PROYECTO DE RECURSOS HDRICOSINGENIERIA CIVIL

Contenido1.ANTECEDENTES.-5a.Introduccin.-5b.Definiciones.-5i.Qu es una cuenca?-5ii.Tipos de cuencas hidrogrficas.-6c.Seleccin de estaciones.-6d.Estaciones de la cuenca.-7i.Anlisis de datos.-8d.Consistencia de datos.-23i.CENAVIT.-23ii.Padcaya.-25iii.Coln.-27iv.Chocloca.-29v.Angostura.-312.UBICACIN GEOGRFICA DE LA CUENCA.-33a.Ubicacin geogrfica.-33b.Demarcacin Poltica.-333.ACCESO A LA CUENCA DE LA QUEBRADA PAMPA GRANDE.-344.PROPIEDADES DE LA CUENCA.-35a.Propiedades Fisiogrficas.-35i.Geomtricas.-35ii.De relieve.-41b.Propiedades Morfomtricas.-44I.Clasificacin de afluentes.-44i.Densidad de drenaje.-46ii.Relacin de confluencia.-47iii.Relacin de Longitud.-48c.Parmetros de relieve.-49i.Pendiente de la cuenca.-49iii.Curva altimtrica.-522.ESTIMACION DE LA LLUVIA MEDIA ANUAL.-54a.Definicin de Precipitacin.-54i.Promedio aritmtico.-55ii.Polgono de Thiessen.-55iii.Isoyetas.-553.ESTIMACION DE LA EVAPORACIN.-58a.Evaporacin.-58i.Factores meteorolgicos que determinan la evaporacin.-59ii.Frmulas semiempricas para estimar la evaporacin.-61iii.Balance energtico de Pennman.-61b.Estimacin de la evaporacin.-62i.CENAVIT.-62ii.Padcaya.-63iii.Coln.-65iv.Chocloca.-65v.La angostura.-667.LLUVIAS MAXIMAS.-69a.Concepto general.-69b.Clculos de los parmetros para la estimacin de la lluvia mxima.-70i.Parmetros de la estacin Cenavit.-72ii.Clculos de las caractersticas de la estacin CENAVIT.-73iii.Parmetros de la estacin Padcaya.-74iv.Clculos de las caractersticas de la estacin Padcaya.-75v.Parmetros de la estacin Coln.-76vi.Clculos de las caractersticas de la estacin Coln.-77vii.Parmetros de la estacin Chocloca.-78viii.Clculos de las caractersticas de la estacin Chocloca.-79ix.Parmetros de la estacin Angostura.-80x.Clculos de las caractersticas de la estacin Angostura.-81c.Estimacin de la lluvia mxima.-82i.Parmetros de las estaciones.-82ii.Precipitacin mxima diaria.-82iii.Precipitacin mxima horaria.-83iv.Calculo de intensidades mximas.-84d.Resultados.-85e.Altura de lluvias mximas para diferentes tiempos y periodos de retorno en mm.858.LLUVIAS MINIMAS.-88a.Clculos de lluvias mnimas.-929.CAUDALES MAXIMOS.-96a.Sin informacin de caudales mximos.-96b.Estimacin de los caudales mximos.-96i.Datos para la estimacin de los caudales mximos.-96ii.Clculos de los caudales con el mtodo racional.-98iii.Clculo de los caudales por el mtodo del hidrograma unitario.-9910.CAUDALES MEDIOS.-101a.Datos para los caudales medios.-10111.CAUDALES MINIMOS.-106a.Caudal mnimo (m3/Seg.).-10912.EROSION.-113a.Clima114b.Vegetacin115c.Hojarasca.-115d.Tipo de suelo.-116e.Topografa.-116f.Velocidad del flujo.-117g.El agua.-117h.Erosin en Tarija.-118i.Contrarrestan erosin en Tarija.-11813.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.-120a.Conclusiones.-120a.Recomendaciones.-12114.BIBLIOGRAFA.-12215.ANEXOS.-125a.Curva hipsomtrica.-125b.Curva altimtrica.-125c.Punto de aforo.-126

1. ANTECEDENTES.-a. Introduccin.- La fuente de agua superficial representa el elemento vital para la supervivencia del hombre, ms aun cuando este lo utiliza para los distintos usos, entre los de mayor importancia estn los abastecimientos para uso poblacional, agrcola, pecuario, minero, energtico y otros de menor envergadura como para el uso y mantenimiento de las especies silvestres de flora y fauna existentes (uso ecolgico), por lo tanto e necesario definir, su ubicacin, cantidad, calidad y distribucin dentro de la cuenca.Mediante el estudio hidrolgico podemos conocer y valuar sus caractersticas fsicas y geomorfolgicas de la cuenca, analizar y tratar la informacin hidrometeorolgica existente de la cuenca, analizar y evaluar la escorrenta mediante registros histricos y obtener caudales sintticos, encontrar el funcionamiento del hidrolgico de la cuenca, hallar la demanda de agua para las reas de riego, encontrar el balance hdrico de la cuenca.b. Definiciones.-i. Qu es una cuenca?-Como punto de partida es conveniente establecer algunas definiciones bsicas. Una cuenca hidrogrfica es una zona delimitada topogrficamente que desagua mediante un sistema fluvial, es decir, la superficie total de tierras que desaguan en un cierto punto de un curso de agua o ro. Una cuenca hidrogrfica es una unidad hidrolgica que ha sido descrita y utiliza como unidad socio econmica poltica para la planificacin y ordenacin de los recursos naturales. La cuenca de captacin se utiliza con frecuencia como sinnimo de cuenca hidrogrfica. No hay un tamao definido de cuenca; puede tener desde una dimensin de varios miles de kilmetros cuadrados hasta la de unos pocos kilmetros cuadrados.Una cuenca hidrogrfica se diferencia de una cuenca fluvial en que sta, con su lnea principal que corre hacia el mar, puede contener centenares de cuencas hidrogrficas y muchas otras formaciones de tierras.ii. Tipos de cuencas hidrogrficas.-Existen tres tipos de cuencas:1. Exorreica.-Drenan sus aguas al mar o al ocano. Un ejemplo es la cuenca del plata, en Sudamrica.2. Arreicas.-Las aguas se evaporan o se filtran en el terreno antes de encauzarse en una red de drenaje. Los arroyos, aguadas y caadones de la meseta central patagnica pertenecen a este tipo, ya que no desaguan en ningn ro u otro cuerpo hidrogrfico de importancia.3. Endorreicas.-Desembocan en lagos, lagunas o salares que no tienen comunicacin salida fluvial al mar. Por ejemplo, la cuenca del ro desaguadero, en Bolivia.c. Seleccin de estaciones.-Para la determinacin de las estaciones que nos servirn en el clculo de lluvias y caudales, se analizaron las que se adaptan mejor al rea de nuestra cuenca. Actualmente la informacin disponible est a cargo del SENAMHI. Los requisitos para cumplir una informacin pluviomtrica, es que los datos deben ser completos, consistentes y de extensin suficientes.

Todas estas estaciones han funcionado con muy poco control y por ello se tiene informacin incompleta presentndose discontinuidades en algunos aos y con pocos aos de registro.La estacin patrn elegida es la de AASANA, ya que es la estacin con mayor registro hidromtricos y es la ms confiable.d. Estaciones de la cuenca.-Las estaciones utilizadas en este proyecto son: CENAVIT. Padcaya. Coln. Chocloca. Angostura.Y la estacin patrn AASANA.1. CENAVIT.-La estacin Cenavit fue creada el 2003, se ubica en la provincia Jos Mara Avils en la capital Uriondo con coordenadas Lat. S.: 21 41' 31'' y Long W.:64 39' 29'' a una altura de 1730 m.s.n.m.2. Padcaya.-La estacin Padcaya fue creada 1975, se ubica en la provincia Aniceto Arce en la capital Padcaya con coordenadas Lat. S.: 21 53' y Long. W.: 64 43' a una altura de 2010 m.s.n.m.3. Coln.-La estacin Coln fue creada 1977, se ubica en la provincia Jos Mara Avils con coordenadas Lat. S.: 21 45' y Long. W.: 64 39' a una altura de 2000 m.s.n.m.

4. Chocloca.-La estacin Chocloca fue creada en 1992, se ubica en la provincia Jos Mara Avils con coordenadas Lat. S.: 21 45' y Long. W.: 64 44' a una altura de 1800 m.s.n.m.5. Angostura.-La estacin Angostura fue creada en 1991, se ubica en la provincia Jos Mara Avils con coordenadas Lat. S.: 21 42' y Long. W.: 64 36' con una altura de 2700 m.s.n.m.i. Anlisis de datos.-Para completar datos trabajamos con la estacin patrn, es decir que esta estacin es completa y confiable.1. CENAVIT.-Tabla 1.-Informacin Pluviomtrica CENAVIT.-AoPrecipitacin anual(mm)

1989

1990

1991468,6

1992472,1

1993505,7

1994401,7

1995424,0

1996421,6

1997436,1

1998290,2

1999377,0

2000511,3

2001429,1

2002477,3

2003582,4

2004316,9

2005453,2

2006469,3

2007530,2

2008

2009551,3

2010257,3

2011494,6

2012472,6

2013

Tabla 2.-Datos utilizados para la recta de regresin.AoAASANACENAVIT

1995518,7424

1998371,1290,2

2006634,9469,3

2012628,1472,6

Recta de regresin de la estacin Cenavit.y = 0,6802x + 47,961

Tabla 3.-Datos completados, CENAVIT.

AoCENAVIT(mm)AASANA(mm)

1989433,4566,6

1990407,3528,3

1991499,6664,0

1992472,2623,7

1993475,8629,0

1994397,2513,5

1995424,0518,7

1996510,8680,4

1998290,2371,1

1999491,5652,0

2000451,6593,4

2001503,6669,8

2002430,7562,7

2003409,6531,6

2004403,8523,2

2005493,6655,1

2006469,3634,9

2007490,4650,4

2008565,0760,2

2009401,8520,2

2010373,9479,2

2011558,5750,6

2012472,6628,1

Media453,3

2. Padcaya.-Tabla 4.-Informacin pluviomtrica de Padcaya.-AoPrecipitacin Anual (mm)

1975645,4

1976418,0

1977647,8

1978767,8

1979843,1

1980714,4

1981710,4

1982594,5

1983595,9

1984793,8

1985

1986

1987459,6

1988756,5

1989630,0

1990573,0

1991659,5

1992588,6

1993606,8

1994531,0

1995

1996219,0

1997429,0

1998357,3

1999741,7

2000755,8

2001624,0

2002769,2

2003

Tabla 5.-Datos utilizados para recta de regresin.-

AoPadcaya(mm)AASANA(mm)

1975645,4657,9

1981710,4707,4

1991659,5664,0

1992588,6623,7

1993606,8629,0

1994531,0513,5

1998357,3371,1

Recta de regresin de la estacin Padcaya.y = 0,9895x - 3,3953

Tabla 6.-Datos completados, Padcaya.AosPadcaya(mm)AASANA(mm)

