estudio hidrologico ok

7/29/2019 Estudio Hidrologico Ok

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AYACUCHO MARZO

2011

MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE CHINCHOSUB GERENCIA DE DESARROLLO URBANO Y RURAL

UBICACIN:

Lugar: Huanchuy.

Distrito: Chincho.

Provincia: Angaraes.

Regin: Huancavelica.

PROYECTO: CONSTRUCCION DE DEFENSA RIBEREA YENCAUSAMIENTO EN EL RIO CACHI SECTOR HUANCHUY,DISTRITO DE CHINCHO - ANGARAES - HUANCAVELICA


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CONSTRUCCION DE DEFENSA RIBEREA Y ENCAUSAMIENTO EN EL RIO CACHI SECTOR HUANCHUY, DISTRITO DECHINCHO - ANGARAES - HUANCAVELICA

CONTENIDO

Resumen.

1.0 Memoria Descriptiva.

2.0 Objetivos.

3.0 Estudio Hidrolgico.

3.1 Introduccin.

3.2 Estudios complementarios

3.3 Informacin de la cuenca principal.

3.4 Geomorfologa de la cuenca principal.

3.4.1 Cuenca principal.

3.5 Informacin hidrometeorolgica de la zona de estudio.

3.6 Informacin hidromtrica en la zona de estudio.

3.7 Determinacin del caudal de mximas avenidas para la cuenca principal.

3.7.1 Procedimiento.

4.0 Estudio Hidrulico.

4.1 Introduccin.

4.2 Determinacin de los coeficientes de rugosidad de manning en secciones

transversales.

4.3 Simulacin de flujo permanente a travs del tramo de estudio.

4.3.1 Simulacin para el caso sin defensa riberea.

4.3.2 Simulacin para el caso con defensa riberea.

4.4 Determinacin de las velocidades mximas presentadas en cada una de las

secciones transversales.

4.5 Determinacin de los esfuerzos de corte mximo en cada una de las secciones

transversales.

4.6 Eleccin del tipo de defensa riberea (gaviones o enrocado).

4.7 Descripcin del tramo donde se instalarn las defensas ribereas en el Rio Cachi.


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4.7.1. Defensa riberea de longitud igual a 800 m en el sector Agrcola de

Uchcupampa Margen izquierda.

4.7.2. Defensa riberea de longitud igual a 307 m en el Sector Agrcola de

Lucmapampa Margen izquierda.

4.7.3. Defensa riberea de longitud igual a 1295 m en el Sector Agrcola de San

Andrs Margen izquierda.

4.7.4. Defensa riberea de longitud igual a 98 m en el sector comprendido entre

el Puente Carrozable e Construccin y el Puente Peatonal Existente

Margen izquierda.

5.0 Estudio de Hidrulica Fluvial.

5.1 Granulometra inherente en la zona de estudio.

5.2 Determinacin del ancho estable del cauce.

5.3 Ubicacin de las estructuras hidrulicas.

5.4 Estudios de socavacin generalizada.

5.5 Diseo hidrulico de la defensa riberea.

5.5.1 Diseo de la defensa riberea de longitud igual a 800 m en el Sector

Agrcola de Uchcupampa Margen Izquierdo.


Agrcola de Lucmapampa Margen Izquierdo.


Agrcola de San Andrs Margen Izquierdo.

5.5.4 Diseo de la defensa riberea de longitud igual a 98 m en el sector

comprendido entre el Puente Carrozable en Construccin y el Puente

Peatonal Existente Margen Derecho.

5.6 Estudios de transporte de sedimentos en el tramo en estudio.

6.0 Conclusiones y Recomendaciones.

6.1 Conclusiones.

6.2 Recomendaciones.


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ANEXOS:

Anexo I: Hidrologa.

Anexo II: Hidrulica.

Anexo III: Hidrulica Fluvial.

Planos Hidrologa.

Planos Hidrulicos.


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RESUMEN

El presente trabajo tiene como objetivo fundamental el diseo de la defensa riberea en ambas

mrgenes del Ro Cachi, en una longitud de 2500 m, como proteccin del Centro Poblado de

Huanchuy y las reas agrcolas de la misma subdividida en los sectores de Uchcupampa,

Lucmapampa y San Andrs. Es necesario dentro de la investigacin realizar en primer trmino el

estudio hidrolgico, de la cuenca del Ro Cachi hasta el punto de aforo: Inicio de la defensa

riberea para el Centro Poblado Huanchuy y reas agrcolas de la misma, lugar donde debe

iniciarse los estudios topogrficos y el posterior transito hidrulico a partir del caudal de

mximas avenidas obtenido en la etapa hidrolgica que permitir realizar el diseo de la defensa

riberea del Centro Poblado de Huanchuy y reas agrcolas de la misma, as como el anlisis a

nivel de Hidrulica Fluvial para finalmente disear la estructura hidrulica para la proteccin de

las avenidas en la margen izquierda y derecha del Ro Cachi.

