
  • La hidrología se utiliza para el diseño del suministro de agua de la ciudad, que se basa en el área de captación, la cantidad de lluvia, el período seco, la capacidad de almacenamiento, la evaporación de escorrentía y la transpiración.
  • La construcción de la presa, la capacidad del embalse, la capacidad del vertedero, los tamaños de las tuberías de suministro de agua y el efecto de los bosques en los esquemas de suministro de agua, todos están diseñados sobre la base de ecuaciones hidrológicas.