1975645,4657,9

1976418,0500,1

1977647,8564,9

1978767,8721,3

1979843,1616,1

1980714,4540,6

1981710,4707,4

1982594,5554,9

1983595,9310,0

1984793,8676,6

1985707,7718,6

1986691,1701,9

1987459,6563,9

1988756,5659,3

1989630,0566,6

1990573,0528,3

1991659,5664,0

1992588,6623,7

1993606,8629,0

1994531,0513,5

1995509,9518,7

1996219,0680,4

1998357,3371,1

1999741,7652,0

2000755,8593,4

2001624,0669,8

2002769,2562,7

2003522,6531,6

Media622,7

3. Coln.-Tabla 7.-Informacin pluviomtrica de la estacin Coln.-AoPrecipitacinAnual (mm)

1977

1978494,2

1979408,6

1980551,2

1981442,6

1982163,2

1983100,3

1984319,8

1985412,4

1986407,6

1987461,1

1988393,2

1989298,0

1990352,7

1991355,7

1992352,2

Tabla 8.-Datos utilizados para la recta de regresin.-AoAASANA(mm)COLN(mm)

1981707,4442,6

1983310100,3

1985718,6412,4

1986701,9407,6

1988659,3393,2

1989566,6298

1991664355,7

1992623,7352,2

La recta de regresin para la estacin Colny = 0,7989x - 149,21

Tabla 9.-Datos completados.-AOAASANA(mm)COLN(mm)

1977564,9302,09

1978721,3494,2

1979616,1408,6

1980540,6551,2

1981707,4442,6

1982554,9163,2

1983310100,3

1984676,6319,8

1985718,6412,4

1986701,9407,6

1987563,9461,1

1988659,3393,2

1989566,6298

1990528,3352,7

1991664355,7

1992623,7352,2

1993629353,30

4. Chocloca.-Tabla 10.-Informacin Pluviomtrica de la estacin Chocloca.-AoPRECIPITACN ANUAL(mm)

1975

1976492,3

1977605,4

1978797,3

1979740,3

1980877,7

1981653,6

1982578,3

1983459,5

1984667,5

1985659,2

1986749,1

1987663,2

1988615,0

1989588,1

1990696,6

1991696,8

1992598,9

1993700,4

1994620,0

1995

1996

1997635,6

1998441,4

1999582,0

2000

2001

2002

2003681,5

2004607,9

2005766,3

2006692,1

2007834,2

2008

2009757,0

Tabla 11.-Datos utilizados para la recta de regresin.-AoAASANA(mm)CHOCLOCA(mm)

1983310459,5

1986701,9749,1

1991664696,8

1998371,1441,4

2004523,2607,9

2006634,9692,1

Recta de regresin de la estacin Chocloca.y = 0,7882x + 186,74

Tabla 12.-Datos completados.-AOAASANA(mm)CHOCLOCA(mm)

1975657,90705,30

1976500,10492,30

1977564,90605,40

1978721,30797,30

1979616,10740,30

1980540,60877,70

1981707,40653,60

1982554,90578,30

1983310,00459,50

1984676,60667,50

1985718,60659,20

1986701,90749,10

1987563,90663,20

1988659,30615,00

1989566,60588,10

1990528,30696,60

1991664,00696,80

1992623,70598,90

1993629,00700,40

1994513,50620,00

1995518,70595,58

1996680,40723,03

1998371,10441,40

1999652,00582,00

2000593,40654,46

2002562,70630,26

2003531,60681,50

2004523,20607,90

2005655,10766,30

2006634,90692,10

2007650,40834,20

2008760,20785,93

2009520,20757,00

2010479,20564,45

2011750,60778,36

2012628,10681,81

Media665,0

5. Angostura.-

Tabla 13.-Informacin pluviomtrica de la estacin Angostura.-AoPrecipitacin Anual (mm)

1975

1976289,2

1977333,6

1978382,9

1979336,2

1980429,5

1981335,2

1982175,0

1983200,3

1984

1991486,6

1992386,3

1993502,4

1994293,7

1995

1996349,4

1997346,8

1998

Tabla 14.-Datos utilizados para la recta de regresin.-

AoAASANA(mm)LA ANGOSTURA(mm)

1976500,1289,2

1978721,3382,9

1979616,1336,2

1983310200,3

1994513,5293,7

1996680,4349,4

La recta de regresin de la estacin Angostura.y = 0,4235x + 72,742

Tabla 15.-Datos completos.-AOAASANALA ANGOSTURA

1975657,9351,36

1976500,1289,2

1977564,9333,6

1978721,3382,9

1979616,1336,2

1980540,6429,5

1981707,4335,2

1982554,9175

1983310200,3

1984676,6359,28

1991664486,6

1992623,7386,3

1993629502,4

1994513,5293,7

1995518,7292,41145

1996680,4349,4

1998371,1229,90285

d. Consistencia de datos.-La curva doble msica nos permite analizar la consistencia de datos de un pluvimetro con referencia a una determinada estacin patrn. Esta curva doble msica se grafica con los datos de las estaciones previamente corregidas usando el mtodo de la recta de regresin.i. CENAVIT.-Tabla 16.-Consistencia de datos CENAVIT.-AoCenavit acumuladoAASANAacumulado

mmmm

1989433,4566,6

1990840,71094,9

19911340,31758,9

19921812,52382,6

19932288,33011,6

19942685,53525,1

19953109,54043,8

19963620,34724,2

19983910,55095,3

199944025747,3

20004853,66340,7

20015357,27010,5

20025787,97573,2

20036197,58104,8

20046601,38628

20057094,99283,1

20067564,29918

20078054,610568,4

20088619,611328,6

20099021,411848,8

20109395,312328

20119953,813078,6

201210426,413706,7

Esta estacin es consistente ya que los datos de alinean en una sola recta.

ii. Padcaya.-Tabla 17.-Consistencia de datos de la estacin Padcaya.-AoPadcayaAcumuladoAASANAAcumulado

mmmm

1975645,4657,9

19761063,41158

19771711,21722,9

197824792444,2

19793322,13060,3

19804036,53600,9

19814746,94308,3

19825341,44863,2

19835937,35173,2

19846731,15849,8

19857438,86568,4

19868129,97270,3

19878589,57834,2

198893468493,5

198999769060,1

1990105499588,4

199111208,510252,4

199211797,110876,1

199312403,911505,1

199412934,912018,6

199513444,812537,3

199613663,813217,7

199814021,113588,8

199914762,814240,8

200015518,614834,2

200116142,615504

200216911,816066,7

200317434,416598,3

iii. Coln.-Tabla 18.-Consistencia de datos de la estacin Coln.-AOColn Acumulado (mm)AASANAAcumulado(mm)

1977302,09564,9

1978796,291286,2

19791204,891902,3

19801756,092442,9

19812198,693150,3

19822361,893705,2

19832462,194015,2

19842781,994691,8

19853194,395410,4

19863601,996112,3

19874063,096676,2

19884456,297335,5

19894754,297902,1

19905106,998430,4

19915462,699094,4

19925814,899718,1

19936168,1910347,1

iv. Chocloca.-Tabla 19.-Consistencia de datos de la estacin Chocloca.-AoAASANA Chocloca

Acumulado(mm)Acumulado(mm)

1975657,9705,3

197611581197,6

19771722,91803

19782444,22600,3

19793060,33340,6

19803600,94218,3

19814308,34871,9

19824863,25450,2

19835173,25909,7

19845849,86577,2

19856568,47236,4

19867270,37985,5

19877834,28648,7

19888493,59263,7

19899060,19851,8

19909588,410548,4

199110252,411245,2

199210876,111844,1

199311505,112544,5

199412018,613164,5

199512537,313760,08

199613217,714483,11

199813588,814924,51

199914240,815506,51

200014834,216160,97

200215396,916791,23

200315928,517472,73

200416451,718080,63

200517106,818846,93

200617741,719539,03

200718392,120373,23

200819152,321159,16

200919672,521916,16

201020151,722480,61

201120902,323258,97

201221530,423940,78

v. Angostura.-Tabla 20.-Consistencia de datos de La Angostura.-AOLa AngosturaAASANA

Acumulado(mm)Acumulado(mm)

1975351,36657,9

1976640,561158

1977974,161722,9

19781357,062444,2

19791693,263060,3

19802122,763600,9

19812457,964308,3

19822632,964863,2

19832833,265173,2

19843192,545849,8

19913679,146513,8

19924065,447137,5

19934567,847766,5

19944861,548280

19955153,951458798,7

19965503,351459479,1

19985733,25439850,2

2. UBICACIN GEOGRFICA DE LA CUENCA.-La cuenca de la quebrada Pampa Grande, est situada en el estado plurinacional de Bolivia, departamento de Tarija, en la provincia Jos Mara Avils y su ubicacin geogrfica y demarcacin hidrogrfica es la siguiente:a. Ubicacin geogrfica.- Punto de aforo.-Coordenadas UTM.-Coordenada UTM Sur: -21.7071134628m. Coordenada UTM Oeste: -64.6491806178m.Coordenadas Geogrficas.-Latitud Sur: 2142'25.61"SLongitud Oeste: 6438'57.05"Ob. Demarcacin Poltica.-La cuenca de la quebrada Pampa Grande tiene como lmites: Por el Norte: Con la capital de la provincia Jos Mara Avils, Uriondo. Por el Este: Con la comunidad Barrancas. Por el Sur: Con la capital de la provincia Aniceto Arce, Padcaya. Por el Oeste: Localidad de Chocloca.

3. ACCESO A LA CUENCA DE LA QUEBRADA PAMPA GRANDE.-Una de las principales carreteras de acceso hacia la cuenca de la quebrada Pampa Grande es la carretera Panamericana a 15 Km est Uriondo, bella capital Valluna de la Provincia Avils. Antiguo pueblo asentado en una prdiga y extensa cuenca, ms conocida localmente como el Valle de La Concepcin. Se encuentra la entrada a la capital de la provincia Jos Mara Avils, Uriondo, entrando por la carretera asfaltada se llega al poblado del Valle de la Concepcin. El valle est surcado por las aguas puras del ro Camacho, que da regado a los frtiles campos y sirve de balneario a sus habitantes.

4. PROPIEDADES DE LA CUENCA.-Las propiedades geomorfolgicas de la cuenca hidrogrfica dan una idea de las propiedades particulares de cada cuenca, estas propiedades o parmetros facilitan el empleo de frmulas hidrolgicas, generalmente empricas, que sirven para relacionarla y relacionar sus respuestas, a otras cuencas con caractersticas geomorfolgicas anlogas.a. Propiedades Fisiogrficas.-i. Geomtricas.-1. rea de la cuenca (Km2).-Una cuenca tiene su superficie perfectamente definida por su contorno y viene a ser el rea drenada comprendida desde la lnea de divisin de las aguas, hasta el punto convenido (estacin de aforos, desembocadura etc.). Para la determinacin del rea de la cuenca es necesario previamente delimitar la cuenca, trazando la lnea divisoria, esta lnea tiene las siguientes particularidades:Debe seguir las altas cumbres;Debe cortar ortogonalmente a las curvas de nivel;No debe cortar ninguno de los causes de la red de drenaje.La delimitacin de una cuenca se hace sobre un plano de curvas de nivel, siguiendo las lneas de las altas cumbres. El rea es la superficie contenida dentro de la delimitacin proyectada en un plano horizontal, y se determina por diferentes mtodos en nuestro caso se pudo contar con una digitalizacin de la carta as que se procedi a calcular el rea de la cuenca por medio del programa de AUTOCAD, finalizada la delimitacin se obtuvo el siguiente dato.