Ser necesario realizar el estudio en tres partes:

Estudio Hidrolgico: Es necesario subdividir la cuenca del Ro Cachi hasta el punto de aforo envarias subcuencas de drenaje que permitan un mejor acercamiento de las caractersticas

fisiogrficas de estas, las cuales permitan determinar las tasas de infiltracin en forma

adecuada mediante el mtodo del numero de curva. Tambin dentro del estudio de la red

topolgica planteada para la cuenca del Ro Cachi, se tendr el trnsito de las avenidas generadas

en canales, las mismas que luego de recibir los hidrogramas de mximas avenidas de aguas arriba,

son transitadas hacia aguas abajo, hasta obtener los hidrogramas de diseo en el punto de aforo

deseado (inicio de la defensa riberea para el Centro Poblado de Huanchuy y reas agrcolas de la

misma).

Para la generacin de los yetogramas de precipitacin total se har uso de las ecuaciones del

IILA SENAMHI UNI, para cada una de las subcuencas, teniendo en cuenta los parmetros

segn la altura media de cada una de las subcuencas de drenaje inmersas dentro de la cuenca de

estudio. Luego ser necesario determinar el hidrograma unitario mediante la metodologa

propuesta por el USDA NRCS (Servicio de Conservacin de recursos naturales), para luego

realizar la convolucin con el yetograma de precipitacin efectiva, lo cual permitir la obtencinfinal del hidrograma de mximas avenidas en el punto de aforo.


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Este caudal permitir realizar el diseo de la estructura de proteccin mediante gaviones luego

de realizar el transito hidrulico del caudal de mximas avenidas. Cabe mencionar que se utiliza la

tcnica del IILA SENAMHI UNI debido a la escasez de datos de precipitacin en el rea de

influencia de la cuenca de estudio.

En esta etapa del estudio se har uso del programa informtico HEC HMS 3.5.0

Estudio Hidrulico: El caudal de mximas avenidas para el periodo de retorno de diseo elegido,

determinado en la etapa hidrolgica, ahora ser transitado a travs de las secciones

transversales determinadas luego del levantamiento topogrfico, distribuidas cada 20 m, el

mismo que permitir encontrar el perfil de la superficie libre de agua, incluyendo parmetros

hidrulicos de diseo como velocidad y esfuerzo cortante en cada una de las secciones, a partir

de los cuales podr proyectarse eficientemente las estructuras hidrulicas de proteccin. Para

esta etapa se har uso del programa informtico HEC RAS 3.5.0.

Estudio de Hidrulica Fluvial: En esta etapa del estudio, ser necesario determinar la curva

granulomtrica de las partculas inmersas en el Ro Cachi, mediante una metodologa adecuada,

que incluya gravas, guijarros y cantos rodados, lo cual permitir obtener el coeficiente de

rugosidad de manning, as como la profundidad de socavacin generalizada en el Ro Cachi, y local

en las estructuras hidrulicas propuestas.

Anlisis de Estabilidad de las Estructuras Hidrulicas propuestas: Se realizar el anlisis de

estabilidad mediante el programa informtico MACSTARS 2000, para diferentes solicitaciones

de carga de diseo y en cada uno de los tramos donde se ubican las defensas ribereas.

1. MEMORIA DESCRIPTIVA.

Dentro del presente trabajo, se realizarn los estudios correspondientes a Hidrologa, Hidrulica

e Hidrulica Fluvial.

A travs de la Hidrologa ser posible determinar el hidrograma de mximas avenidas para los

siguientes periodos de retorno: 10, 15, 20, 50, 100, 200, 500 y 1000 aos, mediante el siguiente

procedimiento:


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Utilizacin de las ecuaciones del IILA SENAMHI UNI, a travs del cual podr generarse las

intensidades de diseo y los yetogramas de precipitacin total para cada una de las subcuencas

de drenaje dentro de la cuenca en estudio, considerando una duracin de 24 horas divididas en un

intervalo de tiempo de 1 hora, a travs del cual finalmente podr determinarse los yetogramas de

precipitacin efectiva de diseo para los periodos de retorno de 10, 15, 20, 50, 100, 200, 500 y

1000 aos, considerando para las abstracciones el mtodo del numero de curva. El hidrograma

unitario se calcular mediante el mtodo del USDA NRCS, y luego haciendo uso de la ecuacin de

convolucin directa se determinar los caudales de diseo para la cuenca en estudio hasta el

punto de aforo: inicio de la defensa riberea para el Centro Poblado de Huanchuy y reas

agrcolas de la misma, habiendo incluido tambin el transito en canales, el mismo que se

desarrollara mediante el modelo de onda cinemtica.

