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Procedimiento de análisis de la cuenca hidrográfica del puente Apulema
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA
FACULTAD DE ING. MINAS GEOLOGA Y CIVIL
ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
Hidrolgica General
IC-423PRIMERA PRCTICA DE HIDROLGIA GENERAL
PROFESOR: ING. Joel Ore Iwanaga
ALUMNOS: -
Ayacucho
-
Per
2005
RESUMEN
Este presente trabajo sobre CUENCAS HIDROGRAFICAS nos a mostrado un panorama sobre
las caractersticas de las cuencas y mostraremos una comparacin con la segunda cuenca con respecto a los valores obtenidos en la cuenca del puente Apulema.INTRODUCCIN
Sin duda el curso de hidrologia es un curso muy amplio que nos servir para poder prevenir caudales mximos y en base a ellos poder disear estructuras que puedan resistir dichos caudales y podamos prevenir accidentes. Tambin cabe recalcar que esta rama de la ingeniera se base en la mayora en datos estadsticos y que sin ellos los resultados obtenidos no sern de confianza.PROBLEMA N 01.-Utilizando la ayuda de una carta Nacional del Departamento de Ayacucho, (Esc. 1/50,000 1/100,000), usted deber ubicar la estructura hidrulica (Puentes, Bocatomas, etc.) con criterio, en el curso del agua cualquiera, finalmente deber obtener los siguientes:
a).-Realizar una descripcin completa de la cuenca.
El ro que esta ves se estudio viene a ser el ro de chacco del DEPARTAMENTO de Ayacucho PROVINCIA de GGGGGG DISTRITO de aaaaaaaaa. La cuenca de esta ro tiene un rea de 406.085255 Km2 y un permetro de 93.7748036 Km2, la misma que es una cuenca de 5 orden como a continuacin mostraremos en los grficos exportados del AutoCAD (la escala es referencial).CANTIDAD DE RIOS
1. nmero de ros de orden 1:111
2. nmero de ros de orden 2:37
3. nmero de ros de orden 3:11
4. nmero de ros de orden 4:3
5. nmero de ros de orden 5:1NOTA.- Los grficos de mostrara en la relacin de planos que se presentara en el trabajo.El estudio de esta cuenca del ro de Chacco pretende un estudio para la ejecucin de un puente, puente que servir para la comunicacin de la cuidad de Ayacucho con el Distrito de Huanta.
Si bien se podra mencionar la relacin de los valles que pertenecen a la cuenca seria extenso, por eso en este trabajo se ploteo en plano mostrando todos los nombre de los pueblos, quebradas, ros, etc.La cuenca se encuentra a un Longitud (7430) oeste y Latitud (1330) sur.
b).-Delimitar la cuenca de drenaje del ro en estudio.Como ya mencione la cuenca se presentara en el juego de planos
c).-Calcular el rea y permetro
La cuenca de esta ro tiene un rea de 406.085255 Km2 y un permetro de 93.7748036 Km2 (ver los planos respectivos)
d).-Dibujar la curva hipsomtrica el polgono de altitudes (altitudes representativas) Describir la cuenca segn este grafico.
