HIDROLOGIA supay huaycco

7/25/2019 HIDROLOGIA supay huaycco

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"MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE PROTECCION FRENTE A INUNDACIONES A TRAVES DE UN SISTEMA DE DRENAJEPLUVIAL EN LAS MICRO CUENCAS, SUPAY HUAYCCO Y CCAHUASIRI DE LA LOCALIDAD DE AYAVIRI, DISTRITO DE

AYAVIRI, PROVINCIA DE MELGAR-PUNO

HIDROLOGIA, HIDRAUL ICA Y DRENAJE

PROYECTO:

"MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE PROTECCION FRENTE A INUNDACIONES A

TRAVES DE UN SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL EN LAS MICRO CUENCAS, SUPAY HUAYCCO

Y CCAHUASIRI DE LA LOCALIDAD DE AYAVIRI, DISTRITO DE AYAVIRI, PROVINCIA DE

MELGAR-PUNO

El presente estudio hidrolgico se ha realizado para el mbito del proyecto denominado

"MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE PROTECCION FRENTE A INUNDACIONES A TRAVES

DE UN SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL EN LAS MICRO CUENCAS, SUPAY HUAYCCO Y

CCAHUASIRI DE LA LOCALIDAD DE AYAVIRI, DISTRITO DE AYAVIRI, PROVINCIA DE

MELGAR-PUNOubicado ntegramente en el departamento de PUNO.

El estudio Hidrolgico, nos permite conocer caudales mximos de diseo a partir de los datos de

pluviomtricos, con el fin de realizar un adecuado diseo de las obras de canales de drenaje

pluvial que se pretende en el proyecto. Para determinar las avenidas de diseo se han utilizado

los datos pluviomtricos de la estacin meteorolgica AYAVIRI-MELGAR, Estacin CO. 114038,

con una longitud de registro histrico de 30 aos.

Con la finalidad de que la informacin disponible de precipitacin mensual sea confiable, se ha

realizado el respectivo anlisis de consistencia solo para la precipitacin media mensual, por lo

que dicha informacin se ha completado los datos faltantes, tanto de las precipitaciones medias

mensuales y la precipitacin mxima en 24 horas, con el programa hidroesta2, desarrollado por

el Msc. Mximo Villn Bjar por el mtodo de regresin polinomial de 2do grado.

El anlisis de frecuencia de la precipitacin mxima en 24 horas, se ha realizado utilizando el

software Hidroesta, de este anlisis se seleccion la distribucin Log-Gumbel o distribucin de

Frchet por presentar menor porcentaje de error respecto a las otras distribuciones tericas, con

la distribucin seleccionada se ha obtenido las precipitaciones mximas en 24 horas para 5, 10,

20, 50 y 100 aos de periodo de retorno, luego de este anlisis se procedi a realizar el clculo

de la curva Intensidad Duracin Periodo de Retorno, utilizando los modelos del criterio de

Frederich Bell y finalmente la estimacin de caudales mximos de diseo se realiz mediante el

mtodo racional. Estos ltimos resultados obtenidos se emplearan para el diseo de las obras de

arte requeridas en todo el mbito del proyecto.


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1.0ASPECTOS GENERALES

1.1. INTRODUCCION

El presente estudio analiza las variaciones espaciales y temporales de las condiciones

climticas, meteorolgicas y ecolgicas del rea del proyecto, mediante la caracterizacin de

las principales variables climticas que estn presentes en el rea de estudio. Se incide en

el comportamiento de parmetros determinantes para la seguridad de las obras y el medio

ambiente, como la precipitacin y temperatura, aunque se presenta tambin informacin sobre

variables de importancia ms especfica, como el caso de vientos, humedad, relativa, etc.

Por su especial importancia para el proyecto vial el captulo incide en el anlisis de la

precipitacin, variable sobre la cual se evalan volmenes e intensidades de lluvia para perodos

climticos normales y de lluvia excesiva, tanto sobre la base de anlisis de condiciones

promedio, como de ocurrencia de tormentas mximas.

Se realizara los estudios hidrolgicos de la micro cuenca de Supay Huaycco y la micro cuenca

Ccahuasiri.


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MICRO CUENCA SUPAY HUAYCCO

1.1. UBICACIN

La zona del proyecto est ubicada polticamente en:

Regin : PUNO

Provincia : MELGAR

Distritos : AYAVIRI.

1.1.1. DESCRIPION GENERAL DEL AREA DE ESTUDIO

Cartas Nacionales a escala 1:100,000 elaboradas por el Instituto Geogrfico Nacional,cuya identificacin es la siguiente:

Delimitacin de la micro cuenca Supay Huaycco hasta el punto de inters.

PUNTO DE

INTERES


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"MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE PROTECCION FRENTE A INUNDACIONES A TRAVES DE UN SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL

EN LAS MICRO CUENCAS, SUPAY HUAYCCO Y CCAHUASIRI DE LA LOCALIDAD DE AYAVIRI, DISTRITO DE AYAVIRI, PROVINCIA DE MELGAR-

PUNO

1.2. Evaluacin Hidrolgica

1.2.1. Descripcin general de la cuenca y del curso principal de la fuente

1.2.1.1. Geomor fol oga de l a Cuen ca

La micro cuenca como unidad dinmica y natural, refleja las acciones recprocasentre el suelo, los factores geolgicos, el agua y la vegetacin, proporcionando unresultado de efecto comn: escurrimiento o corriente de agua por medio del cuallos efectos netos de estas acciones recprocas sobre este resultado pueden serapreciadas y valoradas.

Numerosos estudios tratan de establecer las relaciones entre el comportamientodel rgimen hidrolgico de una cuenca y las caractersticas fsico - geogrficas dela misma. Casi todos los elementos de un rgimen fluvial estn relacionadosdirecta o indirectamente con las caractersticas fsicas de las reas de drenaje deuna cuenca, siendo las ms sensibles a las variaciones fisiogrficas aquellasrelativas a las crecientes.

En lo que respecta a este tem, se desarroll el marco terico y el clculo de losprincipales parmetros geomorfolgicos en el rea de Proyecto del micro cuencaSupay Huaycco asociados a su capacidad de respuesta a la precipitacin enforma de escorrenta, tales como: rea. Permetro, Longitud del Cauce Principal,Ancho Promedio, Coeficiente de Compacidad. Factor de forma, Grado deRamificacin, Densidad de drenaje y Pendiente Media.