A=103.812km^2

Tabla 21.-Descripcin de la cuenca segn su tamao.-

Mediante la tabla 21 y utilizando nuestro dato de rea de la cuenca de la quebrada Pampa Grande nuestra cuenca es pequea. 2. Permetro real (km).-El parte aguas (divisoria), es una lnea imaginaria formada por los puntos de mayor nivel topogrfico y que separa la cuenca de las cuencas vecinas. Esta lnea separa las precipitaciones que caen en cuencas inmediatamente vecinas y dirige la escorrenta resultante para uno u otro sistema fluvial. Esta lnea atraviesa el curso de agua nicamente en la salida de la cuenca. Une los puntos de mxima cota entre cuencas. Lo que no impide que dentro de la cuenca existan cotas ms elevadas que cualquier punto de la divisoria. El permetro real de la cuenca de la quebrada Pampa Grande es de:

P=61.397km

3. Permetro estilizado.-El permetro estilizado es el trazo continuo con lneas rectas siguiendo el permetro real de la cuenca con la condicin de que las reas de la cuenca que queden fuera del permetro estilizado sean compensadas con las reas que se incluyen dentro del permetro estilizado, de manera que el permetro estilizado siempre debe ser menor al permetro real. El permetro estilizado de la cuenca de la quebrada Pampa Grande es de:

Pe=58.063km

4. Forma.-La forma de una cuenca es determinante de su comportamiento hidrolgico, (cuencas con misma rea pero de diferentes formas presentan diferentes respuestas hidrolgicas e hidrogramas diferentes por tanto, ante una lmina precipitada de igual magnitud y desarrollo), de ah que algunos parmetros traten de cuantificar las caractersticas morfolgicas por medio de ndices o coeficientes.La forma de la cuenca se la define a partir del clculo del ndice de Compacidad o ndice de Gravelius que expresa la relacin entre el permetro de la cuenca y el permetro equivalente de una circunferencia que tiene la misma rea de la cuenca. Las formas de la cuenca, en concordancia con los valores que adopte los ndices de compacidad se muestran en la siguiente tabla.Tabla 22.-Formas de la cuencaFORMAS DE LA CUENCA DE ACUERDO AL INDICE DE COMPACIDAD

Clase De Formandice De Compacidad (Kc)Forma De La Cuenca

Clase I1.0 A 1.25Casi Redonda aOval Redonda

Clase II1.26 A 1.50Oval Redonda aOval Oblonga

Clase III1.51 A 1.75Oval Oblonga aRectangular - Oblonga

5. ndice de compacidad o Gravelius.-Tambin conocido por el nombre de Coeficiente de Compacidad, este coeficiente relaciona el permetro de la cuenca con el permetro de una cuenca terica circular de igual rea; estima por tanto la relacin entre el ancho promedio del rea de captacin y la longitud de la cuenca (longitud que abarca desde la salida hasta el punto topogrficamente ms alejado de sta).

Ig=1.61Km/Km.

Utilizando la tabla 22 y nuestro ndice de Gravelius que es de 1.61, nuestra cuenca es de clase III Oval Oblonga a Rectangular Oblonga.6. Rectngulo Equivalente.-Supone la transformacin geomtrica de la cuenca real en una superficie rectangular de lados L y l del mismo permetro de tal forma que las curvas de nivel se convierten en rectas paralelas a los lados menores del rectngulo (l). A= L * l L=A/I P=2*(L+l)P= 2*(A/l+l) 2*I2 P*I +2 *A = 0Resolviendo la ecuacin de segundo grado se obtiene las relaciones para calcular el lado menor y lado mayor del rectngulo equivalente:

Dnde:A = rea de la cuenca = 103.812 km2P = permetro = 61.397 Km.L = lado mayor= lado menor

L=26.83Km.

l =3.87Km.ii. De relieve.-1. ndice de pendiente de Roche.-Se calcula como media ponderada de las pendientes de todas las superficies elementales de la cuenca en las que la lnea de mxima pendiente se mantiene constante; es un ndice de la velocidad media de la escorrenta y, por lo tanto, de su poder de arrastre o poder erosivo.

Ai = Porcentaje de reas respecto al total que se encuentra entre dos curvas horizontales.di = Distancia entre curvas de nivel que sean consecutivas.L = longitud de la cuenca medida en la longitud de su ro principal.Ir = ndice de pendiente de Roche (adimensional).

Tabla 23.-Datos para el clculo del ndice de pendiente de Roche.CotasDistanciasrea%Ai*diDesnivel entre curvas

1690-1700369,484m.0,22439582,910362210m.

1700-18006040,035m.14,403779686999,3327100m.

1800-19003597,483m.8,4832795730518,454100m.

1900-20003855,943m.10,514579640543,6195100m.

2000-21002805,097m.11,425079632048,4564100m.

2100-22001429,978m.8,2419795711785,8495100m.

2200-2300992,019m.10,00047969920,66574100m.

2300-2400992,019m.9,136028399063,11375100m.

2400-2500816,3357m.6,665551635441,32775100m.

2500-2600499,217m.5,778651632884,80113100m.

2600-2700410,075m.6,220851632551,01573100m.

2700-2800269,361m.5,426951631461,80912100m.

2800-2900150,135m.2,20545163331,11548100m.

Ir =9.461

2. ndice de pendiente Global.-Es la relacin existente entre el desnivel altitudinal del cauce y su longitud.

Dnde:D = desnivel existente entre el punto ms alto entre el punto ms bajo de la cuenca.L = longitud desde el 10% hasta el 95% desde el punto de aforo sobre el ro principal en m.IG = ndice global (adimensional).

Tabla 24.-Datos para el clculo del ndice global.ndice de Global

Cota Mayor2900 m.

Cota Menor1580 m.

Desnivel entre cotas1320 m

Longitud del ro21800.678 m.

IG =6.06

b. Propiedades Morfomtricas.-Para las propiedades morfomtricas debemos clasificar todos los afluentes de nuestra cuenca y determinar las longitudes de cada uno de los ros, para as poder conocer el ro principal de nuestra cuenca.I. Clasificacin de afluentes.-

Tabla 25.-Clasificacin de afluentes.-Clasificacin de afluentes

CantidadOrden 1Orden 2Orden 3

Longitudes (m)

13688,2251352,1571305,267

24727,3944431,8582515,056

33239,205386,9144608,56

43312,842838,1432162,837

56893,9992247,716212,837

63594,343234,6221581,269

74253,674675,4383224,074

81958,448526,058

91690,8543090,632

103692,2552943,947

112954,499

121291,656

133880,713

144651,895

151302,341

162333,07

171851,698

183575,993

192098,629

202223,59

Total (m)63215,32118727,48515609,9

i. Densidad de drenaje.-Se define como la longitud total de los cauces dentro de una cuenca, dividida por el rea total de drenaje (l/km). Valores altos de densidad de drenaje reflejan generalmente reas con suelos fcilmente erosionables o relativamente impermeables, con pendientes fuertes y escasa cobertura vegetal. Las densidades de drenaje bajas ocurren en sitios donde los materiales del suelo son resistentes a la erosin o muy permeables y la pendiente es baja, este nmero expresa la capacidad para desalojar un volumen de agua dado. Se expresa con la siguiente ecuacin.

Dnde:Li = Longitud total de todos los afluentes (km).Ac =rea de la cuenca en Km2.Dd = Densidad de drenaje

Dd =0.94 km/km2

ii. Relacin de confluencia.-La relacin de confluencia sirve para definir la relacin entre el nmero de ros de cualquier orden de magnitud y el nmero de causes en el siguiente orden inferior. Las relaciones de confluencia dentro de una cuenca tienden a ser de una misma magnitud.

Dnde:N(x) = Es el nmero de ros de orden (x).N(x+1) =Nmero de ros de orden superior al anterior.X=Representa el orden de los afluentes.Rc =Relacin de confluencia.Tabla 26.- Longitudes de los rdenes de os afluentes.-

N de ordenLx

13,16

21,87

32,23

Tabla 27.-Relacin de confluencia.-

N de orden Rc

12

21,429

3punto de aforo

iii. Relacin de Longitud.-

La relacin de longitud se calcula con las siguientes relaciones:

Dnde:l(x) = Es la longitud de los afluentes de orden x.l(x+1) =Es la longitud de los afluentes de orden x+1.X=Representa el orden de los afluentes.Rl =Relacin de longitud.Tabla 28.-Longitudes de los rdenes de los afluentes.-

N de ordenLx

13,16

21,87

32,23

Tabla 29.-Relacin de longitud.-Relacin de longitud

N de orden Rl

10,592

21,191

3punto de aforo

c. Parmetros de relieve.-Para describir el relieve de una cuenca existen numerosos parmetros que han sido desarrollados por varios autores: entre los ms utilizados son: Pendiente de la cuenca. Curva hipsomtrica. Curva altimtrica.-i. Pendiente de la cuenca.-El valor de la pendiente permite clasificas el relieve o topografa del terreno segn la siguiente tabla:Tabla 30.-Tipos de pendiente de la cuenca.-Tipos de pendiente de la cuenca

Pendiente (%)Tipo de Terreno

2Plano

5Suave

10Accidentado medio

15Accidentado

25Fuertemente accidentado

50Escarpado

50Muy Escarpado

La cuenca es de pendiente suave ya que su pendiente es de 5.42%

ii. Curva Hipsomtrica.-Es la representacin grfica del relieve de una cuenca; es decir la curva hipsomtrica indica el porcentaje de rea de la cuenca o superficie de la cuenca en km2 que existe por encima de una cota determina, representado en coordenadas rectangulares.

1. Tiempo de concentracin.-

Tiempo necesario para que todo el sistema (toda la cuenca) contribuya eficazmente a la generacin de flujo en el desage. Comnmente el tiempo de concentracin se define como el tiempo que tarda una partcula de agua cada en el punto ms alejado de la cuenca hasta la salida del desage.Adems, debe tenerse en claro que el tiempo de concentracin de una cuenca no es constante; segn Marco y Reyes (1992) aunque muy ligeramente depende, de la intensidad y la precipitacin.Por tener el concepto de tiempo de concentracin una cierta base fsica, han sido numerosos los autores que han obtenido formulaciones del mismo, a partir de caractersticas morfolgicas y geomtricas de la cuenca. A continuacin, se muestran algunas de esas frmulas empricas (13) Kirpich.-

Dnde: L= Longitud de la cuenca en Km.H= Desnivel del punto ms alto y ms bajo.

Giendotti.-

Dnde:A = rea de la cuenca Km2.L= Longitud de la cuenca (m)Hm=Altura media de la cuenca (m)

Tc=2,435hr..

California.-

Dnde:L= Longitud de la cuenca (m).J= Pendiente media hidrulica.

iii. Curva altimtrica.-

Es la representacin grfica de las alturas de precipitacin, en funcin de las cotas de alturas sobre el nivel del mar.Se la construye utilizando la formula semiemprica de Mathias, mediante la cual obtenemos las respectivas precipitaciones para una determinada altura, es una cuenca que tiende a subir.Tabla 30.-Datos para la curva altimtrica.-EstacinAltura m.s.n.mAltura de Precipitacin (mm)

ASSANA1849606,1

Padcaya2010725,55

Colon2000718,21

La Angostura27001208,14

Chocloca1800569,23

CENAVIT1730516,14

2. ESTIMACION DE LA LLUVIA MEDIA ANUAL.-a. Definicin de Precipitacin.-La formacin de la precipitacin requiere la elevacin de una masa de agua en la atmosfera en forma de vapor (nubes), de tal manera que las partculas que la forman se enfren y precipiten debido a su condensacin.Las nubes estn constituidas por pequeas gotas de agua que se mantienen estables gracias a su pequeo tamao.Algunas de las caractersticas de las gotitas de las nubes son: Dimetro aproximado: 0.02mm Espaciamiento entre gotitas: 1mm Masa: 0.5 a 1 g/m3Las gotas de lluvia, sin embargo tienen un dimetro de 0.5 a 2 mm, es decir un aumento en el volumen de las gotitas de nubes de 100000 a 1000000 de veces.En este aumento de tamao est el origen de las precipitaciones y se asume principalmente a dos fenmenos: Coalescencia: choque y fusin de numerosas gotitas entre si. Engrosamiento de las gotas ms grandes que barren a las pequeas.En relacin a su origen, pueden distinguirse los siguientes tipos: Las ciclnicas son las provocadas por los frentes asociados a una borrasca o cicln. La mayor parte del volumen de precipitacin recogido en una cuenca se debe a este tipo de precipitaciones. Las de conveccin se producen por el ascenso de bolsas de aire caliente; son las tormentas de verano. Las precipitaciones orogrficas se presentan cuando masas de aire hmedo son obligadas a ascender al encontrar una barrera montaosa.