Curvas de nivelSuperfcieareas acumuladasareas que quedan sobre las altitudes(Km2)% del total% del total que queda sobre la altitud
25000.1004458980.100445898403.03447170.024916299.9750838
26004.4008206824.50126658398.6336511.0916495998.88343421
270017.3178687221.8191353381.31578234.2957997494.58763447
280029.8457513251.66488662351.47003097.4034150987.18421938
290024.7914333276.45631995326.67859766.1496616281.03455776
300029.53163187105.9879518297.14696577.325495973.70906186
310025.03297581131.0209276272.11398996.2095776767.49948419
320020.50398866151.5249163251.61000135.0861356262.41334856
330017.86194451169.3868608233.74805684.4307609557.98258761
340021.17285236190.5597132212.57520445.2520512252.73053639
350024.74121661215.3009298187.83398786.1372050746.59333132
360023.96611352239.2670433163.86787435.9449361740.64839515
370020.74669751260.0137408143.12117685.1463409935.50205416
380020.40868993280.4224307122.71248685.0624962130.43955795
390024.11745467304.539885498.595032185.9824772324.45708071
400029.64347376334.183359168.951558427.3532389417.10384177
410029.8470006364.030359739.104557827.403724989.700116788
420027.52977154391.560131311.574786286.828922612.871194177
430011.07791799402.63804930.4968682872.747943060.123251116
44000.496868287403.134917600.123251120
403.1349176100
Segn estos datos podemos notar que esta cuenca que la altitud ms frecuente es 3410 m.s.n.m. y que la cuenca muestra una pendiente muy uniforme lo que nos mostrara que el ri de chacco no tendr problemas de grandes cargas de agregados.Como comentario debo mencionar que en este punto se tubo que elaborar el grafico en AutoCAD ya que no se podra elaborar en Excel.e).-Calcular el ndice de forma y el ndice de compacidad ndice de forma
El ndice de compacidad
Para hallar tanto el factor de forma como el ndice de compacidad se obtuvo de datos del AutoCAD rea de 406.085255 Km2 y un permetro de 93.7748036 Km2f).- dibujar el rectngulo equivalente de la cuenca. El rectngulo equivalente esta en el juego de planos.DATOS DE LA CUENCA DEL RO CHACCO (RECTANGULO EQUIVALENTE)Curvas de nivelSuperficiePermetroKlL
2500 y mas abajo0.1004458981.53125121.30297350411.46364010.008762129
2500 - 26004.40082068235.76653471.30297350411.46364010.383893828
2600 - 270017.31786872111.36417761.30297350411.46364011.510677984
2700 - 280029.84575132158.5759421.30297350411.46364012.603514334
2800 - 290024.79143332197.80444071.30297350411.46364012.162614414
2900 - 300029.53163187213.21875131.30297350411.46364012.576112963
3000 - 310025.03297581197.58498281.30297350411.46364012.183684728
3100 - 320020.50398866155.35020541.30297350411.46364011.78861064
3200 - 330017.86194451159.04822581.30297350411.46364011.558138982
3300 - 340021.17285236162.66021281.30297350411.46364011.846957177
3400 - 350024.74121661165.27730291.30297350411.46364012.158233894
3500 - 360023.96611352157.60965451.30297350411.46364012.090619847
3600 - 370020.74669751148.94646371.30297350411.46364011.809782698
3700 - 380020.40868993134.8691581.30297350411.46364011.780297511
3800 - 390024.11745467124.1944711.30297350411.46364012.103821688
3900 - 400029.64347376140.25299281.30297350411.46364012.585869192
4000 - 410029.8470006133.59168931.30297350411.46364012.603623312
4100 - 420027.52977154113.59619161.30297350411.46364012.401486029
4200 - 430011.0779179968.50350221.30297350411.46364010.966352563
4300 - 44000.4968682873.10129131.30297350411.46364010.043342977
35.16639689
g).- Calcular la red de drenaje de la cuenca, Densidad de drenaje y
DeterminarRb
determinar nlh).- Dibujar el perfil longitudinal del curso principal.LongitudAltitud m.s.n.m.
666.05942500
3119.38992600
2550.25442700
3834.92562800
3576.62292900
1945.98843000
1023.45153100
1586.93693200
1280.74193300
1679.70813400
1223.51583500
1129.11583600
946.21923700
1019.57013800
1312.83213900
2148.33154000
1606.61444100
1139.74274200
El grafic no nos ayuda mucho por estar en una escala, pero es muy evidente que la pendiente del cuece es casi constante en su totalidad.i).- Calcular la pendiente del cauce principal.
Calcular la pendiente de la cuenca, considerando en criterio del rectngulo equivalente (Referencia: libro Hidrologia: Mximo Villon Bejar). Segn el criterio de Mximo Villon Vejroslo se toma las diferencias entre los extremos de las cotas de las cuenca principal dividirla entre la longitud de la misma, de la cuenca en estudio estos son los valores.
Como podemos ver es un pendiente considerable, pero debemos saber que esto slo es un dato referencial.k).- Realizar la subdivisin de la cuenca. Considerando para ello por lo menos cinco subcuencas. Calcular el rea de cada una de las cuencas.