El resumen de los referidos parmetros geomorfolgicos a partir de nuestro puntode inters se presenta a continuacin.

rea de Cuenca

La superficie de la cuenca delimitada por el divisor topogrfico, corresponde a lasuperficie de la misma proyectada en un plano horizontal, y su tamao influye enforma directa sobre las caractersticas de los escurrimientos fluviales y sobre laamplitud de las fluctuaciones.

rea de la cuenca punto de inters fin de la defensa riverea del rio Ayaviri A =1.076 km

Permetro de la Cuenca

El permetro de la cuenca est definido por la longitud de la lnea de divisin deaguas (Divortium Aquarium).

Permetro de la Cuenca punto de inters fin de la defensa riverea del rio AyaviriP = 5.283 km

Longitud mayor del ro (L)

Recibe este nombre, el mayor cauce longitudinal que tiene una cuencadeterminada, es decir, el mayor recorrido que realiza el ro desde la cabecera dela cuenca, siguiendo todos los cambios de direccin o sinuosidades hasta unpunto fijo de inters, que puede ser una estacin de aforo o desembocadura.

Longitud mayor hasta el punto de inters fin de la defensa riverea del rio Ayaviri.L = 1.984 Km.


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Forma de la Cuenca

Es la que determina la distribucin de las descargas de agua a lo largo del cursoprincipal o cursos principales, y es en gran parte responsable de lascaractersticas de las crecientes que se presentan en la cuenca.

Es expresada por parmetros, tales como el Ancho Promedio, Coeficiente deCompacidad y el Factor de forma

I. Ancho promedio

Es la relacin entre el rea de la cuenca y la longitud mayor del curso delro, la expresin es la siguiente:

Dnde:

Ap = Ancho promedio de la cuenca (Km.)

A = rea de la cuenca

L = Longitud mayor del curso principal

Ancho Promedio (Ap) Cuenca = 0.542 Km.

II. Coeficiente de compacidad (Kc)

O ndice de Gravelious, constituye la relacin entre el permetro de la cuencay el permetro de una circunferencia cuya rea - igual a la de un crculo - esequivalente al rea de la cuenca en estudio.

Su frmula es la siguiente:

Siendo:

Kc = Coeficiente de Compacidad (Km/Km2)

P = Permetro de la cuenca (Km.)

A = rea de la cuenca (Km2)

Una cuenca se aproximar a una forma circular cuando el valor Kc seacerque a la unidad

AP

PKc

*2

APKc /*28.0


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Cuando se aleja de la unidad, presente una relacin irregular con relacin alcrculo.

Si este coeficiente fuera igual a la unidad, significa que habr mayoresoportunidades de crecientes debido a que los tiempos de Concentracin, Tc

(duracin necesaria para que una gota de agua que cae en el punto msalejado de aquella, llegue a la salida o desembocadura), de los diferentespuntos de la cuenca seran iguales.

De igual modo, cuanto mayor sea el valor de Kc, tambin ser mayor eltiempo de concentracin de las aguas y. por tanto, estar menos propensaa una inundacin.

Generalmente en cuencas muy alargadas el valor de Kc, es mayor que 2.

Coeficiente de Compacidad o ndice de Gravelius (Kc) es:

Kc = 1.11

Un valor de Kc. mayor que 1 nos indica una cuenca de forma alargada,siguiendo el desarrollo de su curso principal, debiendo estar ms expuestaa las crecientes que una cuenca de forma alargada.

III. Factor de Forma (Ff)

Es otro ndice numrico con el que se puede expresar la forma y la mayor omenor tendencia a crecientes de una cuenca.

Es la relacin entre el ancho promedio de la cuenca (Ap) y la longitud delcurso de agua ms largo (L).

La expresin es la siguiente

Siendo:

Ff = Factor de Forma


L = Longitud del curso ms largo (Km.)Una cuenca con Factor de Forma bajo, est sujeta a menos crecientes queotra del mismo tamao pero con un Factor de Forma mayor.

Este valor es adimensional.

Factor de Forma (Ff) es: Ff = 0.27, que est sujeta a crecientes regularesmnimas.

L

ApF f


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Densidad de Drenaje

El tema de drenaje de una cuenca est conformado por un curso de agua principaly sus tributarios: observndose por lo general, que cuanto ms largo sea el cursode agua principal, ms llena de bifurcaciones ser la red de drenaje.

Con la finalidad de determinar las caractersticas de dicha red, se definen lossiguientes ndices:

I. Grado de Ramificacin

Para definir el grado de ramificacin de un curso de agua principal, se haconsiderado el grado de bifurcaciones dentro de la cuenca presentan. Elprocedimiento ms comn para esta clasificacin, es considerar comocorrientes de orden uno, aquellos que no tienen ningn tributario, de ordendos a los que solo tienen tributarios de orden uno, de orden tres, aquellascorrientes con dos o ms tributarios de orden dos, etc. As, el orden de laprincipal, indicara la extensin de la red de corrientes dentro de la cuenca.

Grado de Ramificacin de la micro cuenca Supay Huaycco punto de intersdren pluvial, tiene 2 grado de ramificacin.

II. Densidad de drenaje

Indica la relacin entre la longitud total de los cursos de agua: efmeros,intermitentes y perennes de una cuenca (Li) y el rea total de la misma (A).

Valores altos de densidad refleja una cuenca muy bien drenada que deberaresponder relativamente rpido al influjo de la precipitacin, es decir que lasprecipitaciones influirn inmediatamente sobre las descargas de los ros(Tiempos de Concentracin cortos).

Una cuenca con baja densidad de drenaje refleja un rea pobrementedrenada con respuesta hidrolgica muy lenta. Una baja densidad de drenajees favorecida en regiones donde el material del subsuelo es altamenteresistente bajo una cubierta de vegetacin muy densa y de relieve plano.

La densidad de drenaje tiende a uno en ciertas regiones desrticas detopografa plana y terrenos arenosos, y a un valor alto en regiones hmedas,montaosas y de terrenos impermeables.

Esta ltima situacin es la ms favorable, pues si una cuenca posee una redde drenaje bien desarrollada, la extensin meda de los terrenos a travs de

los cuales se produce el escurrimiento superficial es corto y el tiempo enalcanzar los cursos de agua tambin ser corto; por consiguiente laintensidad de las precipitaciones influir inmediatamente sobre el volumende las descargas de los ros.

La expresin es la siguiente:

Siendo:

A

L iDd


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Dd = Densidad de drenaje (Km/Km2)

Li = Longitud total de los cursos de agua (Km/Km2)


Monsalve, refiere que Dd usualmente toma los siguientes valores:Entre 0.5 Km/Km2 para hoyas con drenaje pobre.

Hasta 3.5 Km/Km2 para hoyas excepcionalmente bien drenados.