El anlisis hidrulico se desarrollar a travs del programa HEC RAS 3.5.0, en el que se

ingresar las 193 secciones transversales obtenidas luego del levantamiento topogrfico del

cauce principal, con sus respectivos coeficientes de rugosidad de manning, divididos en tres

partes de la seccin transversal: banco de inundacin izquierdo, canal principal y banco de

inundacin derecho. A partir de los datos mencionados anteriormente y contando con el caudal

de mximas avenidas determinado para el periodo de retorno de diseo (Tr = 100 aos), seencontrar el perfil de la superficie libre de agua, que permitir determinar las velocidades y

esfuerzos de corte en cada una de las secciones transversales, considerando dos situaciones:

Simulacin para el caso sin defensa riberea y Simulacin para el caso con defensa riberea.

A travs del anlisis de hidrulica fluvial, se determinar la socavacin generalizada en el Ro

Cachi y local al pie de las estructuras hidrulicas propuestas, considerando para ello la

granulometra inherente en la zona de estudio.

Finalmente se disear la defensa riberea, atendiendo a los resultados obtenidos en el anlisis

Hidrulico, correspondientes a velocidades en la margen izquierda o derecha, donde se hallen las

estructuras hidrulicas, los mismos que permitirn realizar un diseo adecuado.

Finalmente es necesario realizar los anlisis de estabilidad frente a diferentes solicitaciones de

carga mediante el programa MACSTARS 2000.


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2. OBJETIVOS.

Los objetivos del presente estudio son los siguientes:

- Determinar el caudal de mximas avenidas a partir de una subdivisin de la cuenca

principal del Ro Cachi hasta su punto de aforo (inicio de la defensa riberea del Centro

Poblado de Huanchuy y reas agrcolas de la misma) en subcuencas de drenaje y canales

de transito, que permita realizar un dimensionamiento adecuado de la defensa riberea,

en puntos crticos de constante inundacin, as como en zonas de inminente peligro, para

lo cual se cuenta con un tramo de estudio de 2500 m de longitud.

-

Determinar el perfil de la superficie libre del agua, para el tramo en estudio,considerando para ello la utilizacin de las 193 secciones transversales, distribuidos cada

20 m perpendiculares a la lnea del thalweg en el cauce principal del Ro Cachi, que hacen

un total de 2500 m lineales de estudio.

- Determinar las caractersticas hidrulicas, luego del trnsito del caudal de mximas

avenidas en el tramo de estudio del Ro Cachi, en lo que respecta a tirantes mximos,

velocidades mximas y esfuerzos de corte, los mismos que permitirn disear la

estructura hidrulica de proteccin, mediante Gaviones.

- Determinar las profundidades de socavacin general, luego de transitar el caudal de

mximas avenidas para el caso sin estructura hidrulica y la socavacin local para el caso

con estructura hidrulica.

- Realizar el anlisis de estabilidad de cada una de las estructuras hidrulicas propuestas,

frente a diferentes solicitaciones de carga, verificando los factores de seguridad

correspondientes a volteo y deslizamiento.

3. ESTUDIO HIDROLGICO.

3.1 Introduccin.

La zona de estudio que contempla la cuenca del Ro Cachi, hasta el punto de aforo: inicio de la

defensa riberea para el Centro Poblado de Huanchuy ubicada a 50 m aguas arriba de la estacin


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de aforo, no cuenta con ninguna estacin de registro de precipitacin, a nivel pluviomtrico ni

mucho menos pluviogrfico, tampoco registro de caudales en alguna estacin hidromtrica en el

Ro Cachi, por lo que se opt por la utilizacin de la tcnica del IILA SENAMHI UNI, a partir

del cual podr obtenerse los yetogramas de precipitacin total, mediante el mtodo de bloques

alternos, considerando para ello los parmetros regionales de la zona de estudio para cada una de

las 09 subcuencas de drenaje consideradas dentro de la cuenca de estudio. As mismo ser

necesario el clculo de las abstracciones mediante la metodologa del numero de curva para

finalmente obtener el yetograma de precipitacin de exceso, el mismo que combinado con el

hidrograma unitario obtenido mediante la metodologa del USDA NRCS, mediante el mtodo de

convolucin directa nos permitir obtener los hidrogramas de mximas avenidas para diferentes

periodos de retorno, en cada una de las 09 subcuencas de drenaje, as como en el punto de aforo.

3.2 Estudios complementarios.

Los estudios complementarios para el estudio hidrolgico son los que a continuacin se indican:

- Reconocimiento del mbito del proyecto.

- Recopilacin de cartografa de la zona de estudio.

- Recoleccin de informacin pluviomtrica e hidromtrica.