Las sub-cuencas se podrn ver con ms detalles en el plano correspondientes.NMERO DE CUENCASREAS Km2
18.17346704
240.6721032
352.8533936
444.5405546
596.6388596
l).- Determinar el centroide de la cuenca.
Para determinar el centroide la cuenca se tubo que girar la cuenca en 180 y considerar como el punto de aforo como el punto con las coordenadas (0,0) REGIONS ----------------
Area: 403992860.9845
Perimeter: 86159.4071
Bounding box: X: -10424.7590 -- 11484.1990
Y: -446.4243 -- 26241.9934
Centro id: X: -81.8889
Y: 13747.1549
Moments of inertia: X: 9.4030E+16
Y: 1.0339E+16
Product of inertia: XY: -8.0523E+13
Radii of gyration: X: 15256.1718
Y: 5058.8093
Principal moments and X-Y directions about centroid:
I: 1.0317E+16 along [0.0508 0.9987]
J: 1.7700E+16 along [-0.9987 0.0508]
De la cuenca en estudio se pudo ver que el centro de gravedad de la cuenca esta en las coordenadas.
X: -81.8889 m
Y: 13747.1549 m
PROBLEMA N02.SE a realizado un trabajo mediante el programa Arc View, contando con la base del sistema de informacin geogrfica para la ciudad de Ayacucho, el cual sea digitalizado la cuenca para el estadio del Puente Apulema, lamisca que finalmente se muestra en entorno AutoCAD, se pide lo siguiente:
a).-Delimitar la cuenca de drenaje.
Ver los planos del problema N2
b).- Calcular el rea y permetro.
La cuenca de la segunda pregunta fue delimitada y se obtuvo un rea de 214.5616Km2y un permetro de 74.3853859 Km.
c).- dibujar la curva hipsomtrica
Curvas de nivelSuperficiereas acumuladasreas que quedan sobre las altitudes(Km2)% del total% del total que queda sobre la altitud
1950 el punto ms bajo00226.1622170.04285299100
20000.096917280.09691728226.06530.1637232499.9571472
21000.37028010.46719738225.695020.2730778799.793424
22000.617598961.08479634225.0774210.4357654299.5203461
23000.985536742.07033307224.0918840.6246947799.0845807
24001.412823553.48315662222.6790610.8123522398.4598859
25001.837233815.32039043220.8418271.0239630597.6475337
26002.315817537.63620796218.5260091.1555967696.6235706
27002.6135232410.2497312215.9124861.437162795.4679739
28003.2503190313.5000502212.6621671.5333642794.0308112
29003.4678906216.9679408209.1942771.6107957492.4974469
30003.6430113620.6109522205.5512651.7696078390.8866512
31004.002184324.6131365201.5490812.119415889.1170433
32004.7933177729.4064543196.7557638.0968973586.9976275
330018.312122547.7185768178.4436413.4729908278.9007302
34007.8545930355.5731699170.5890485.041350275.4277394
350011.401629466.9747992159.1874186.349015670.3863892
360014.359074481.3338737144.8283447.3695645764.0373736
370016.667170698.0010443128.1611738.5327608156.667809
380019.297881117.298925108.86329210.522946448.1350482
390023.7989288141.09785485.064363312.224034237.6121018
400027.6461468168.74400157.418216512.086295325.3880676
410027.3346333196.07863430.08358328.7945863613.3017723
420019.8900315215.96866610.19355173.282636344.50718596
43007.42408311223.3927492.769468581.127547471.22454963
44002.55008636225.9428350.219382230.097002160.09700216
45000.21938223226.16221701000
Sumatorias226.162217
d).- Determinar el centroide de la cuenca
Para determinar el centroide la cuenca se tubo que girar la cuenca en 180 y considerar como el punto de aforo como el punto con las coordenadas (0,0)
---------------- REGIONS ----------------
Area: 214561613.1027
Perimeter: 74385.3859
Bounding box: X: -7572.7084 -- 12923.9781
Y: -4922.8345 -- 14837.3114
Centroid: X: 3317.9250
Y: 5129.7134
Moments of inertia: X: 9749551228573849
Y: 6217356755808089
Product of inertia: XY: 3920177511539912
Radii of gyration: X: 6740.8754
Y: 5383.0310
Principal moments and X-Y directions about centroid:
I: 3683799665505058 along [0.5386 0.8426]
J: 4275114185495008 along [-0.8426 0.5386]De la cuenca en estudio se pudo ver que el centro de gravedad de la cuenca esta en las coordenadas.