Por consiguiente es excepcionalmente bien drenado, si su Dd es de 1.84Km/Km2

Pendiente media del ro

El agua superficial concentrada en los lechos fluviales escurre con una velocidadque depende directamente de la declividad de stos, as a mayor declividad habrmayor velocidad de escurrimiento. La pendiente media del ro es un parmetro

empleado para determinar la declividad de un curso de agua entre dos puntos.Se determina mediante la siguiente expresin:

Siendo:Ic = Pendiente media del roL = longitud del roHM y Hm = Altitud Mxima y mnima del lecho del ro, referidas alnivel medio de las aguas del mar.

La pendiente media del cauce principal es:

Ic = 0.0126 m/m

Ic = 1.26 %

En l, se hace un resumen de los parmetros geomorfolgicos de la Micro CuencaSupay Huaycco a partir del fin del dren pluvial.

Cuadro N 1 Caractersticas morfolgicas de la Cuenca

Fuente Elaboracin Propia

L

HmHMIc

*1000

)(

Nombrede la

cuenca

Puntode

Inters

PARAMETROS GEOMORFOLOGICOS

reaTotalde la

CuencaKm2

PermetroTotal de

laCuenca

Km

Longituddel

CaucePrincipal

Km

FORMA DE LA CUENCA SISTEMA DEDRENAJE

PendientePromedio

IcAncho

de laCuenca

Km

Coeficientede

CompacidadKc

Factorde

FormaFf

deRamificacin

Densidadde

DrenajeDd

Microcuenca

Ccahuasiri

Findren

pluvial1.076 5.283 1.984 0.542 1.11 0.27 2 1.84 0.0126


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2.0ESTUDIO DE PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS2.1 GENERALIDADES

Las lluvias violentas puedes ocasionar importantes daos, degradacin de la estructura

del suelo, erosin, inundaciones, daos mecnicos en cultivos, daos de vas construidas, etc. Laprecipitacin mxima en 24 horas, con los datos disponibles, sin recurrir a localizar las bandas de

fluvigrafo, en ocasiones son ms interesantes las precipitaciones mximas en periodos de tiempo

ms cortos, por lo que se debe acudir a sistemas de estimacin.

El estudio de las precipitaciones mximas es necesario en mltiples aplicaciones. As en

hidrologa para la estimacin de avenidas es necesario conocer el valor de la mxima precipitacin

probable registrada para un determinado periodo de retorno. El periodo de retorno o de

recurrencia (T) es el intervalo medio expresado en aos enel que un valor extremo alcanza o

supera al valor x, al menos una vez (Elas y Ruiz, 1979).Cuadro N 2 Serie Histrica de las precipitaciones mximas en 24 horas

AO PMX. 24 AO PMAX. 25

1965 38.5 1990 21

1966 25.5 1991 92

1967 27 1992 35.5

1968 23.5 1993 26

1969 19 1994 31.6

1970 23 1995 45.9

1971 29.2 1996 43.21972 26.2 1997 34.7

1973 22.9 1998 43.2

1974 22.8 1999 34.7

1975 31.3 2000 43.4

1976 25.9 2001 25.8

1977 16 2002 32

1978 25.6 2003 41.7

1979 35.6 2004 36.7

1980 42.7 2005 34.5

1981 33.5 2006 38.5

1982 33.6 2007 32.9

1983 30.4 2008 37.9

1984 30.5 2009 39.5

1985 33.4 2010 33.3

1986 36.2 2011 42.7

1987 26 2012 22.8

1988 40.2 2013 25.9

1989 52.2 2014 27.2


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Parmetros Estadsticos:

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Parmetros Muestrales Poblacionales Momentos Lineales

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Media: 33.4660 33.4660 33.4660Varianza: 131.6313 128.9986 30.3781Desviacin Estndar: 11.4731 11.3578 5.5116Coeficiente Variacin: 0.3428 0.3394 0.1647Coeficiente de Sesgo: 2.7410 2.6581 0.2019Coeficiente de Curtosis: 15.9109 14.6510 0.2208

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Hidrograma de la precipitacin mxima en 24 hr

3.0 ANALISIS DE MAXIMAS AVENIDAS3.1 INTRODUCCION

Los eventos extremos mximos con una probabilidad de ocurrencia en funcin de la vida

til y el riesgo de falla de la obra, son la base para el dimensionamiento de toda estructura

hidrulica (defensas ribereas, puentes, presas, bocatomas, alcantarillas, etc.).

Los complejos problemas sociales econmicos que se derivan por el colapso de una obrahidrulica (prdida de vidas y propiedades), impiden cualquier procedimiento arbitrario; como

base de sus estudios, el U.S. Corps of Engineers, usa una Avenida estndar de Proyecto

definida como:

La descarga que puede esperarse para la ms severa combinacin de condiciones

meteorolgicas, y que con consideradas como razonable caractersticas de la regin geogrfica

en estudio, con la exclusin de las combinaciones extremadamente raras (LINSLEY FRANZINI,

1972).


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El hecho de que exista una diversidad de mtodos y procedimientos de clculo para

determinar los eventos mximos, indica la magnitud y complejidad del problema.

La no suficiente extensin de las series hidrometeorolgicas disponibles y la falta de

garanta de los datos, particularmente de los valores extremos, es probable que haya dado lugara la no uniformidad de criterios en el estudio de los eventos mximos, adems de la oposicin de

criterios y resultados que supone la consideracin de los elementos primordiales ligados al

proyecto de toda obra: seguridad y economa.

El objetivo principal es calcular el caudal mximo (instantneo) para diferentes periodos

de retorno: 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000, 5000, 10000 aos segn la obra de arte a

proyectar; en forma global, se requiere para ello de ciertos datos bsicos tales como la serie de

descargas mximas diarias e instantneas, la serie de precipitaciones mximas de 6, 12 y 24

horas y datos de la geomorfologa de la cuenca.En cuanto al anlisis de mximas avenidas nos encontramos generalmente frente a dos

situaciones como primer caso es cuando el rio tiene registro de datos histricos de caudales

mximos y el segundo caso es cuando el rio no tiene este tipo de informacin. En la zona de

estudio no se cuenta con registro de caudales mximos, solo se dispone de la precipitacin

mxima en 24 horas de la estacin de Ayaviri, controladas por el SENAMHIPUNO, esta estacin

meteorolgica es la ms cercana a la zona de estudio. Dicha informacin se ha utilizado para la

estimacin de mximas avenidas en los diferente puntos donde estarn ubicadas las obras de

arte, empleando el modelo hidrolgico de precipitacinescorrenta, para as alcanzar el objetivodel estudio y proporcionar los elementos de juicio hidrolgico, ara la toma de decisiones en el

diseo de las obras de arte como es el caso de defensas ribereas.

