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informe detallado de unas cuenca, procedimiento de reconocimiento etc
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[HIDROLOGIA GENERAL] INGENIERIA CIVIL
ASIGNATURA:
TEMA:
“ESTUDIO DE CUENCA HIDROGRÁFICA”
Fecha: 26 de Octubre del 2013
CUSCO – PERU
PÁGINA 1
HIDROLOGIA GENERAL
[HIDROLOGIA GENERAL] INGENIERIA CIVIL
PRESENTACION
En esta oportunidad tenemos el agrado de dirigirnos a usted Ing. VíctorManuel Arangoitia con la finalidad de presentarle la asignación del ESTUDIO DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA ubicada en el departamento de Apurímac, cuadrante 29-r SANTO TOMAS de la carta nacional.
En este trabajo desarrollado pusimos en práctica los conocimientos obtenido en el transcurso del dictado de clases en el curso de Hidrología General, cumpliendo la secuencia que nos proporcionó en clase, para lo cual pusimos dedicación y esmero esperando que sea de su completo agrado.
Atentamente
Los Alumnos
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[HIDROLOGIA GENERAL] INGENIERIA CIVIL
ACOPUNCO
PARAMETROS VARIABLE UND MAGNITUD1. PARAMETROS GEOMORFOLOGICOSSUPERFICIE TOTAL At Km2 43.22SUPERFICIE TOTAL D DRENAJE Ad Km2 43.22PERIMETRO P Km 37.375
CENTRO DE GRAVEDADLATITUD Ls g°m´s´´ 14° 15´ 30´´LONGITUD Lw g°m´s´´ 72° 27´ 35´´
ALTITUD MEDIA H m.s.n.m 4566.77DESNIVEL TOTAL Dt Km 1.075PENDIENTE DE LOS TERRENOS Ip %PENDIENTE MEDIA DEL CURSO PRINCIPAL Ic % 3.70LONGITUD DEL CURSO PRINCIAPL Lcp Km 15.250LONGITUD DEL CURSO PRINCIAPAL AL C.G. Lcg Km2. INDICES CALCULADOS
RELACIONES DE FORMA
FACTOR DE CUENCA
COEFICIENTE DE COMPASIDAD Kc 1.604COEFICIENTE DE AREAS Kar 0.389
FACTOR DE FORMA
LONGITUD Lb Km 11.75ANCHO MEDIO Am Km 3.68FACTOR DE FORMA Ff 0.313
RECTANGULO EQUIVALENTE LADO MAYOR Le Km 15.983RECTANGULO EQUIVALENTE LADO MENOR Lm Km 2.704
1. DELIMITACIÓN DE LA CUENCA Para delimitar nuestra cuenca utilizamos la carta nacional a curvas de nivel a una
escala de 1:25000, trazando nuestra línea divisoria uniendo los puntos de máxima altitud.
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[HIDROLOGIA GENERAL] INGENIERIA CIVIL
2. CÁLCULO DEL ÁREA DE LA CUENCA Para el cálculo del área de la cuenca, procedimos a calcar la línea perimetral y las
curvas maestras identificadas a cada 100m desde la cota 4000 a la cota 5000 de nuestra cuenca sobre un papel milimetrado.
Posteriormente se hizo el conteo de cuadraditos de 0.5cmx0.5cm de manera aproximada tanto de toda la cuenca como entre curvas de nivel.
Finalmente se compenso el error hallado entre el área total y el área total entre curvas de nivel.
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[HIDROLOGIA GENERAL] INGENIERIA CIVIL
INTERVALO# DE CUADRADOS [0.5cm x 0.5cm]
# DE CUADRADOS COMPENSADOS
Area Cuadrado [cm2]
# FACTOR DE ESCALA
AREA [Km2]
[4000,4100] 42.4 42.74 10.69 0.0625 0.67[4100,4200] 126.4 127.42 31.86 0.0625 1.99[4200,4300] 175.2 176.62 44.15 0.0625 2.76[4300,4400] 293.4 295.78 73.94 0.0625 4.62[4400,4500] 342.2 344.97 86.24 0.0625 5.39[4500,4600] 447.4 451.02 112.76 0.0625 7.05[4600,4700] 525.2 529.64 132.41 0.0625 8.28[4700,4800] 377.2 380.26 95.06 0.0625 5.94[4800,4900] 303.2 305.66 76.41 0.0625 4.78[4900,5000] 110.4 111.29 27.82 0.0625 1.74
Ʃ= 2743.0 2765.40 691.35 43.22
# DE CUADRADOS [0.5cm x 0.5cm]
2765.40
AREA DE LA CUENCAAREA ENTRE CURVAS DE NIVEL
AREA TOTAL
3. CÁLCULO DEL PERÍMETRO DE LA CUENCA Para el cálculo del perímetro de la cuenca utilizamos un hilo metálico por su
mayor facilidad de trabajo. Se procedió a rodear la línea divisoria con sumo cuidado puesto que su forma era
muy irregular. Finalmente se midió la longitud del hilo con una cinta métrica y luego se halló su
verdadera longitud multiplicando por la escala respectiva.