A partir de las lluvias medidas en los pluvimetros es posible calcular la precipitacin media en cuenca. Singularmente til resulta la precipitacin media anual, o mdulo pluviomtrico anual, en la cuenca.Los pluvimetros deben ubicarse estratgicamente y en nmero suficiente para que la informacin resulte de buena calidad.El problema entonces se refiere al clculo de la lmina o altura de agua que cae en promedio durante 1 ao en una cuenca. Existen para ello varios mtodos disponibles, de los cuales los ms usados son los tres que describen a continuacin.i. Promedio aritmtico.-Es el mtodo ms sencillo pero que slo da buenos resultados cuando el nmero de los pluvimetros es grande.ii. Polgono de Thiessen.-El mtodo consiste en: Utilizar las estaciones formando tringulos. Trazar las mediatrices de los lados e los tringulos formando polgonos. Cada polgono es el rea de influencia de una estacin. Hallar las reas a1, a2,,an de los polgonos.iii. Isoyetas.-Este mtodo consiste en trazar, con la informacin registrada en las estaciones, lneas que unen puntos de igual altura de precipitacin (interpolacin de lneas) llamadas isoyetas, de modo semejante a como se trazan las curvas de nivel en topografa.Para el trazado de las isoyetas no suele ser suficiente por lo general una simple interpolacin lineal sino que debern tenerse en cuenta las caractersticas de ubicacin de cada pluvimetro (situacin, vegetacin

circundante, altitud, topografa, etc.) y segn ellas se proceder a efectuar una interpolacin racional.Sean P1, P2Pn, los valores asignados a cada isoyeta y A1, A2An-1, las reas entre las isoyetas P1-P2, P2-P3, Pn-1-Pn.La precipitacin promedio en la cuenca o rea considerada ser:

Tabla 31.-Calculo de isoyetas.-Precipitacin menorPrecipitacin mayorrea entre isoyetasPrecipitacin Pi

PesoPi/APi*Peso

(mm)(mm)km2(mm)

3504008.2053750.07929,625

40045021.1554250.20486.7

45050018.7954750.18185.975

50055016.5655250.1684

55060013.3355750.12873.6

60065011.7856250.11471.25

6507009.7556750.09463.45

7007504.2157250.04129.725

TOTAL103.812524.325

Pmedia=524,325mm.

3. ESTIMACION DE LA EVAPORACIN.-a. Evaporacin.-

La evaporacin es un proceso esencial del ciclo hidrolgico, pues se estima que aproximadamente el 75% de la precipitacin total anual que ocurre sobre los continentes retorna a la atmsfera en forma de vapor, directamente por evaporacin o a travs de las plantas, por transpiracin (Gray, McKay and Wigham, 1973).La evaporacin ocurre cuando el agua es convertida en vapor. La cantidad de evaporacin es controlada por la energa disponible en la superficie y la facilidad con la cual el vapor de agua puede difundirse en la atmsfera. Existen diferentes procesos fsicos por los cuales se lleva a cabo la difusin, pero el principio fsico para que exista evaporacin desde superficies abiertas, el suelo y la vegetacin es esencialmente el mismo. Se puede definir a la evaporacin como la cantidad de agua que se transforma en vapor desde superficies de agua libre, nieve o hielo, el suelo o la vegetacin. La medida comn de la evaporacin est dada en milmetros por da. En el caso de la vegetacin en el suelo, la transpiracin se define como la parte de evaporacin total que ingresa a la atmsfera desde el suelo a travs de las plantas.La evaporacin tradicionalmente ha sido estimada utilizando datos climatolgicos de estaciones localizadas en sitios especficos dentro de las cuencas. La cantidad de agua evaporada o transpirada constituye una prdida directa para los almacenamientos superficiales (embalses) y los subterrneos (acuferos), de tal manera que su estimacin es necesaria en todos los anlisis hidrolgicos relativos a la distribucin de las aguas y en los estudios de balance y operacin de almacenamientos. La estimacin de los escurrimientos de una cuenca y de las dotaciones a los cultivos, la determinacin de la capacidad necesaria en los embalses, y la cuantificacin de la extraccin factible en los acuferos, son algunos de los estudios hidrolgicos en los que los procesos de evaporacin y transpiracin juegan un papel preponderante.

i. Factores meteorolgicos que determinan la evaporacin.-El proceso de evaporacin ser funcin de la diferencia entre la presin de vapor de la masa de agua y la existente en la atmosfera, adems, estar relacionada con las temperaturas del agua y aire, velocidad del viento, presin atmosfrica y calidad del agua como factores meteorolgicos.1. Dficit de saturacin de la atmsfera.-Bajo ciertas condiciones, la evaporacin es proporcional al llamado dficit de presin de vapor, que es la diferencia entre la presin de saturacin (es), a la temperatura del agua en la superficie, y la presin de vapor del aire (ea) que rodea a la superficie libre. Este hecho es conocido desde 1802, cuando J. Dalton lo enunci como una ley.2. Radiacin Solar.-Es el factor determinante de la evaporacin ya que es la fuente de dicho proceso. El proceso de evaporacin se lleva a cabo casi sin interrupcin durante el da, y frecuentemente tambin durante la noche, siempre y cuando sea abastecida la energa requerida para que las molculas de agua pasen del estado lquido al gaseoso; tal energa definida como el calor latente de evaporacin, deber ser suministrada por radiacin y conduccin de la capa de aire en contacto, o bien, por medio de la energa previamente almacena debajo de la superficie evaporante.3. Temperatura del aire.-El aumento de temperatura en el aire facilita la evaporacin ya que, en primer lugar crea una conveccin trmica ascendente, que facilita la aireacin de la superficie el lquido; y por otra parte la presin de vapor de saturacin es ms alta.Como la presin de vapor depende de la temperatura, entonces la capacidad del aire para absorber vapor de agua se incrementara cuando la temperatura se eleve; adems, si esta temperatura es alta, la energa calorfica es ms fcilmente disponible; es por esto que la temperatura del aire tiene un doble efecto positivo en la evaporacin.4. Presin atmosfrica.-La evaporacin aumenta al disminuir la presin atmosfrica, manteniendo constantes los dems factores. Sin embargo, se ha observado que al aumentar la altitud, decrece la evaporacin. Esta aparente contradiccin se explica por la mayor influencia que tiene el descenso de temperaturas del aire y del agua en la evaporacin.5. Viento.-Despus de la radiacin es el ms importante, ya que renueva el aire prximo a la superficie de evaporacin que est saturado. La combinacin de humedad atmosfrica baja y viento resulta ser la que produce mayor evaporacin. El viento tambin produce un efecto secundario que es el enfriamiento de la superficie del lquido y la consiguiente disminucin de la evaporacin.Cuando la capa e aire que esa sobre la superficie evaporante permanece quieta, la evaporacin continuamente ir descendiendo, conforme el aire tienda a su punto de saturacin. Por lo tanto, la ocurrencia del viento ser necesaria para remover y mezclar las capas hmedas inferiores con las superiores de menor contenido de humedad. Con respecto a lo anterior, los movimientos turbulentos de aire sern ms importantes que la magnitud misma del viento, aunque de hecho el grado de turbulencia est relacionado con la velocidad del viento y la rugosidad de la superficie evaporante.En ocasiones, cuando el aire cargado de vapor se remueve rpidamente, la magnitud de la evaporacin no se incrementa pues esta ltima depende de muchos otros factores; pero el viento, debido a este efecto de limpiado de aire, permitir que se mantenga una magnitud de evaporacin.ii. Frmulas semiempricas para estimar la evaporacin.-1. Frmula de los servicios hidrolgicos de la ex URSS:

DndeEv= evaporacin mensual en mm.es=Tensin de vapor saturante de agua en mb para una temperatura mensual del agua.ea= tensin de vapor de agua a la misma temperatura.d= nmero de das del mes.v2= velocidad media del viento en m/s a 2 metros de la superficie saturante.iii. Balance energtico de Pennman.-

n = Duracin efectiva de la insolacin.D= Duracin astronmica de un da; depende de la estacin donde estamos estudiando.n/D= Duracin relativa de la insolacin.

Tabla 32.-Duracin relativa de la insolacin.-Duracin relativa de insolacinCielo cubierto de nubesCielo despejado

n/D01

b. Estimacin de la evaporacin.-

i. CENAVIT.-La evaporacin media de la estacin de CENAVIT se encuentra en los registros hidrolgicos.Tabla 33.-Evaporacin media de la estacin Cenavit.-

AoEvaporacin Media mm/da

19915,44

1992

1998

19995,65

20005,60

20015,37

20024,82

20034,83

20044,63

20054,47

2006

MEDIA5,10

E=5.10mm/da.

ii. Padcaya.-1. Frmula de los servicios hidrolgicos de la ex URSS-

Tabla 34.-Datos de la estacin Padcaya.-PADCAYA

DATOS

tm17,1C

es19,49mb

n30das

V1,67m/s

U (%)67

ea13,06mb

Tabla 35.-Evaporacin de la estacin Padcaya.-EVAPORACIN

Eo32,42 mm/mes

Eo1.08mm/da

2. Balance energtico de Pennman.-

Tabla36.-Datos de la estacin Padcaya.-PADCAYA

DATOS

Tm290,26 (K)

tm17,1 (C)

U0,67

v1,67 (m/s)

RA1024,59 (cal/cm2-dia)

n/D1

es19,49 (mb)

es14.62 (mmHg)

ea13,06 (mb)

ea9.8 (mmHg)

0,85

Latitud sur2153'

RC696,72

RI654,92

RB579,49

R833,33

H75,43

Ea'141,89

0,49

E'o99,64cal*cm2/da

E01,66mm/da

Eo49.8mm/mes

iii. Coln.-La estacin coln no cuenta con datos de temperatura, es por esto que no se hace su anlisis de evaporacin.iv. Chocloca.-

La evaporacin media de la estacin de Chocloca se encuentra en los registros hidrolgicos.Tabla 37.-Evaporacin media de la estacin Chocloca.-AOEvaporacin media (mm/da)

19974,4

19984,5

19994,0

20034,6

20044,4

20054,5

20064,3

20074,2

Eo4,4

v. La angostura.-1. Frmula de los servicios hidrolgicos de la ex URSS-Tabla 38.-Datos de la estacin La AngosturaLA ANGOSTURA

DATOS

tm18,2C

es20,88mmHg

n30 das

v2,59

U (%)83

ea17,33mmHg

Tabla 39.-Evaporacin de la angostura por URSS.-EVAPORACION

Eo32,42mm/mes

Eo1.08mm/da

2. Balance energtico de Pennman.-Tabla 40.-Datos de la estacin La Angostura.-

LA ANGOSTURA

DATOS

Tm291,35 (K)

tm18,2 (C)