En la actualidad existen varios mtodos para determinar el caudal pico de diseo, en el

cuadro 5 se muestran los ms conocidos.

Cuadro N 3 Mtodos para determinar el caudal pico de diseo

Lugares instrumentados Lugares no instrumentadosDistribucin Normal Ecuaciones de regresin de la USGS

Distribucin Log-Normal 2 parmetros Ecuaciones de regresin de la FHWADistribucin Log-Normal 3 parmetros Mtodo de descarga pico de la SCSDistribucin Gamma 2 parmetros Mtodo RacionalDistribucin Gamma 3 parmetros Mtodos de flujos pico regionalesDistribucin Log-Pearson tipo IIIDistribucin GumbelDistribucin Log-Gumbel


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3.2 METODO RACIONAL3.2.1 Introduccin

El uso de este El uso de este mtodo, tiene una antigedad de ms de 100 aos, se generalizado

en todo el mundo. En mayo de 1989, la universidad de Virginia, realiz una Conferencia

Internacional, en conmemoracin del Centenario de la Formula Racional.

El mtodo puede ser aplicado a pequeas cuencas de drenaje agrcola, aproximadamente si no

exceden a 1300 has o 13 km2.

En el mtodo racional, se supone que la mxima escorrenta ocasionada por una lluvia, se produce

cuando la duracin de esta es igual al tiempo de concentracin (tc). Cuando as ocurre, toda la

cuenca contribuye con el caudal en el punto de salida. Si la duracin es mayor que el tiempo de

concentracin (tc), contribuye as mismo toda la cuenca, pero en ese caso la intensidad de la lluvia

es menor, por ser mayor su duracin y, por tanto, tambin es menor el caudal.

Si la duracin de la lluvia es menor que el tc la intensidad de la lluvia, es mayor, pero en el

momento en el que acaba la lluvia, el agua cada en los puntos ms alejados an no ha llegado a

la salida; solo contribuye una parte de la cuenca a la escorrenta, por lo que el caudal ser menor.

3.2.2 parmetros de mtodo racional

Del planteamiento mencionado anteriormente, el caudal mximo se calcula por medio de

la siguiente expresin, que representa la formula racional:

Donde:

Q = caudal mximo, en m3/seg.

C = coeficiente de escorrenta, que depende de la cobertura vegetal, la pendiente y el tipo desuelo, sin dimensiones.

I = intensidad mxima de la lluvia, para una duracin igual al tiempo de concentracin, y para unperiodo de retorno dado, en mm/hr.

A = rea de la cuenca en has.

El coeficiente 1/360 corresponde a la transformacin de unidades.

Para el caso en que el rea de la cuenca est expresado en Km2 la frmula es:

Siendo los dems parmetros con las mismas unidades.

3.2.2.1 Tiempo de concentracin (tc)

360

CIAQ

6.3

CIAQ


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Donde:

tc= tiempo de concentracin (Hr).

L = Longitud del cauce principal (m)

S = Pendiente del cauce principal (m)

Tiempo de concentracin es Tc= 0.66 horas.

Tiempo de concentracin es Tc= 39.73 minutos.

3.2.2.2 Intensidad de lluvia

Este valor se determina a partir de la curva intensidad duracin periodo de retorno. La frmulautilizada en USA, que relaciona la Intensidad mxima Imx, con la duracin t, y el periodo de retorno T,es:

Donde:

Imax = intensidad mxima (mm/hr).

m, n, K = parmetros.

T = periodo de retorno (aos).

t = duracin (min).

Los parmetros a, b, K, se obtienen a partir de datos medidos, aplicando una correlacin potencialmltiple, a una ecuacin del tipo:

Tabla N 2 intecidad maxima para diferentes periodos de retorno

3.2.2.3 Coeficiente de escorrenta (C)

La escorrenta, es decir, el agua que llega al cauce de evaluacin representa una fraccin de laprecipitacin total. A esta fraccin se le denomina coeficiente de escorrenta, que no tiene dimensionesy se representa por la letra C.

El valor de C depende de factores topogrficos, edafolgicos, cobertura vegetal, etc.

Duracion (min) HP (mm) I (mm/hr) HP (mm) I (mm/hr) HP (mm) I (mm/hr) HP (mm) I (mm/hr) HP (mm) I (mm/hr) HP (mm) I (mm/hr) HP (mm) I (mm/hr)

39.73 11.62 17.55 15.34 23.16 18.15 27.41 21.78 32.89 25.36 38.29 28.06 42.38 30.77 46.47

Tiempo de Retorno (Aos)

2 5 10 20 50 100 200

n

m

t

KTI max

nmtKTI

max

doTotalVprecipita

ialTotaliaSuperficVescorrentC


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En la Tabla N 3 se presenta valores del coeficiente de escorrenta en funcin de la cobertura vegetal,pendiente y textura.

En la Tabla N 4, se muestran coeficientes de escorrenta para zonas urbanas, los cuales son bastanteconservadores, para que puedan ser usados para diseo.

Tabla N 3 Valores del coeficiente de escorrenta

Tipo devegetacin

Pendiente(%)

Textura

Francoarenosa

Francoarcillolimosafrancolimosa

Arcillosa

Forestal0 - 5 0.10 0.30 0.405 - 10 0.25 0.35 0.50

10 - 30 0.30 0.50 0.60

Praderas0 - 5 0.10 0.30 0.405 - 10 0.15 0.35 0.55

10 - 30 0.20 0.40 0.60

TerrenosCultivados

0 - 5 0.30 0.50 0.605 - 10 0.40 0.60 0.70

10 - 30 0.50 0.70 0.80

Fuente: Manual de Conservacin del suelo y del agua, Chapingo, Mxico, 1977

Tabla N 4 Valores del coeficiente de escorrenta para zonas urbanas

Tipo de rea drenada Coeficiente C

reas comercialesCntricas 0.70 - 0.95Vecindarios 0.50 - 0.70reas residencialesFamiliares simples 0.30 - 0.50Multifamiliaresseparadas 0.40 - 0.60

Multifamiliaresconcentrados 0.60 - 0.75Semiurbanos 0.25 - 0.40Casas de habitacin 0.50 - 0.70reas industrialesDensas 0.60 - 0.90Espaciadas 0.50 - 0.80Parques, cementerios 0.10 - 0.25Campos de juego 0.10 - 0.35Patios de ferrocarril 0.20 - 0.40Zonas sub-urbanas 0.10 - 0.30


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CallesAsfaltadas 0.70 - 0.95De concreto hidrulico 0.80 - 0.95Adoquinadas 0.70 - 0.85Estacionamientos 0.75 - 0.85Techados 0.75 - 0.95

Cuando la cuenca se compone de superficies de distintas caractersticas, el valor de C, se obtiene comouna media ponderada, es decir:

Donde:

C = coeficiente de escorrenta ponderado

Ci = coeficiente de escorrenta para el reaAi

Ai = rea parcial i

n = numero de reas parciales

El coeficiente de escorentia que que se asumio es C= 0.25

3.3 DETERMINACION DE MAXIMAS AVENIDAS

En la determinacin de mximas avenidas instantneasde diseo en los diferentes puntos de inters para eldiseo de las obras de arte, se ha utilizado en METODO RACIONAL, anteriormente expuesto.