4. CALCULO DEL CENTRO DE GRAVEDAD DE LA CUENCA (NO PIDIO) Se recortó el perímetro de la cuenca calcado en un cartón cartulina. Luego con ayuda de una plomada se determinó el centro de gravedad por la
intersección de 4 rectas cuya intersección es aproximadamente el C.G.
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Area=43.22 Km2
Perímetro=37.375 Km
[HIDROLOGIA GENERAL] INGENIERIA CIVIL
X= 774097Y= 8422206
LATITUD 14° 15´ 30´´LONGITUD 72° 27´ 35´´
COORDENADAS U.T.M.
COORDENADAS GEODESICAS
5. CURA HIPSOMÉTRICA Y CURVA DE FRECUENCIA DE ALTITUDES Para el cálculo de la curva hipsométrica y de frecuencia de altitudes se procedió a
dividir la cuenca en 10 intervalos de curvas maestras a cada 100m.
AREA AREA ACUMULADA
[4900,5000] 1.74 1.74 4950 4.03 4.03 199.49[4800,4900] 4.78 6.52 4850 11.06 15.09 536.41[4700,4800] 5.94 12.46 4750 13.74 28.83 652.65[4600,4700] 8.28 20.74 4650 19.16 47.99 890.94[4500,4600] 7.05 27.79 4550 16.31 64.30 742.11[4400,4500] 5.39 33.18 4450 12.47 76.77 554.92[4300,4400] 4.62 37.80 4350 10.69 87.46 465.02[4200,4300] 2.76 40.56 4250 6.39 93.85 271.58[4100,4200] 1.99 42.55 4150 4.60 98.45 190.90[4000,4100] 0.67 43.22 4050 1.55 100.00 62.78
Ʃ= 43.22 100.00 ALTITUD MEDIA= 4566.77
ALTITUD [m.s.n.m.]
AREA [Km2]
AREA ACUMULADA
MARCA DE CLASE
REPRESENTACION PORCENTUAL (%) MARCA DE CLASE x %AREA
frecuencia % acumulado4050 1.554150 4.64250 6.394350 10.694450 12.474550 16.314650 19.164750 13.744850 11.064950 4.03
4000
4100
4200
4300
4400
4500
4600
4700
4800
4900
50000.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00
ALTI
TUD
(m.s
.n.m
.)
AREA ACUMULADA (%)
1.55%
4.60%
6.39%
10.69%
12.47%
16.31%
19.16%
13.74%
11.06%
4.03%
4637
ALTITUD MEDIANA
CURVA HIPSOMÉTRICA
CURVA DE FRECUENCIA DE ALTITUDES
6. ELEVACIÓN MEDIA Y ELEVACIÓN MEDIANA
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[HIDROLOGIA GENERAL] INGENIERIA CIVIL
Del gráfico y la tabla anterior se obtuvieron los siguientes valores:
7. ÍNDICE O FACTOR DE FORMA:
K f=ALa2
Dónde;Kf: Factor de forma.A: Área de la cuenca [Km2]La: Longitud Axial [Km]
Reemplazando valores:
Kf= 43.2211.752
=0.313
8. ÍNDICE DE COMPACIDAD O DE GRAVELIUS:
K c=0.2821P
√ADónde;Kc: Índice de compacidad.A: Área de la cuenca.P: Perímetro de la cuenca.
Reemplazando Valores:
K c=0.2821∗37.375
√43.22=1.604
9. ÍNDICE DE ÁREAS
K AR=1K c
2=1
1.6042=0.389
10. RECTÁNGULO EQUIVALENTE Calculo de los lados del rectángulo equivalente:
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Altitud Media=4566.77 m.s.n.m.
Altitud Mediana=4637 m.s.n.m.
[HIDROLOGIA GENERAL] INGENIERIA CIVIL
L= P4 [1+√1− A
( P4 )2 ]
l= P4 [1−√1− A
( P4 )2 ]
Donde;L: Lado mayor y menor del rectángulo equivalente.l=Lado menor del rectángulo equivalente.A: Área de la cuenca.P: Perímetro de la cuenca
Reemplazando Valores:L=15.983kml=2.704 km
ALTITUD [m.s.n.m.]
AREA [Km2]
Li=Ai/l [Km]
Li [%]
Li [% Acum.]