U0,83

v2,59 (m/s)

RA1024.26 (cal/cm2-dia)

n/D1

es20,88 (mb)

es15,66 (mmHg)

ea17.33 (mb)

es13 (mmHg)

0.86

Latitud sur2142'

RC696.50 (cal/cm2-dia)

RI654,71 (cal/cm2-dia)

RB617,18 (cal/cm2-dia)

R845,92 (cal/cm2-dia)

H37,53

Ea'106,055796 (cal/cm2-dia)

(constante)0,49

Tabla 41.-Evaporacin de la estacin La Angostura.-E'o62,39423015cal*cm2/da

E01,04mm/da

Eo31.2mm/mes

7. LLUVIAS MAXIMAS.-a. Concepto general.-

La intensidad de la lluvia influye notoriamente en el uso del suelo. Las lluvias violentas pueden ocasionar importantes daos, degradacin de la estructura del suelo, erosin, inundaciones, daos mecnicos en cultivos, etc. Aunque estudiaremos la precipitacin mxima en 24 h (pues son los datos disponibles, sin recurrir a localizar las bandas de pluvigrafo), en ocasiones son ms interesantes las precipitaciones mximas en perodos de tiempo ms cortos, por lo que se debe acudir a sistemas de estimacin. En el cuadro resumen de precipitaciones mximas en 24 horas se indicar: el nmero de aos de la serie analizada y la serie de aos, para cada mes la precipitacin mxima en 24 horas producida en todos los aos de la serie en dicho mes, y el nmero de veces que la precipitacin mxima se ha producido en dicho mes en los aos de la serie, para poder as ver en qu meses se suelen producir las precipitaciones mximas. El estudio se complementar con el anlisis de las precipitaciones mximas probables y sus perodos de retorno. 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 perodo de retorno. El "perodo de retorno o de recurrencia" (T) es el intervalo medio expresado en aos en el que un valor extremo alcanza o supera al valor "x", al menos una sola vez (Elas y Ruiz, 1979).

b. Clculos de los parmetros para la estimacin de la lluvia mxima.-Se realizara el clculo de alturas mximas de precipitacin mediante la ley de distribucin de Gumbel, ya que es la que mejor se adecua a los valores mximos. Para ello debern ser estimados, con los datos de cada estacin en estudio, sus parmetros: Media:

Dnde:

: Promedio de los datos trabajados.

: Datos de muestra.n: nmero de datos de la muestra Desviacin tpica:

Dnde:

: Desviacin tpica.

: Promedio de los datos trabajados.

: Datos de muestra.n: nmero de datos de la muestra.

Moda:

Dnde:

: Moda.

: Promedio de los datos trabajados.

: Desviacin tpica.

Caracterstica:

Dnde:

: Caracterstica propia de cada estacin.

: Desviacin tpica.

: Moda. Coeficiente de variacin:

Dnde:

: Coeficiente de variacin.

: Desviacin tpica.

: Promedio de los datos trabajados.i. Parmetros de la estacin Cenavit.-

Tabla 42.-Datos de precipitacin mxima de la estacin Cenavit.-AO HIDROLOGICOPrecipitacin mxima (mm)

1990 - 199143,6

1991 - 199237,4

1992 - 199351,5

1993 - 199440,8

1994 - 199545

1995 - 199641,5

1996 - 199756,5

1997 - 199833,8

1998 - 199992

1999 - 200071,2

2000 - 200128

2001 - 200233,5

2002 - 2003116,5

2003 - 200433,5

2004 - 200539,8

2005 - 200640,5

2006 - 200744

2008 - 200960,2

2009 - 201040

2010 - 201148,3

2011 - 201235

ii. Clculos de las caractersticas de la estacin CENAVIT.-

Tabla 43.-Clculos necesarios de CENAVIT.-AO HIDROLOGICOPrecipitacin Mxima (mm)(X-Xmed)^2

11990 - 199143,631,02

21991 - 199237,4138,53

31992 - 199351,55,43

41993 - 199440,870,06

51994 - 19954517,39

61995 - 199641,558,83

71996 - 199756,553,73

81997 - 199833,8236,24

91998 - 1999921834,41

101999 - 200071,2485,32

112000 - 200128448,17

122001 - 200233,5245,55

132002 - 2003116,54533,33

142003 - 200433,5245,55

152004 - 200539,887,8

162005 - 200640,575,17

172006 - 20074426,73

182008 - 200960,2121,66

192009 - 20104084,09

202010 - 201148,30,76

212011 - 201235200,79

Tabla 44.-Resultados de la estacin CENAVIT.-RESULTADOS

(X - X med)^2 =9000,56

MEDIA =49,17

DESVIO ESTNDAR =21,214

MODA =39,624

CARACTERISTICA =0,961

COEF. VARIACION =43,144%

iii. Parmetros de la estacin Padcaya.-Tabla 45.-Datos de precipitacin mxima de la estacin Padcaya.-

AO HIDROLOGICOPrecipitacin mxima (mm)

1974-197550,9

1975-197643,5

1976-197748,7

1977 - 1978128

1978 - 197970

1979 - 198042

1980 - 198141,5

1981 - 198225

1982 - 198338,2

1983 - 198428,7

1986 - 198730

1987 - 198828

1988 - 198929

1989 - 199049

1990 - 199138

1991 - 199243

1992 - 199361,00

1993 - 199443,00

1995 - 199612,20

1996 - 199754,50

1997 - 199828,50

1998 - 199940,00

1999 - 2000193,00

2000 - 200191,00

2001 - 200241,00

iv. Clculos de las caractersticas de la estacin Padcaya.-Tabla 46.-Clculos necesarios de Padcaya.-AO HIDROLOGICOPrecipitacin mxima (mm)(X-Xmed)^2

11974-197550,91,02

21975-197643,570,728

31976-197748,710,304

41977 - 19781285789,688

51978 - 197970327,248

61979 - 19804298,208

71980 - 198141,5108,368

81981 - 198225724,148

91982 - 198338,2187,964

101983 - 198428,7538,704

111986 - 198730480,048

121987 - 198828571,688

131988 - 198929524,868

141989 - 1990498,468

151990 - 199138193,488

161991 - 19924379,388

171992 - 199361,0082,628

181993 - 199443,0079,388

191995 - 199612,201576,884

201996 - 199754,506,708

211997 - 199828,50548,028

221998 - 199940,00141,848

231999 - 2000193,0019906,388

242000 - 200191,001528,028

252001 - 200241,00119,028

Tabla 47.-Resultados de la estacin CENAVIT.-Resultados

(X - X med)^2 =33703,256

MEDIA =51,91

DESVIO ESTNDAR =37,47

MODA =35,049

CARACTERISTICA =1,919

COEF. VARIACION =72,183%

v. Parmetros de la estacin Coln.-

Tabla 48.-Datos de precipitacin mxima de la estacin Coln.-AO HIDROLOGICOPrecipitacin mxima (mm)

1977 - 197848,2

1978 - 197959,5

1979 - 198045,2

1980 - 198132,5

1981 - 198220,1

1982 - 198314,5

1983 - 198435,8

1984 - 198545,3

1985 - 198654,2

1986 - 198780,8

1987 - 198835,5

1988 - 198938,4

1989 - 199035,3

1990 - 199147,3

1991 - 199243,5

vi. Clculos de las caractersticas de la estacin Coln.-

Tabla 49.-Clculos necesarios de Coln.-AO HIDROLOGICOPrecipitacin mxima (mm)(X-Xmed)^2

11977 - 197848,213,764

21978 - 197959,557,608

31979 - 198045,245,024

41980 - 198132,5376,748

51981 - 198220,11011,876

61982 - 198314,51399,508

71983 - 198435,8259,532

81984 - 198545,343,692

91985 - 198654,25,244

101986 - 198780,8834,632

111987 - 198835,5269,288

121988 - 198938,4182,52

131989 - 199035,3275,892

141990 - 199147,321,252

151991 - 199243,570,728

Tabla 50.-Resultados de la estacin Coln.-RESULTADOS

MEDIA =42,41

(X - X med)^2 =4867,308

DESVIO ESTNDAR =18,65

MODA =34,018

CARACTERISTICA =0,984

COEF. VARIACION =43,975%

vii. Parmetros de la estacin Chocloca.-

Tabla 51.-Datos de precipitacin mxima de la estacin Chocloca.-

AO HIDROLOGICOPrecipitacin mxima (mm)

1975-197637

1976-197748,1

1977 - 197851

1978 - 197945

1979 - 198056

1980 - 198138,5

1981 - 198230,2

1982 - 198346

1983 - 198430,5

1984 - 198553,2

1985 - 198660,2

1986 - 198734,2

1987 - 198830

1988 - 198932,00

1989 - 199038,40

1990 - 199144,30

1991 - 199226,50

1992 - 199357,70

1993 - 199474,80

1996 - 199759,00

1997 - 199840,00

1998 - 199963,00

2002 - 200366,50

2003 - 200445,50

2004 - 200555,00

2005 - 200642,00

2006 - 200766,00

2008 - 200962,00

viii. Clculos de las caractersticas de la estacin Chocloca.-

Tabla 52.-Clculos necesarios de Chocloca.-AO HIDROLOGICOPrecipitacin mxima(mm)(X-Xmed)^2

11975-19763784,272

21976-197748,13,686

31977 - 19785123,232

41978 - 1979451,392

51979 - 19805696,432

61980 - 198138,558,982

71981 - 198230,2255,36

81982 - 1983460,032

91983 - 198430,5245,862

101984 - 198553,249,28

111985 - 198660,2196,56

121986 - 198734,2143,52

131987 - 198830261,792

141988 - 198932,00201,072

151989 - 199038,4060,528

161990 - 199144,303,534

171991 - 199226,50387,302

181992 - 199357,70132,71

191993 - 199474,80819,104

201996 - 199759,00164,352

211997 - 199840,0038,192

221998 - 199963,00282,912

232002 - 200366,50412,902

242003 - 200445,500,462

252004 - 200555,0077,792

262005 - 200642,0017,472

272006 - 200766,00392,832

Tabla 53.-Resultados de la estacin Chocloca.-

RESULTADOS

MEDIA =46,18

(X - X med)^2 =3923,01

DESVIO ESTNDAR =12,05

MODA =40,758

CARACTERISTICA =0,531

COEF. VARIACION =26,094%

ix. Parmetros de la estacin Angostura.-

Tabla 54.-Datos de precipitacin mxima de la estacin La Angostura.-AO HIDROLOGICOPrecipitacin mxima (mm)

1975-197638

1976-197731,2

1977 - 197834,2

1978 - 197956

1979 - 198058,3

1980 - 198160,4

1981 - 198229,3

1982 - 198340,3

1986 - 198767

1987 - 198845

1988 - 198975

1989 - 199037,5

1991 - 199249

1992 - 199357,00

x. Clculos de las caractersticas de la estacin Angostura.-

Tabla 55.-Clculos necesarios de La Angostura.-AO HIDROLOGICOPrecipitacin mxima (mm)(X-Xmed)^2

11975-197638193,488

21976-197731,2428,904

31977 - 197834,2313,644

41978 - 19795616,728

51979 - 198058,340,832

61980 - 198160,472,08

71981 - 198229,3511,212

81982 - 198340,3134,792

91986 - 198767227,708

101987 - 19884547,748

111988 - 198975533,148

121989 - 199037,5207,648

131991 - 1992498,468

141992 - 199357,0025,908

Tabla 56.-Resultados de la estacin La Angostura.-RESULTADOS

MEDIA =48,44

(X - X med)^2 =2762,308

DESVIO ESTNDAR =14,58

MODA =41,879

CARACTERISTICA =0,625

COEF. VARIACION =30,099%

c. Estimacin de la lluvia mxima.-

i. Parmetros de las estaciones.-Tabla 57.-Parmetros de las estaciones.-PARAMETROSESTACIONES

CENAVITCHOCLOCAPADCAYACOLONANGOSTURA

DESVIACION (Sx)21,21412,0537,4718,6514,58

MODA (Ed)39,62440,75835,04934,0180,625

Numero de datos (n)2128251514

COEF. VARIACION (Cu)43,14426,09472,18343,97530,099

MODA PONDERADA38,312

CARACT. PONDERADA1,034

ii. Precipitacin mxima diaria.-

1. Para un periodo de retorno de 40 aos.-

hdT= 101.777mmhdT =101.77mm

2. Para un periodo de retorno de 150 aos.-

hdT= 124,517mm

3. Para un periodo de retorno de 400 aos.-

hdT= 141,392mmhdT =141.392 mm

iii. Precipitacin mxima horaria.-

1. Para un periodo de retorno de 40 aos.-

htT =72.602mm

2. Para un periodo de retorno de 150 aos.-

htT =88.823mm

3. Para un periodo de retorno de 400 aos.-

htT =100.86mm

iv. Calculo de intensidades mximas.-

1. Para un periodo de retorno de 40 aos.-

Imax=32.755mm/hr.