Aplicamos la formula empirica:

Obeniendo los siguientes resultados:

Cuadro N 4 caudal de diseo

TR (aos) i (mm/hr) Q (m3/s)2 17.55 1.31

5 23.16 1.73

10 27.41 2.0520 32.89 2.46

50 38.29 2.86

100 42.38 3.17

200 46.47 3.47

Por lo tanto el cuadal de diseo para un periodo de retorno de 50 y 100 aos sera de 2.86 m3/seg. Y 3.17 m3/seg.respectivamente.

n

i

i

n

i

ii

n

nn

A

AC

AAA

ACACACC

1

1

21

2211

...

...

6.3

CIAQ

AICQ 28.0


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MICRO CUENCA CCAHUASIRI

1.1. UBICACIN

La zona del proyecto est ubicada polticamente en:

Regin : PUNO

Provincia : MELGAR

Distritos : AYAVIRI.

1.1.1. DESCRIPION GENERAL DEL AREA DE ESTUDIO

Cartas Nacionales a escala 1:100,000 elaboradas por el Instituto Geogrfico Nacional,cuya identificacin es la siguiente:

Delimitacin de la micro cuenca Ccahuasiri hasta el punto de inters.

Delimitacin de la micro cuenca Ccahuasiri hasta el punto de inters.

1.2. Evaluacin Hidrolgica

1.2.1. Descripcin general de la cuenca y del curso principal de la fuente

1.2.1.1. Geomor fol oga de l a Cuen ca

La micro cuenca como unidad dinmica y natural, refleja las acciones recprocasentre el suelo, los factores geolgicos, el agua y la vegetacin, proporcionando unresultado de efecto comn: escurrimiento o corriente de agua por medio del cual

PUNTO DE

INTERES


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los efectos netos de estas acciones recprocas sobre este resultado pueden serapreciadas y valoradas.

Numerosos estudios tratan de establecer las relaciones entre el comportamientodel rgimen hidrolgico de una cuenca y las caractersticas fsico - geogrficas de

la misma. Casi todos los elementos de un rgimen fluvial estn relacionadosdirecta o indirectamente con las caractersticas fsicas de las reas de drenaje deuna cuenca, siendo las ms sensibles a las variaciones fisiogrficas aquellasrelativas a las crecientes.

En lo que respecta a este tem, se desarroll el marco terico y el clculo de losprincipales parmetros geomorfolgicos en el rea de Proyecto del micro cuencaCcahuasiri asociados a su capacidad de respuesta a la precipitacin en forma deescorrenta, tales como: rea. Permetro, Longitud del Cauce Principal, AnchoPromedio, Coeficiente de Compacidad. Factor de forma, Grado de Ramificacin,Densidad de drenaje y Pendiente Media.

El resumen de los referidos parmetros geomorfolgicos a partir de nuestro puntode inters se presenta a continuacin.

rea de Cuenca

La superficie de la cuenca delimitada por el divisor topogrfico, corresponde a lasuperficie de la misma proyectada en un plano horizontal, y su tamao influye enforma directa sobre las caractersticas de los escurrimientos fluviales y sobre laamplitud de las fluctuaciones.

rea de la cuenca punto de inters fin del dren pluvial A = 1.654 km

Permetro de la Cuenca

El permetro de la cuenca est definido por la longitud de la lnea de divisin deaguas (Divortium Aquarium).

Permetro de la Cuenca punto de inters fin del dren pluvial P = 6.446 km

Longitud mayor del ro (L)

Recibe este nombre, el mayor cauce longitudinal que tiene una cuencadeterminada, es decir, el mayor recorrido que realiza el ro desde la cabecera dela cuenca, siguiendo todos los cambios de direccin o sinuosidades hasta unpunto fijo de inters, que puede ser una estacin de aforo o desembocadura.

Longitud mayor hasta el punto de inters fin del dren pluvial L = 2.473 Km.

Forma de la Cuenca

Es la que determina la distribucin de las descargas de agua a lo largo del cursoprincipal o cursos principales, y es en gran parte responsable de lascaractersticas de las crecientes que se presentan en la cuenca.

Es expresada por parmetros, tales como el Ancho Promedio, Coeficiente deCompacidad y el Factor de forma


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IV. Ancho promedio

Es la relacin entre el rea de la cuenca y la longitud mayor del curso delro, la expresin es la siguiente:

Dnde:


A = rea de la cuenca

L = Longitud mayor del curso principal

Ancho Promedio (Ap) Cuenca = 0.669 Km.

V. Coeficiente de compacidad (Kc)

O ndice de Gravelious, constituye la relacin entre el permetro de la cuencay el permetro de una circunferencia cuya rea - igual a la de un crculo - esequivalente al rea de la cuenca en estudio.

Su frmula es la siguiente:

Siendo:

Kc = Coeficiente de Compacidad (Km/Km2)

P = Permetro de la cuenca (Km.)


Una cuenca se aproximar a una forma circular cuando el valor Kc seacerque a la unidad

Cuando se aleja de la unidad, presente una relacin irregular con relacin alcrculo.

Si este coeficiente fuera igual a la unidad, significa que habr mayoresoportunidades de crecientes debido a que los tiempos de Concentracin, Tc(duracin necesaria para que una gota de agua que cae en el punto msalejado de aquella, llegue a la salida o desembocadura), de los diferentespuntos de la cuenca seran iguales.

AP

PKc

*2

APKc /*28.0


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De igual modo, cuanto mayor sea el valor de Kc, tambin ser mayor eltiempo de concentracin de las aguas y. por tanto, estar menos propensaa una inundacin.

Generalmente en cuencas muy alargadas el valor de Kc, es mayor que 2.

Coeficiente de Compacidad o ndice de Gravelius (Kc) es:

Kc = 0.99

Un valor de Kc. menor que 1 nos indica una cuenca de forma circular,siguiendo el desarrollo de su curso principal, debiendo estar ms expuestaa las crecientes que una cuenca de forma redondeada.

VI. Factor de Forma (Ff)

Es otro ndice numrico con el que se puede expresar la forma y la mayor omenor tendencia a crecientes de una cuenca.