[4900,5000] 1.74 0.643 4.026 4.026[4800,4900] 4.78 1.768 11.060 15.086[4700,4800] 5.94 2.197 13.744 28.829[4600,4700] 8.28 3.062 19.158 47.987[4500,4600] 7.05 2.607 16.312 64.299[4400,4500] 5.39 1.993 12.471 76.770[4300,4400] 4.62 1.709 10.689 87.460[4200,4300] 2.76 1.021 6.386 93.845[4100,4200] 1.99 0.736 4.604 98.450[4000,4100] 0.67 0.248 1.550 100.000
SUMA= 15.984 100.00
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[HIDROLOGIA GENERAL] INGENIERIA CIVIL
11. DENSIDAD DE CORRIENTE
Dc=N cA
Donde;Dc: Densidad de corriente.A: Área de la cuenca.Nc: Numero de corrientes.Reemplazando Valores:
Dc=9
43.22=0.208
12. DENSIDAD DE DRENAJE
Dd=LtA
Donde;Dd: Densidad de drenaje.A: Área de la cuenca.Lt: Longitud total de los cauces.Reemplazando Valores:
Dd=23.02543.22
=0.53
13. PERFIL LONGITUDINAL DEL RIO Para graficar el perfil longitudinal del cauce principal utilizamos el paquete
AUTOCAD 2012
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[HIDROLOGIA GENERAL] INGENIERIA CIVIL
14. PENDIENTE DEL RIO14.1. PENDIENTE UNIFORME
Sm= h1−h0L1−L0
Donde:H1=4490 mH0=3925 mL1=15375 mL0=125m
Reemplazando en la ecuación
Sm=4490−392515375−125
∗100
Sm=3.7%
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[HIDROLOGIA GENERAL] INGENIERIA CIVIL
14.2. PENDIENTE POR COMPENSACIÓN DE ÁREAS
Sm= h1−h0L1−L0
Donde:H1=4490 mH0=3925 mL1= 15375 mL0=1330 m
Reemplazando en la ecuación
Sm= 4490−392515375−1330
∗100
S=4.02%
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14.3. PENDIENTE POR MÉTODO DE TAYLOR-SCHARZ
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[HIDROLOGIA GENERAL] INGENIERIA CIVIL
S=(Σ (Li)
Σ ( Li√Si ))2
Donde;
H1=72.51 m H2=135.23 m H3=66.84 m H4=91.49 m H5=51.02 m H6=147.91 m
L1=1635 m L2=3700 m L3=3100 m L4=2160 m L5=3150 m L6=1505 mS1=4.34% S2=3.65% S3=2.16% S4=4.24% S5=1.62% S6=9.83%
Reemplazando valores:
S=( 1525088346.6
)2
S=2.98%
15. PENDIENTE DE LA CUENCA
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[HIDROLOGIA GENERAL] INGENIERIA CIVIL
15.1. CRITERIO DE ALVORD
S=
D1∗l12
+D∗(l 2+l3+…+ln−1 )+Dn∗ln2
ADonde:S= Pendiente de la CuencaA= Area de lacuenca [Km2]D= desnível entre curva de nível y curva de nível [Km]L2, l3,... , ln-1= longitude de la curva de nível 2, 3, etc.
S=
75∗1.0752
+0.1∗(4.75+12.38+18.38+26.63+34.78+41+40+29.53+12.38 )+ 0.1∗4.252
43.22S=38.03%
15.2. CRITERIO DEL RECTÁNGULO EQUIVALENTE
S=HL
S= 115.983
=6.26%
16. RELACIÓN ÁREA-LONGITUD DEL CAUCEL=1.27∗An
Dónde: L: Longitud del cauce principal.A: Área de la cuenca.n: Coeficiente que varía entre 0.6 y 0.7.
Reemplazando valores se tiene:
15.374=1.27∗43.22n
n=0.662OK ¡
RELACIÓN ÁREA-LONGITUD DEL CAUCE REGIONALIZADOL=2∗An
Dónde: n: Coeficiente que varía entre 0.45 a 0.55
15.374=2∗43.22n
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[HIDROLOGIA GENERAL] INGENIERIA CIVIL
n=0.54OK ¡
ANEXOS
PÁGINA 15
DELIMITANDO LA CUENCA HIDROGRAFICA
CALCADO DE LA DELIMITAACION DE LA CUENCA Y DE LAS CURVAS MAESTRAS EN PAPEL KANSON
[HIDROLOGIA GENERAL] INGENIERIA CIVIL
PÁGINA 16
MEDICION DE LA LONGITUD DE LAS CURVAS MAESTRAS Y DEL PERIMETRO DE LA CUENCA UTILIZANDO LA WINCHA
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