2. Para un periodo de retorno de 150aos.-

Imax=40.074 mm/hr.

3. Para un periodo de retorno de 400 aos.-

Imax=45.504 mm/hr.

d. Resultados.-Tabla 58.-Tablas de resultados.-T (AOS)hdT (mm)htT(mm)I mx(mm/hr)

40101.7772,60232,755

150124.51788,82340,074

400141.392100,8645,504

e. Altura de lluvias mximas para diferentes tiempos y periodos de retorno en mm.

Tabla 59.-Lluvias mximas para periodos de retorno.-Periodo de retornoAltura de lluvias mximas para tiempos tipo y diferentes periodos de retorno (mm)

Duracin de lluvia "t" (horas)

T (aos)24681012

1054,45762,55567,83971,85775,13677,927

2062,79172,12878,22182,85386,63489,852

3067,66677,72884,29389,28593,3696,828

4071,12581,70188,60293,84998,133101,777

5073,80784,78291,94497,389101,834105,616

10082,14194,355102,326108,386113,332117,541

15087,01699,955108,398114,818120,058124,517

20090,475103,928112,707119,382124,831129,466

40098,808113,501123,089130,378136,329141,392

Tabla 60.-Intensidades mximas para periodos de retornos.-Periodo de retornoIntensidades mximas para tiempos tipo y diferentes periodos de retorno (mm/hr)

Duracin de lluvia "t" (horas)

T (aos)24681012

1027,22915,63911,3078,9827,5146,494

2031,39618,03213,03710,3578,6637,488

3033,83319,43214,04911,1619,3368,069

4035,56320,42514,76711,7319,8138,481

5036,90421,19615,32412,17410,1838,801

10041,07123,58917,05413,54811,3339,795

15043,50824,98918,06614,35212,00610,376

20045,23825,98218,78514,92312,48310,789

40049,40428,37520,51516,29713,63311,783

8. LLUVIAS MINIMAS.-

Para la determinacin de lluvias mnimas se cuenta con los siguientes datos pertenecientes a las estaciones en estudio.Tabla 61.-Datos necesarios para el clculo de las lluvias mnimas en la estacin La Cenavit.-PERIODOPrecipitacin media (mm)

1990 - 1991468,6

1991 - 1992472,1

1992 - 1993505,7

1993 - 1994401,7

1994 - 1995424

1995 - 1996421,6

1996 - 1997436,1

1997 - 1998290,2

1998 - 1999377

1999 - 2000511,3

2000 - 2001429,1

2001 - 2002477,3

2002 - 2003582,4

2003 - 2004316,9

2004 - 2005453,2

2005 - 2006469,3

2006 - 2007530,2

2008 - 2009551,3

2009 - 2010257,3

2010 - 2011494,6

2011 - 2012472,6

N DATOS21

MEDIA444,881

DESV. ESTAND.82,206

Tabla 62.-Datos necesarios para el clculo de las lluvias mnimas en la estacin La Chocloca.-PERIODOPrecipitacin media (mm)

1975-1976492,3

1976-1977605,4

1977 - 1978797,3

1978 - 1979740,3

1979 - 1980877,7

1980 - 1981653,6

1981 - 1982578,3

1982 - 1983459,5

1983 - 1984667,5

1984 - 1985659,2

1985 - 1986749,1

1986 - 1987663,2

1987 - 1988615

1988 - 1989588,1

1989 - 1990696,6

1990 - 1991696,8

1991 - 1992598,9

1992 - 1993700,4

1993 - 1994620

1996 - 1997635,6

1997 - 1998441,4

1998 - 1999582

2002 - 2003681,5

2003 - 2004607,9

2004 - 2005766,3

2005 - 2006692,1

2006 - 2007834,2

2008 - 2009757

N DATOS28

MEDIA659,186

DESV. ESTAND.102,791

Tabla 63.-Datos necesarios para el clculo de las lluvias mnimas en la estacin La Padcaya.-PERIODOPrecipitacin media (mm)

1974-1975645,4

1975-1976418

1976-1977647,8

1977 - 1978767,8

1978 - 1979843,1

1979 - 1980714,4

1980 - 1981710,4

1981 - 1982594,5

1982 - 1983595,9

1983 - 1984793,8

1986 - 1987459,6

1987 - 1988756,5

1988 - 1989630

1989 - 1990573

1990 - 1991659,5

1991 - 1992588,6

1992 - 1993606,8

1993 - 1994531

1995 - 1996219

1996 - 1997429

1997 - 1998357,3

1998 - 1999741,7

1999 - 2000755,8

2000 - 2001624

2001 - 2002769,2

N DATOS 25

MEDIA 617,284

DESV. ESTAND.150,182

Tabla 64.-Datos necesarios para el clculo de las lluvias mnimas en la estacin La Coln.-PERIODOPrecipitacin media (mm)

1977 - 1978494,2

1978 - 1979408,6

1979 - 1980551,2

1980 - 1981442,6

1981 - 1982163,2

1982 - 1983100,3

1983 - 1984319,8

1984 - 1985412,4

1985 - 1986407,6

1986 - 1987461,1

1987 - 1988393,2

1988 - 1989298

1989 - 1990352,7

1990 - 1991355,7

1991 - 1992352,2

N DATOS15

MEDIA367,52

DESV. ESTAND.116,804

Tabla 65.-Datos necesarios para el clculo de las lluvias mnimas en la estacin La Angostura.-PERIODOPrecipitacin media (mm)

1975-1976289,2

1976-1977333,6

1977 - 1978382,9

1978 - 1979336,2

1979 - 1980429,5

1980 - 1981335,2

1981 - 1982175

1982 - 1983200,3

1990 - 1991486,6

1991 - 1992386,3

1992 - 1993502,4

1993 - 1994293,7

1995 - 1996349,4

1996 - 1997346,8

N DATOS14

MEDIA346,221

DESV. ESTAND.92,402

a. Clculos de lluvias mnimas.-

Tabla 66.-Parmetros de la cuenca.- DATOS DE LA CUENCA

MEDIA520,308

DESVIACION110,725

Dnde:P= probabilidad (%)r= Riesgo (%)N= Periodo de vida til de la estructura hidrulica (aos)Tabla 67.-Datos de riesgo y Periodo.-

riesgo (r)20%30%40%

Periodo (P)203040

Tabla 68.-Porcentaje de riesgo del periodo til.-N (aos)RIESGO

20%30%40%

201,111,7682,522

300,7411,1821,688

400,5560,8881,269

Tabla 69.-Parmetros de la probabilidad.-Media - SxMediaMedia + Sx

409,583520,308631,033

Probabilidad %15,875084,13

9. CAUDALES MAXIMOS.-

La Estimacin de caudales mximos asociados a determinados perodos de retorno de diseo es fundamental en muchas aplicaciones de la ingeniera Hidrulica.En la determinacin de valores extremos normalmente se estar en alguno de los siguientes escenarios: Caso de un ro con registros de caudales mximos. Caso de un ro sin informacin de caudales mximos.Ya que nuestra cuenca no cuenta con registros de caudales mximos se utiliz el segundo mtodo.

a. Sin informacin de caudales mximos.-

En el caso, al no contarse con estaciones de aforo que proporcionen registros de descargas mximas, se tendr que acudir a mtodos alternativos, basados la mayora de ellos en datos de precipitacin mxima en 24 horas y en las caractersticas fsicas de la cuenca, para as inferir los caudales mximos asociados a un cierto periodo de retorno podran presentarse en la zona de inters de un proyecto en estudio.b. Estimacin de los caudales mximos.-

i. Datos para la estimacin de los caudales mximos.-

Tabla 70.-Valores de los coeficientes de escorrenta.-Valores De C

Relieve del terreno40 Muy accidentado pendientes superiores al 30%30 Accidentado pendientes entre el 10% y el 30%20 Ondulados pendientes entre el 5% y el 10%10 Llano pendientes inferiores al 5%

Permeabilidad del suelo20 Muy impermeable Roca15 Bastante impermeable Arcilla10 Bastante permeables normal5 Muy permeable Arena

Vegetacin20 ninguna15 Poca Menos del 10 % de la superficie10 Bastante Hasta 50 % de la superficie5 Mucha Hasta el 90% de la superficie

Capacidad de almacenaje de agua20 ninguna15 Poca Menos del 10 % de la superficie10Bastante5 Mucha

Valor de K comprendido75-10050-7530-5025-30

Valor de C0,65-0,800,50-0,650,35-0,500,20-0,35

C=0.575

NOMBRESIMB.U.VALOR

0,2

Equivalente de lluvia diaria12

Long. Del ro principalLkm22,31

rea de la CuencaAkm2103,81

Desnivel entre el punto mas alto y bajoHkm1,21

Coeficiente de escorrentaC0,575

Pendiente media del ro principalJ0,054

Tiempo de concentracintchrs.2,2165

ii. Clculos de los caudales con el mtodo racional.-

1. Para un perodo de retorno de 40 aos.-

Qmax = 543.119 m3/s

2. Para un perodo de retorno de 150 aos.-

Qmax = 664.477 m3/s

3. Para un periodo de retorno de 400 aos.-

Qmax = 754.513 m3/s

iii. Clculo de los caudales por el mtodo del hidrograma unitario.-

10. CAUDALES MEDIOS.-a. Datos para los caudales medios.-

AREA DE LA CUENCA (m2) = 103813000,00C=0,575.Tabla 71.- Alturas de precipitacin Chocloca.-AOOCT.NOV.DIC.ENEFEBMARABRMAYJUNJULAGOSEPTotal