Es la relacin entre el ancho promedio de la cuenca (Ap) y la longitud delcurso de agua ms largo (L).

La expresin es la siguiente

Siendo:

Ff =

Factor de Forma


L = Longitud del curso ms largo (Km.)

Una cuenca con Factor de Forma bajo, est sujeta a menos crecientes queotra del mismo tamao pero con un Factor de Forma mayor.

Este valor es adimensional.

Factor de Forma (Ff) es: Ff = 0.27, que est sujeta a crecientes regulares

mnimas.Densidad de Drenaje

El tema de drenaje de una cuenca est conformado por un curso

de agua principal y sus tributarios: observndose por lo general, que cuanto mslargo sea el curso de agua principal, ms llena de bifurcaciones ser la red dedrenaje.

Con la finalidad de determinar las caractersticas de dicha red, se definen lossiguientes ndices:

L

ApF f


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III. Grado de Ramificacin

Para definir el grado de ramificacin de un curso de agua principal, se haconsiderado el grado de bifurcaciones dentro de la cuenca presentan. Elprocedimiento ms comn para esta clasificacin, es considerar como

corrientes de orden uno, aquellos que no tienen ningn tributario, de ordendos a los que solo tienen tributarios de orden uno, de orden tres, aquellascorrientes con dos o ms tributarios de orden dos, etc. As, el orden de laprincipal, indicara la extensin de la red de corrientes dentro de la cuenca.

Grado de Ramificacin de la micro cuenca Ccahuasiri punto de inters findel dren pluvial, tiene 3 grado de ramificacin.

IV. Densidad de drenaje

Indica la relacin entre la longitud total de los cursos de agua: efmeros,intermitentes y perennes de una cuenca (Li) y el rea total de la misma (A).

Valores altos de densidad refleja una cuenca muy bien drenada que deberaresponder relativamente rpido al influjo de la precipitacin, es decir que lasprecipitaciones influirn inmediatamente sobre las descargas de los ros(Tiempos de Concentracin cortos).

Una cuenca con baja densidad de drenaje refleja un rea pobrementedrenada con respuesta hidrolgica muy lenta. Una baja densidad de drenajees favorecida en regiones donde el material del subsuelo es altamenteresistente bajo una cubierta de vegetacin muy densa y de relieve plano.

La densidad de drenaje tiende a uno en ciertas regiones desrticas detopografa plana y terrenos arenosos, y a un valor alto en regiones hmedas,

montaosas y de terrenos impermeables.Esta ltima situacin es la ms favorable, pues si una cuenca posee una redde drenaje bien desarrollada, la extensin meda de los terrenos a travs delos cuales se produce el escurrimiento superficial es corto y el tiempo enalcanzar los cursos de agua tambin ser corto; por consiguiente laintensidad de las precipitaciones influir inmediatamente sobre el volumende las descargas de los ros.

La expresin es la siguiente:

Siendo:

Dd = Densidad de drenaje (Km/Km2)

Li = Longitud total de los cursos de agua (Km/Km2)


Monsalve, refiere que Dd usualmente toma los siguientes valores:

Entre 0.5 Km/Km2 para hoyas con drenaje pobre.

A

L i

Dd


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Hasta 3.5 Km/Km2 para hoyas excepcionalmente bien drenados.

Por consiguiente es excepcionalmente bien drenado, si su Dd es de 2.56Km/Km2

Pendiente media del ro

El agua superficial concentrada en los lechos fluviales escurre con una velocidadque depende directamente de la declividad de stos, as a mayor declividad habrmayor velocidad de escurrimiento. La pendiente media del ro es un parmetroempleado para determinar la declividad de un curso de agua entre dos puntos.

Se determina mediante la siguiente expresin:

Siendo:Ic = Pendiente media del roL = longitud del roHM y Hm = Altitud Mxima y mnima del lecho del ro, referidas alnivel medio de las aguas del mar.

La pendiente media del cauce principal es:

Ic = 0.05 m/m

Ic = 5 %

En l, se hace un resumen de los parmetros geomorfolgicos de la Micro Cuenca

Ccahuasiri a partir del fin del dren pluvial.

Cuadro N 1 Caractersticas morfolgicas de la Micro Cuenca

Fuente Elaboracin Propia

L

HmHMIc

*1000

)(

Nombrede lamicro

cuenca

Puntode

Inters

PARAMETROS GEOMORFOLOGICOS

reaTotalde la

CuencaKm2

PermetroTotal de

laCuenca

Km

Longituddel

CaucePrincipal

Km

FORMA DE LA CUENCASISTEMA DE

DRENAJE

PendientePromedio

IcAncho

de laCuenca

Km

Coeficientede

CompacidadKc

Factorde

FormaFf

deRamificacin

Densidadde

DrenajeDd

CcahuasiriFin

drenpluvial

1.654 6.446 2.473 0.669 0.99 0.27 2 2.56 0.05


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2.0ESTUDIO DE PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS2.1 GENERALIDADES

Las lluvias violentas puedes ocasionar importantes daos, degradacin de la estructura

del suelo, erosin, inundaciones, daos mecnicos en cultivos, daos de vas construidas, etc. La

precipitacin mxima en 24 horas, con los datos disponibles, sin recurrir a localizar las bandas defluvigrafo, en ocasiones son ms interesantes las precipitaciones mximas en periodos de tiempo

ms cortos, por lo que se debe acudir a sistemas de estimacin.

El estudio de las precipitaciones mximas es necesario en mltiples aplicaciones. As en

hidrologa para la estimacin de avenidas es necesario conocer el valor de la mxima precipitacin

probable registrada para un determinado periodo de retorno. El periodo de retorno o de

recurrencia (T) es el intervalo medio expresado en aos enel que un valor extremo alcanza o

supera al valor x, al menos una vez (Elas y Ruiz, 1979).