X: 3317.925 m
Y: 51293.7134m
e).-Calcular el ndice de forma y el ndice de compacidad
ndice de forma
El ndice de compacidad
Para hallar tanto el factor de forma como el ndice de compacidad se obtuvo de datos del AutoCAD rea de 214.561613 Km2 y un permetro de74.385859 Km2f).- Calcular la pendiente del curso principales el tramo de 2 Km. aguas arriba del punto de aforo.La cota de 2km arriba del afora Della cuenca se encuentra a una altitud de 2350 m.s.n.m., considerando que el ponto de aforo se encuentra a una altura de 1950 m.s.n.m.
CONCLUSIONES1. En la segunda pregunta de la cuenca del puente de Apulema se pudo ver en su curva hipsomtrica Que el ro que esta en la misma va a presentar grandes problemas de sedimentos por poseer una topografa muy accidentada.Pero en la parte de sus nacientes tiene una pendiente muy suave y esta se va agravando cuando pasa una altura de 3200 m.s.n.m. hasta casi llegar al punto de aforo.
2. Ahora compararemos los factores de forma de las cuencas en estudio. A simple vista se pude ver que la cuenca F2 tendr mayores problemas de grandes avenidas en las tormentas ya que su valor es 1.036, en la cuenca del ro de Chacco posee un F1= 0.738.3. Con respecto al ndice de Gravelious la cuenca nmero 1(ro de chacco) posee un K=1.3029, este dato nos en indica que las posibilidades que sea cubiertas en su totalidad por una tormenta son escasas.
4. El ndice de Gravelious de la cuenca nmero 2 posee un K=1.3029, este dato nos en indica que las posibilidades que sea cubiertas en su totalidad por una tormenta son escasas.
5. Otra forma de poder explicar la topografa de la cuenca en una forma un poco ms clara es a travs del rectngulo equivalente y en el caso de las cuenca nmero 1 podemos ver que la existencia de reas en forma casi igualitaria entre las curvas de nivel es casi igual, de donde sacamos la conclusin que esta cuenca presentara mejor drenaje en los tiempos de lluvia(Ver juego de planos).6. Debemos tener mucho cuidado en adoptar siempre el criterio de de la pendiente del rectngulo Equivalente, pues si lo hubiramos aplicado en la segunda cuenca nos arrojara una pendiente casi poca ya que de alguna forma se compensara las inclinaciones del las pendientes de las nacientes de los ros con las otras pendientes mas inclinadas que se en encuentran entre las cotas 3800-2400.7. Se debe de tomar medidas necesarias para la colocacin de Pluvigrafo y en caso extremos Pluvimetros para socavar datos de precipitaciones para la elaboracin de grandes proyectos y poder evitar cada vez ms las muertes por inundaciones.8. En la actualidad sin duda sin la ayuda de programas como es el caso del AutoCAD y otros programas ms aplicados a la hidrologia sin duda seria muy tedioso y poco exacto.RELACIN DE PLANOS
PROBLEMA 01
BIBLIOGRAFIA
Para este trabajo se utilizo los siguientes libros.
Hidrologa Aplicada
Ven Te Chow Hidrologa
Mximo Villon Bejar
Tratado de Hidrologa AplicadaRemeniegas
Hidrologa Basica
Reyes Carrasco Luis v
No hay peor enemigo que el egosmo, ni amigo ms grande que el conocimiento de si mismo.
Sivananda
EMBED AutoCAD.Drawing.16
EMBED AutoCAD.Drawing.16
EMBED AutoCAD.Drawing.16
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_1178280918.dwg
_1178281960.dwg
_1178290486.dwg
_1178290551.dwg
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_1178259029.dwg
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