1974-197529,70,00,04,00,026,310,068,292,1

1975-1976106,146,0101,30,08,00,00,09,78,115,576,5121,1492,3

1976 - 197794,8111,978,257,10,00,00,023,645,151,989,353,5605,4

1977 - 197873,3123,163,953,60,00,00,00,00,069,5167,8246,1797,3

1978 - 1979183,178,2120,524,61,04,317,523,54,528,1103,6151,4740,3

1979 - 1980218,6110,4190,842,37,30,00,00,03,2123,284,297,7877,7

1980 - 1981169,0119,054,380,02,30,00,05,95,033,392,892,0653,6

1981 - 1982112,976,393,257,21,50,00,00,012,539,2101,084,5578,3

1982 - 1983104,6117,915,00,09,83,00,03,49,849,876,270,0459,5

1983 - 1984170,461,6170,00,013,50,00,021,07,362,1100,361,3667,5

1984 - 1985111,1174,232,634,30,00,05,011,34,322,046,3218,1659,2

1985 - 198680,2149,063,821,80,00,00,00,08,552,5140,3233,0749,1

1986 - 1987189,5122,9108,524,06,51,50,00,00,012,587,3110,5663,2

1987-1988169,253,5101,444,82,30,00,00,00,032,867,6143,4615,0

1988-1989105,263,1146,735,70,015,81,00,09,347,985,478,0588,1

1989-1990106,8165,786,126,47,50,00,03,50,079,8132,388,5696,6

1990 - 1991139,8124,7139,036,95,30,03,55,36,8107,145,083,4696,8

1991 - 1992131,3124,586,67,50,00,00,013,010,00,990,3134,8598,9

1992-1993120,2145,196,224,52,03,54,77,50,066,2113,7116,8700,4

1993-1994199,794,224,80,00,03,00,50,038,542,6105,7111,0620,0

1994-1995183,943,9176,66,81,80,00,06,014,541,4123,1

1995-1996156,4140,835,330,10,00,05,612,415,999,3171,7

1996-199738,1168,788,329,22,40,00,00,042,756,556,0153,7635,6

1997-199894,782,022,031,70,04,50,01,56,080,550,568,0441,4

1998-199952,270,0217,828,51,01,00,03,032,575,567,533,0582,0

1999-2000286,599,5117,50,00,00,00,03,5

2000-2001

2001-200211,2

2002-2003133,953,8135,62,02,41,00,00,06,2158,250,9137,5681,5

2003-200499,3115,9139,430,615,00,00,81,028,118,754,9104,2607,9

2004-200594,8229,5135,715,50,00,03,50,57,010,0112,0157,8766,3

2005-2006173,3121,0143,564,07,50,00,00,01,087,027,367,5692,1

2006-2007193,048,0164,719,56,00,00,00,078,578,078,5168,0834,2

2007-2008194,5176,570,535,50,00,00,01,03,030,5

2008 - 2009182,0107,5141,036,50,00,02,05,08,50,574,5199,5757,0

2009 - 201064,0155,0134,40,00,00,013,54,084,5

2010 - 2011182,8148,245,631,39,50,0

2011 - 2012126,0139,081,0

MEDIAS140,6114,4106,629,34,31,31,23,711,751,581,3120,0666,1

Tabla 72.-MESESOCT.(mm)NOV.(mm)DIC.(mm)ENE.(mm)FEB.(mm)MAR.(mm)ABR.(mm)MAY.(mm)JUN.(mm)JUL.(mm)AGO.(mm)SEP.(mm)Total

P140,6114,4106,629,34,31,31,23,711,751,581,3120,0666,1

75%105,585,880,022,03,30,90,92,88,838,660,990,0499,6

P105,4685,8379,9922,03,260,940,932,778,8038,6560,9590,01499,56

Estacin Chocloca.-

Tabla 73.-Volmenes medios mensuales escurridos (m3) y caudal mensual (lt/s).-MESESOCT.(mm)NOV.(mm)DIC.(mm)ENE.(mm)FEB.(mm)MAR.(mm)ABR.(mm)

V=P*C*A6295249,85123153,34774520,21313234,5194530,156110,955600,7

Q= V/t2,42,01,80,50,10,00,021

Q (l/S)2428,7231976,5251842,022506,64975,05021,64821,451

MESESMAY.(mm)JUN.(mm)JUL.(mm)AGO.(mm)SEP.(mm)ANUAL

V=P*C*A165087,001525101,2242306856,863638050,525372621,2129820116,2

Q= V/t0,063690970,202585350,889991071,403568872,072770530,95872287

Q (l/S)63,6909727202,585349889,9910741403,568872072,77053958,722872

Tabla 74.-Estacin de aforo.-AOSOCTNOVDICENEFEBMARABRMAYJUNJULAGOSEP

2004-20050,00231,46218,544102,2436,295,375,5354,67654,8853,8341,912

2005-20060,34020,7664,4603,22454,6813,0878,8177,1165,7845,2333,1152,286

2006-20070,9460,49813,90059,1293,83013,5407,1076,2795,4304,3124,2802,488

2008-200913,92017,73018,64016,01010,6307,6355,6515,0515,051

Medios0,6430,4226,60723,70444,62020,3899,3267,3905,8815,0204,0702,934

Tabla 75.-Caudal Aforado.-Qaforad. M3/sOCTNOVDICENEFEBMARABRMAYJUNJULAGOSEPPROM

0,6430,4226,60723,70444,62020,3899,3267,3905,8815,0204,0702,93410,917

Coeficiente de distribucin E caudales mensuales0,0590,0390,6052,1714,0871,8680,8540,6770,5390,4600,3730,269de q aforo

Tabla 76.-Extrapolando.-MesesOCTNOVDICENEFEBMARABRMAYJUNJULAGOSEPPROM

Q. Anual * Coef. m3/s0.0560.040,582,083,921,790,820,650,520,440,360,260,96

Q. Anual * Coef. l/s56.4537,07580,232081,643918,411790,52818,97648,97516,49440,86357,39257,67961,87

Tabla 77.-Caudales.-NumeroMesesm3/sl/s

1octubre0.05656.45

2noviembre0,037137,07

3diciembre0,580580,23

4enero2,0822.081,64

5febrero3,9183.918,41

6marzo1,7911.790,52

7abril0,819818,97

8mayo0,649648,97

9junio0,516516,49

10julio0,441440,86

11agosto0,357357,39

12septiembre0,258257,67

11. CAUDALES MINIMOS.-

Tabla 78.-Porcentaje de vida til y riesgo.-

Riesgo (%)Vida til N (aos)

203040

20300,000308,000320,000

30290,000302,000306,000

40280,000291,000304,000

rea de la cuenca de aforo = 958000000m2Tabla 79.-Caudales mnimos.-AosOCTNOVDICENEFEBMARABRMAY

2004-20050,0021,4618,54102,2436,295,375,54

2005-20060,340,764,463,2254,6813,098,827,12

2006-20070,940,4913,9059,133,83013,547,116,28

2008-200913,9217,7318,6416,0110,63

CAUDAL MEDIO0,640,426,6023,7044,6220,399,327,39

AosJUNJULAGOSEPpromedio

2004-20054,684,893,831,915,41

2005-20065,785,233,122,294,52

2006-20075,434,314,282,494,72

2008-20097,645,655,055,056,91

CAUDAL MEDIO5,885,024,072,93

Tabla 80.-Estacin de la cuenca Chocloca.-AOOCT.NOV.DIC.ENEFEBMARABRMAY

2004-200594,8229,5135,715,50,00,03,50,5

2005-2006173,3121,0143,564,07,50,00,00,0

2006-2007193,048,0164,719,56,00,00,00,0

2008-2009182,0107,5141,036,50,00,02,05,0

AOJUNJULAGOSEPTotal

2004-2005710112157,8766,3

2005-200618727,367,5692,1

2006-200778,57878,5168834,2

2008-20098,50,574,5199,5757

PERIODOP. Anual (mm)Qmed (m3/s)CAUDAL (mm)

2004-2005766,3016,80552,88

2005-2006692,109,08298,76

2006-2007834,2010,15333,99

2008-2009757,0011,15366,92

Tabla 81.-Valores de las prdidas.-PERIODOP. Anual (mm)Qmed (m3/s)CAUDAL (mm)Perd. (mm)

2004-2005766,3016,80552,88213,42

2005-2006692,109,08298,76393,34

2006-2007834,2010,14333,95500,25

2008-2009757,0011,15366,93390,07

Se elimin el registro del ao 2004-2005 porque es un dato disperso, ajustando as la ecuacin de perdida versus precipitacin anual.

Remplazando: ecuacin (del clculo de lluvia mnimas)Para N= 20 aos y r=20%P = Pmin. 300,000Reemplazando en la ecuacin

Prdida = 0.096

Tabla 82.-Perdidas en funcin a las precipitaciones mnimas.-

Riesgo (%)Vida til (aos)

203040

200,0960,1210,171

300,0700,1020,114

400,0510,0730,108

AREA m2=103813000,00

a. Caudal mnimo (m3/Seg.).-

Tabla 83.-Relacin de vida til y riesgo.-Riesgo (%)Vida til (aos)

10203050

100,9871,0141,0530,000

200,9540,9941,0070,000

300,9220,9581,0000,000

Con el caudal mnimo encontrado de vida til 20aos y un riesgo de 20% extrapolamos el caudal.Qmin.=0,096 (m3/s)

Tabla 84.-Caudales medios con coeficiente de distribucin de caudales.-CAUDAL MEDIOOCTNOVDICENEFEBMARABRMAYJUNJULAGOSEP

0,6430,4226,60723,70444,62020,3899,3267,3905,8815,0204,0702,934

COEFICIENTE DE DISTRIBUCION DE CAUDALES6,724,4169,09247,86466,56213,2097,5177,2761,5052,4942,5530,68

OCTNOVDECENEFEBMARABRMAYJUNJULAGOSEP

0,6430,4226,60723,70444,62020,3899,3267,3905,8815,0204,0702,934

Caudal mnimo de la cuenca Pampa Grande.-El caudal mnimo mensual es de 422,150(l/s)

Tabla 85.-Extrapolacin de datos.-

EXTRAPOLACIONDE DATOS

AREAS DE LA CUENCAS(m2)

Cuenca en estudioCuenca aforada

103813000958000000

PRECIPITACIONES ANUALES(mm)

Cuenca en estudioCuenca aforada

817,2061418,349

PENDIENTE MEDIA (%)

Cuenca en estudioCuenca aforada

10,87,865

C=0,090

Caudal medio anual corregido 0,009(m3/s).