Cuadro N 2 Serie Histrica de las precipitaciones mximas en 24 horas

AO PMX. 24 AO PMAX. 25

1965 38.5 1990 21

1966 25.5 1991 92

1967 27 1992 35.5

1968 23.5 1993 26

1969 19 1994 31.6

1970 23 1995 45.9

1971 29.2 1996 43.2

1972 26.2 1997 34.71973 22.9 1998 43.2

1974 22.8 1999 34.7

1975 31.3 2000 43.4

1976 25.9 2001 25.8

1977 16 2002 32

1978 25.6 2003 41.7

1979 35.6 2004 36.7

1980 42.7 2005 34.5

1981 33.5 2006 38.5

1982 33.6 2007 32.9

1983 30.4 2008 37.9

1984 30.5 2009 39.5

1985 33.4 2010 33.3

1986 36.2 2011 42.7

1987 26 2012 22.8

1988 40.2 2013 25.9

1989 52.2 2014 27.2


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Parmetros Estadsticos:

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Parmetros Muestrales Poblacionales Momentos Lineales

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Media: 33.4660 33.4660 33.4660Varianza: 131.6313 128.9986 30.3781Desviacin Estndar: 11.4731 11.3578 5.5116Coeficiente Variacin: 0.3428 0.3394 0.1647Coeficiente de Sesgo: 2.7410 2.6581 0.2019Coeficiente de Curtosis: 15.9109 14.6510 0.2208

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Hidrograma de la precipitacin mxima en 24 hr

3.0 ANALISIS DE MAXIMAS AVENIDAS3.1 INTRODUCCION

Los eventos extremos mximos con una probabilidad de ocurrencia en funcin de la vida

til y el riesgo de falla de la obra, son la base para el dimensionamiento de toda estructura

hidrulica (defensas ribereas, puentes, presas, bocatomas, alcantarillas, etc.).Los complejos problemas sociales econmicos que se derivan por el colapso de una obra

hidrulica (prdida de vidas y propiedades), impiden cualquier procedimiento arbitrario; como

base de sus estudios, el U.S. Corps of Engineers, usa una Avenida estndar de Proyecto

definida como:

La descarga que puede esperarse para la ms severa combinacin de condiciones

meteorolgicas, y que con consideradas como razonable caractersticas de la regin geogrfica

en estudio, con la exclusin de las combinaciones extremadamente raras (LINSLEY FRANZINI,


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1972).

El hecho de que exista una diversidad de mtodos y procedimientos de clculo para

determinar los eventos mximos, indica la magnitud y complejidad del problema.

La no suficiente extensin de las series hidrometeorolgicas disponibles y la falta degaranta de los datos, particularmente de los valores extremos, es probable que haya dado lugar

a la no uniformidad de criterios en el estudio de los eventos mximos, adems de la oposicin de

criterios y resultados que supone la consideracin de los elementos primordiales ligados al

proyecto de toda obra: seguridad y economa.

El objetivo principal es calcular el caudal mximo (instantneo) para diferentes periodos

de retorno: 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000, 5000, 10000 aos segn la obra de arte a

proyectar; en forma global, se requiere para ello de ciertos datos bsicos tales como la serie de

descargas mximas diarias e instantneas, la serie de precipitaciones mximas de 6, 12 y 24horas y datos de la geomorfologa de la cuenca.

En cuanto al anlisis de mximas avenidas nos encontramos generalmente frente a dos

situaciones como primer caso es cuando el rio tiene registro de datos histricos de caudales

mximos y el segundo caso es cuando el rio no tiene este tipo de informacin. En la zona de

estudio no se cuenta con registro de caudales mximos, solo se dispone de la precipitacin

mxima en 24 horas de la estacin de Ayaviri, controladas por el SENAMHIPUNO, esta estacin

meteorolgica es la ms cercana a la zona de estudio. Dicha informacin se ha utilizado para la

estimacin de mximas avenidas en los diferente puntos donde estarn ubicadas las obras dearte, empleando el modelo hidrolgico de precipitacinescorrenta, para as alcanzar el objetivo

del estudio y proporcionar los elementos de juicio hidrolgico, ara la toma de decisiones en el

diseo de las obras de arte como es el caso de defensas ribereas.

En la actualidad existen varios mtodos para determinar el caudal pico de diseo, en el

cuadro 5 se muestran los ms conocidos.

Cuadro N 3 Mtodos para determinar el caudal pico de diseo

Lugares instrumentados Lugares no instrumentados

Distribucin Normal Ecuaciones de regresin de la USGSDistribucin Log-Normal 2 parmetros Ecuaciones de regresin de la FHWADistribucin Log-Normal 3 parmetros Mtodo de descarga pico de la SCSDistribucin Gamma 2 parmetros Mtodo RacionalDistribucin Gamma 3 parmetros Mtodos de flujos pico regionalesDistribucin Log-Pearson tipo IIIDistribucin GumbelDistribucin Log-Gumbel


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3.2 METODO RACIONAL3.2.1 Introduccin

El uso de este El uso de este mtodo, tiene una antigedad de ms de 100 aos, se generalizado

en todo el mundo. En mayo de 1989, la universidad de Virginia, realiz una ConferenciaInternacional, en conmemoracin del Centenario de la Formula Racional.

El mtodo puede ser aplicado a pequeas cuencas de drenaje agrcola, aproximadamente si no

exceden a 1300 has o 13 km2.

En el mtodo racional, se supone que la mxima escorrenta ocasionada por una lluvia, se produce

cuando la duracin de esta es igual al tiempo de concentracin (tc). Cuando as ocurre, toda la

cuenca contribuye con el caudal en el punto de salida. Si la duracin es mayor que el tiempo de

concentracin (tc), contribuye as mismo toda la cuenca, pero en ese caso la intensidad de la lluvia

es menor, por ser mayor su duracin y, por tanto, tambin es menor el caudal.Si la duracin de la lluvia es menor que el tc la intensidad de la lluvia, es mayor, pero en el

momento en el que acaba la lluvia, el agua cada en los puntos ms alejados an no ha llegado a

la salida; solo contribuye una parte de la cuenca a la escorrenta, por lo que el caudal ser menor.

3.2.2 parmetros de mtodo racional

Del planteamiento mencionado anteriormente, el caudal mximo se calcula por medio de

la siguiente expresin, que representa la formula racional:

Donde:

Q = caudal mximo, en m3/seg.

C = coeficiente de escorrenta, que depende de la cobertura vegetal, la pendiente y el tipo desuelo, sin dimensiones.

I = intensidad mxima de la lluvia, para una duracin igual al tiempo de concentracin, y para unperiodo de retorno dado, en mm/hr.

A = rea de la cuenca en has.

El coeficiente 1/360 corresponde a la transformacin de unidades.

Para el caso en que el rea de la cuenca est expresado en Km2 la frmula es:

Siendo los dems parmetros con las mismas unidades.

3.2.2.1 Tiempo de concentracin (tc)

Se denomina tiempo de concentracin, al tiempo transcurrido, desde que una gota de agua

360

CIA

Q

6.3

CIAQ


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cae en el punto ms alejado de la cuenca hasta que llega a la salida de esta (estacin de aforo).

Este tiempo es funcin de ciertas caractersticas geogrficas y topogrficas de la cuenca.

El tiempo de concentracin debe incluir los escurrimientos sobre terrenos, canales,

cunetas y los recorridos sobre la misma estructura que se disea.Todas aquellas caractersticas de la cuenca tributaria, tales como dimensiones,

pendientes, vegetacin y otras en menor grado, hacen variar el tiempo de concentracin.

Existen varias formas de hallar el tiempo de concentracin de una cuenca.

E. Medida directa usando trazadores

Durante una lluvia intensa, colocar un trazador radioactivo, en la divisoria de la cuenca.

Medir el tiempo que toma el agua en llegar al sitio de inters.

F.

Medida directa usando trazadores Durante una lluvia intensa, colocar un trazador radioactivo, en la divisoria de la cuenca.

Medir el tiempo que toma el agua en llegar al sitio de inters.

G. Estimando velocidades

Calcular la pendiente media del curso principal, dividiendo el desnivel total entre la longitudtotal.

De la Tabla N 1, escoger el valor de la velocidad media en funcin a la pendiente y cobertura.

Usando la velocidad media y la longitud total encontrar el tiempo de concentracin.

Tabla N 1 Velocidades medias de escurrimiento por laderas (m/min)

Pendiente(%)

Vegetacindensa ocultivos

Pastos ovegetacin

ligera

Sinvegetacin

0 - 5 25 40 705 - 10 50 70 120

10 - 15 60 90 150

15 - 20 70 110 180

H. Usando formulas empricas

Existen entre las ms usadas la formula Australiana, de George Rivero, del SCS, de Kirpich, esta ltimaes la ms conocida y la ms aplicada en diferentes estudios y es la que se utilizara en el presentereporte.

Segn Kirpich, la frmula para el clculo del tiempo de concentracin es:

385.0

77.0

000325.0S

Ltc


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Donde:

tc= tiempo de concentracin (Hr).

L = Longitud del cauce principal (m)

S = Pendiente del cauce principal (m)

Tiempo de concentracin es Tc= 0.42 horas.

Tiempo de concentracin es Tc= 25.33 minutos.

3.2.2.2 Intensidad de lluvia

Este valor se determina a partir de la curva intensidad duracin periodo de retorno. La frmulautilizada en USA, que relaciona la Intensidad mxima Imx, con la duracin t, y el periodo de retorno T,

es:

Donde:

Imax = intensidad mxima (mm/hr).

m, n, K = parmetros.

T = periodo de retorno (aos).

t = duracin (min).

Los parmetros a, b, K, se obtienen a partir de datos medidos, aplicando una correlacin potencialmltiple, a una ecuacin del tipo:

Tabla N 2 intecidad maxima para diferentes periodos de retorno

3.2.2.3 Coeficiente de escorrenta (C)

La escorrenta, es decir, el agua que llega al cauce de evaluacin representa una fraccin de laprecipitacin total. A esta fraccin se le denomina coeficiente de escorrenta, que no tiene dimensionesy se representa por la letra C.

Duracion (min) HP (mm) I (mm/hr) HP (mm) I (mm/hr) HP (mm) I (mm/hr) HP (mm) I (mm/hr) HP (mm) I (mm/hr) HP (mm) I (mm/hr) HP (mm) I (mm/hr)

25.33 9.54 22.59 12.59 29.81 14.90 35.28 18.00 42.63 20.98 49.69 23.23 55.02 25.49 60.36

Tiempo de Retorno (Aos)

2 5 10 20 50 100 200

n

m

t

KTI max

nmtKTI

max

doTotalVprecipita

ialTotaliaSuperficVescorrentC


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El valor de C depende de factores topogrficos, edafolgicos, cobertura vegetal, etc.

En la Tabla N 3 se presenta valores del coeficiente de escorrenta en funcin de la cobertura vegetal,pendiente y textura.

En la Tabla N 4, se muestran coeficientes de escorrenta para zonas urbanas, los cuales son bastanteconservadores, para que puedan ser usados para diseo.

Tabla N 3 Valores del coeficiente de escorrenta

Tipo devegetacin

Pendiente(%)

Textura

Francoarenosa

Francoarcillolimosafrancolimosa

Arcillosa

Forestal 0 - 5 0.10 0.30 0.405 - 10 0.25 0.35 0.5010 - 30 0.30 0.50 0.60

Praderas0 - 5 0.10 0.30 0.405 - 10 0.15 0.35 0.55

10 - 30 0.20 0.40 0.60

TerrenosCultivados

0 - 5 0.30 0.50 0.605 - 10 0.40 0.60 0.70

10 - 30 0.50 0.70 0.80

Fuente: Manual de Conservacin del suelo y del agua, Chapingo, Mxico, 1977

Tabla N 4 Valores del coeficiente de escorrenta para zonas urbanas

Tipo de rea drenada Coeficiente C

reas comercialesCntricas 0.70 - 0.95Vecindarios 0.50 - 0.70reas residencialesFamiliares simples 0.30 - 0.50Multifamiliaresseparadas 0.40 - 0.60

Multifamiliaresconcentrados 0.60 - 0.75Semiurbanos 0.25 - 0.40Casas de habitacin 0.50 - 0.70reas industrialesDensas 0.60 - 0.90Espaciadas 0.50 - 0.80Parques, cementerios 0.10 - 0.25Campos de juego 0.10 - 0.35Patios de ferrocarril 0.20 - 0.40Zonas sub-urbanas 0.10 - 0.30


30/30

CallesAsfaltadas 0.70 - 0.95De concreto hidrulico 0.80 - 0.95Adoquinadas 0.70 - 0.85Estacionamientos 0.75 - 0.85Techados 0.75 - 0.95

Cuando la cuenca se compone de superficies de distintas caractersticas, el valor de C, se obtiene comouna media ponderada, es decir:

Donde:

C = coeficiente de escorrenta ponderado

Ci = coeficiente de escorrenta para el reaAi

Ai = rea parcial i

n = numero de reas parciales

el coeficiente de escorentia que que se asumio es C= 0.10

3.3 DETERMINACION DE MAXIMAS AVENIDAS

En la determinacin de mximas avenidas instantneasde diseo en los diferentes puntos de inters para eldiseo de las obras de arte, se ha utilizado en METODO RACIONAL, anteriormente expuesto.

Aplicamos la formula empirica:

Obeniendo los siguientes resultados:

Cuadro N 4 caudal de diseoTR (aos) i (mm/hr) Q (m3/s)

2 22.88 1.05

5 30.20 1.38

10 35.74 1.6320 42.94 1.96

50 49.99 2.29

100 55.33 2.53

200 60.66 2.77

Por lo tanto el cuadal de diseo para un periodo de retorno de 50 y 100 aos sera de 2.29 m3/seg. Y 2.53 m3/seg.

respectivamente.

n

i

i

n

i

ii

n

nn

A

AC

AAA

ACACACC

1

1

21

2211

...

...

6.3

CIAQ

AICQ 28.0

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