Tabla 86.-OCTNOVDICENEFEBMARABRMAYJUNJULAGOSEPUNIDADES

0,060,040,622,234,201,920,880,700,550,470,380,28(m3/s)

60,5039,73621,792230,734199,051918,76877,63695,45553,48472,44382,99276,12(l/s)

OCTNOVDICENEFEBMARABRMAYJUNJULAGOSEP

0,0600,0400,6222,2314,1991,9190,8780,6950,5530,4720,3830,276

60,49739,727621,792230,741991918,8877,63695,45553,48472,44382,99276,121

Q min mensual39,727(l/s)

12. EROSION.-

La erosin es una serie de procesos naturales de naturaleza fsica y qumica que desgastan y destruyen los suelos y rocas de la corteza de un planeta, en este caso, de la Tierra.La erosin terrestre es el resultado de la accin combinada de varios factores, como la temperatura, los gases, el agua, el viento, la gravedad y la vida vegetal y animal. En algunas regiones predomina alguno de estos factores, como el viento en las zonas ridas.Tambin, y mucho ms en los ltimos tiempos, se produce una erosin acelerada como el resultado de la accin humana, cuyos efectos se perciben en un periodo de tiempo mucho menor. Sin la intervencin humana, estas prdidas de suelo debidas a la erosin se veran compensadas por la formacin de nuevos suelos en la mayor parte de la Tierra.Los factores que afectan la erosin y la sedimentacin estn en funcin del tipo de erosin en cuestin. Sin embargo, como regla general, se puede decir que la erosin que ocurrir en un suelo especfico va a depender directamente de ciertas variables, las cuales se enumeran a continuacin: Clima Vegetacin Hojarasca Tipo de suelo Topografa Velocidad del flujo a. Clima La variable climtica ms importante es la lluvia, debido a su fuerte influencia en ciertos procesos de erosin hdrica (erosin de impacto, riles, crcavas, etc.) Sin embargo, no todas las tormentas son iguales, por lo que existen algunas ms erosivas que otras. Variables como cantidad de agua cada (mm) e intensidad de la tormenta (mm/hr), son las que determinan la erodabilidad del evento. As, en una tormenta cuya intensidad es relativamente baja, las tasas de infiltracin no sern superadas, por lo que no se producir escurrimiento superficial, soslayando el proceso de erosin laminar, as como la formacin de riles y crcavas. Adems, dicha tormenta no producir erosin de impacto relevante, pues el tamao de sus gotas no contar con suficiente energa cintica como para desprender las partculas de suelo superficial desnudo. Por otro lado, una tormenta intensa, no slo presenta un alto potencial de erosin de impacto, sino que tambin genera escorrenta superficial, dando lugar a los procesos erosivos anteriormente mencionados. La duracin de la tormenta, as como la distribucin temporal de su intensidad, tambin son factores preponderantes en las tasas de erosin producidas. Una tormenta de larga duracin provocar la contribucin hdrica de toda la cuenca, aumentando los caudales en los cursos de agua y generando ms escurrimiento superficial. Adems, tormentas cuya intensidad mxima ocurre en su etapa final, cuando los suelos se encuentran ya saturados, tambin producirn una mayor cantidad de escurrimiento superficial. Esto sugiere que las condiciones iniciales de humedad en el suelo, es decir, el tiempo transcurrido desde la ltima tormenta, tambin es una variable influyente en las tasas de erosin hdrica para un suelo dado.

b. VegetacinLa vegetacin acta como cubierta protectora, establecindose como un buffer entre el suelo y la atmsfera. Como regla general, la efectividad de la vegetacin para reducir la erosin de impacto depende directamente de la altura y continuidad de la copa de los rboles, as como la densidad de la cobertura superficial (pastos, hierbas y arbustos). La presencia de una cobertura vegetal no solo protege el suelo contra la erosin de impacto, sino que tambin brinda rugosidad al terreno por el que el flujo superficial viaja, reduciendo su velocidad y, por ende, su poder erosivo. Dicha rugosidad se expresa comnmente en trminos del coeficiente de Manning, el cual representa la suma de la rugosidad de la superficie del suelo, la micro topografa y la cobertura vegetal. La altura de la vegetacin y la profundidad del flujo superficial juegan un rol preponderante en la erodabilidad del caudal. c. Hojarasca.-En ambientes boscosos o similares, los cuales no han sido, significativamente, alterados por el hombre, las capas superficiales de suelo se encuentran cubiertas por una hojarasca, compuesta, principalmente por hojas y ramas provenientes de la masa arbrea. Bsicamente, la hojarasca est formada por tres capas: (1) constituida por material vegetal no descompuesto; (2) en donde el material vegetal se encuentra parcialmente descompuesto; y (3) la capa ms importante, pues es la que posee los nutrientes en un estado disponible para las plantas, en la cual la descomposicin del material vegetal es total. Al igual que la cobertura vegetal, la hojarasca tambin protege el suelo contra la erosin de impacto, impidiendo que la gota de lluvia golpee directamente la superficie del suelo. Por otro lado, la hojarasca disminuye la velocidad del flujo superficial, debido al aumento en la rugosidad por la que ste viaja.

d. Tipo de suelo.-No todos los suelos son iguales en trminos de su resistencia a la erosin. La erosibilidad de un suelo en particular est en funcin de variables como textura, contenido de materia orgnica, estructura y permeabilidad. La textura de un suelo es importante para definir su nivel de erodabilidad, pues no todas las clases texturales se erosionan con la misma facilidad. Es interesante darse cuenta que son las partculas medianas las que ms fcilmente se erosionan. Si bien las partculas ms finas son ms livianas, stas poseen una mayor superficie de contacto entre ellas y, por lo tanto, una mayor cohesividad, lo que las hace ms resistentes a la erosin. Por otro lado, las partculas ms gruesas son ms pesadas, lo que tambin aumenta su resistencia a la erosin. Sin embargo, las partculas medianas (0,1 a 1 mm) no poseen cohesividad ni peso relevantes, por lo que son stas las ms erosionables. Por esta razn, se dice que la variable decisiva, en trminos de la erosin con respecto a la textura del suelo, es el porcentaje de limo, pues dicha clase textural se encuentra entre las clases arcilla y arena, siguiendo el mismo principio antes descrito. e. Topografa.-

La topografa es una variable muy importante al momento de predecir la erosin y sedimentacin en un sitio dado. Factores como inclinacin y largo de la pendiente determinan la cantidad y velocidad del escurrimiento superficial que se generarn producto de una tormenta dada. La distancia horizontal en la que viaja una partcula de suelo desprendida por el impacto de una gota de lluvia, est en directa relacin con la inclinacin de la pendiente. Por otro lado, la longitud de la pendiente influye en la profundidad y, por ende, el poder erosivo del flujo superficial que se genere, siendo estas variables mayores en las secciones ms bajas de la ladera, debido a una mayor rea de contribucin.

f. Velocidad del flujo.-

La velocidad del caudal influye fuertemente en la erosin hdrica. Se sabe que la velocidad mnima para desprender y transportar una partcula de suelo est en funcin del dimetro de sta. Sin embargo, una vez que la partcula ha sido desprendida, se necesitar menos energa para que sta siga en movimiento. Ntese que se necesitan mayores velocidades para el desprendimiento de una partcula dada. Sin embargo, sta ser transportada en forma de suspensin, slo si la velocidad del caudal es alta o, en su defecto, si la partcula posee un dimetro reducido. De lo contrario, dicha partcula ser depositada en un corto lapso.g. El agua.-

El agua de los arroyos y de los ros es un poderoso agente erosivo; disuelve determinados minerales y los cantos que transporta la corriente desgastan y arrastran los depsitos y lechos fluviales. Los ros helados tambin erosionan sus valles; en el lento movimiento glaciar remueve gradualmente todo el material suelto de la superficie por la que se desliza, dejando algunas partes de roca desnudas cuando el hielo derrite.El agua tiene un papel an ms importante en lo que se refiere al transporte del material erosionado. Desde el momento en que cualquier lugar reciba mas agua( en forma de lluvia nieve derretida o hielo) de la que el terreno pueda absorber, el excedente fluir hacia niveles ms bajos arrastrando el material suelto. Las laderas suaves sufren una erosin laminar y abarrancamientos, durante los cuales la denominada escorrenta arrastra la fina capa superior del suelo sin dejar rastros visibles de haber erosionado esa superficie. Este tipo de erosin puede compensarse con la formacin de nuevos suelos.

h. Erosin en Tarija.-i. Contrarrestan erosin en Tarija.-

Para combatir la erosin, las comunidades campesinas de Tarija y el Programa Ejecutivo de Rehabilitacin de Tierras (Pert) iniciaron la plantacin de 200 mil especies forestales en la Cuenca del Guadalquivir.El prefecto Oscar Vargas asegur que el objetivo de estos trabajos es el de luchar contra los procesos de degradacin y erosin, que amenazan el Valle Central de Tarija desde hace muchos aos.Este trabajo se inici en cumplimiento a las polticas de accin trazadas por la presente gestin administrativa de la Prefectura en cuanto a la conservacin de suelos, dotacin de agua para riego, reforestacin, habilitacin y rehabilitacin de tierras.La primera autoridad departamental seal que el gerente del Pert, Juan Carlos Grjeda, cumpli una importante labor con el acordonamiento preliminar de por lo menos 100 hectreas y la excavacin de hoyos para plantar especies como el molle, churqui y algarrobo, entre otras.Vargas destac que esta labor alcanzar un rotundo xito, puesto que se estableci una base slida de concienciacin y trabajo conjunto con las comunidades campesinas.Asimismo, recalc que la estructura operativa coordina, planifica y ejerce una funcin de supervisin al trabajo; y el Programa Ejecutivo de Rehabilitacin de Tierras de Tarija presta asesoramiento tcnico, financiando las obras de conservacin de suelos, cosecha, agua, reforestacin, habilitacin y rehabilitacin de tierras.

Por su parte, Grjeda tambin indic que lo importante en este tipo de proyectos es la activa participacin de las comunidades, as como la existencia de los comits de conservacin, que se constituyen en el medio ms eficaz para impulsar las actividades de repoblacin forestal.

13. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.-a. Conclusiones.-

Con el trabajo realizado se pudo determinar las caractersticas hidrolgicas de la cuenca de la quebrada Pampa Grande con confluencia con el rio Camacho, en base a lo aprendido en las materias tanto hidrologa como ingeniera de los recursos hdricos, esto gracias a que se cont con registro dados por el Servicio Nacional de Meteorologa e Hidrologa (SENAMHI) de las estaciones elegidas y las carta geogrficas facilitadas por el Instituto Geogrfico Militar (I.G.M.). Antes de realizar el estudio de una cuenca se debe tener en cuenta que las estaciones escogidas deben ser relativamente cercanas a la cuenca tomando en cuenta que, en su mayora, no contarn con un registro completo de datos y debido a esto se trabaja con una estacin patrn Administracin de Aeropuertos y Servicios Auxiliares a la Navegacin Area (AASANA) la cual es confiable. Las estaciones de Chocloca, Colon, Padcaya, Cenavit y La Angostura fueron elegidas debido a que son las ms cercanas a la cuenca de la quebrada Pampa Grande con confluencia con el rio Camacho. Para la determinacin de la precipitacin media anual solo se utiliza el mtodo de las Isoyetas debido a que Los mtodos Thiessen y Thiessen mejorado no pudieron ser utilizados debido a que la cuenca de la quebrada Pampa Grande con confluencia con el rio Camacho no cuenta con estaciones suficientes para realizar dichos mtodos. Para el clculo del coeficiente de escorrenta de la cuenca se determinaron los siguientes aspectos: El relieve del terreno de la cuenca es con ondulaciones y pendientes entre el 5% y el 10%. El suelo de la cuenca es bastante permeable con presencia de poca vegetacin. Y el valor de coeficiente es de 0.5.- La cuenca de la quebrada Pampa Grande con confluencia con el rio Camacho presenta un caudal mximo de 543.19 m3/s para un periodo de retorno de 40 aos, 664.477 m3/s para un periodo de retorno de 150 aos y 754.513 m3/s para un periodo de retorno de 400 aos.

a. Recomendaciones.-

Se recomienda que al momento de elegir las estaciones, se procure que dichas estaciones se encuentren alrededor de la cuenca para poder realizar los distintos mtodos de clculo de la precipitacin media anual. Se recomienda contar con una estacin de aforo del rio principal de la cuenca para realizar los respectivos clculos de caudales medios y mnimos. Se debe proponer la creacin de ms estaciones meteorolgicas dentro de la cuenca de la Quebrada pampa grande, que registren los parmetros principales como ser Precipitacin, temperatura, humedad relativa, evaporacin, horas de sol y control de las aguas mediante mayor nmero de estaciones hidromtricas.

14. BIBLIOGRAFA.-

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15. ANEXOS.-a. Curva hipsomtrica.-

b. Curva altimtrica.-

c. Punto de aforo.-

2

UNVERSIDAD AUTNOMA JUAN MISAEL SARACHO