3.3 Informacin de la cuenca principal.

La cuenca en estudio contempla como cauce principal al Ro Cachi, afluente del Ro Mantaro, como

se muestra en el plano C-01.

As mismo la cuenca principal se ha subdividido en 09 subcuencas de drenaje y cuatro canales de

trnsito de avenidas, como se muestran en el plano C-02. Adems se presentan 03 planos

adicionales C-01, C-03, C-04, donde se muestran la cartografa, la relacin rea altitud, y la

fisiografa de la cuenca del Ro Cachi obtenida del Google Earth, respectivamente, que permitir

posteriormente determinar la curva hipsomtrica de la cuenca principal, caractersticas

inherentes a la morfologa de la misma, los nmeros de curva de cada una de las subcuencas y

caractersticas de cada uno de los canales en estudio de la cuenca del Ro Cachi. La cuenca del Ro

Cachi es de orden 5, segn el criterio utilizado por Horton (Hidrologa Aplicada Ven Te Chow).


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Para la delimitacin de la cuenca principal del Ro Cachi se hizo necesario la utilizacin de la Carta

Nacional que contempla el rea y punto de aforo (inicio de la defensa riberea) digitalizada en

AutoCAD, el mismo que se presenta en el plano C-01 de la cuenca al final del presente estudio.

3.4 Geomorfologa de la cuenca principal.

3.4.1 Cuenca Principal.

El anlisis de la cuenca principal, contempla, el Ro Cachi, el mismo que se forma superficialmente

desde la cota 5120 msnm, hasta la cota 2575 msnm, desde donde se inicia el estudio de la

defensa riberea para el Centro Poblado de Huanchuy y reas agrcolas de la misma. Las

caractersticas principales de cada una de las subcuencas en estudio como: rea, longitud del

curso principal, cota ms alta, cota ms baja y tiempo de concentracin son las que se resumen en

la Tabla N 01:

Caractersticas principales de cada una de las subcuencas del Ro Cachi.

Tabla N 01

Denominacin rea (Km2)

Longitud del

curso principal(m)

Cota ms

alta (msnm)

Cota ms

baja (msnm)

Tiempo de

concentracin(min)

SUBCUENCA 01 208.19 22,552.66 4,665.00 3,885.00 160.15

SUBCUENCA 02 55.25 12,624.13 4,695.00 3,885.00 80.75

SUBCUENCA 03 133.18 30,734.37 3,885.00 3,285.00 253.31

SUBCUENCA 04 427.65 45,684.51 4,695.00 3,385.00 296.43

SUBCUENCA 05 176.77 24,847.36 4,080.00 3,385.00 187.25

SUBCUENCA 06 10.69 3,912.83 3,385.00 3,285.00 46.70

SUBCUENCA 07 243.07 24,161.01 3,285.00 2,955.00 241.49

SUBCUENCA 08 241.20 35,444.05 4,552.00 2,955.00 204.87

SUBCUENCA 09 203.13 24,355.95 2,955.00 2,575.00 230.86

Los tiempos de concentracin de la Tabla N 01, fueron obtenidos teniendo en cuenta la formula

de Kirpich:

385.03

c HL

0195.0t

=


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Donde: L: longitud del curso principal (m) y H diferencia de alturas entre la cota ms alta y la

cota ms baja (m), del cauce principal de cada una de las subcuencas en estudio.

En el plano C-01, se presenta en forma completa la delimitacin de la cuenca del Ro Cachi, hasta

el punto de aforo donde se ubica el inicio de la defensa riberea.

En los clculos correspondientes a Hidrologa, se muestra en el Cuadro N 01, los clculos

correspondientes al rea de la cuenca, as como el permetro total de la misma.

Tambin, en el Cuadro N 01, se muestra los clculos previos para la obtencin de la curva

hipsomtrica, la misma que se muestra en el grafico N 01; en el Cuadro N 02, se muestra el

resumen de datos que permitir mostrar el Grafico N 02, donde se muestra el polgono de

frecuencia de altitudes para la cuenca del Ro Cachi, hasta el punto de aforo (inicio defensa

riberea para el Centro Poblado de Huanchuy y reas agrcolas de la misma). En el Cuadro N 03,

se muestra los datos para la obtencin del perfil longitudinal del Ro Cachi, la misma que se

muestra en el grafico N 03.

Tambin, se muestra los clculos de ndice del ndice de compacidad, factor de forma yrectngulo equivalente, densidad de drenaje de la cuenca, perfil longitudinal del cauce principal y

pendiente del cauce principal. El ndice de compacidad refleja la interpretacin de una cuenca

ovalada a rectangular.

3.5 Informacin hidrometeorolgica de la zona de estudio.

No existe informacin hidrometeorolgica en la zona de estudio, es por esta razn que se opt

por trabajar con la tcnica del IILA SENAMHI UNI, el mismo que permitir generar en

primer trmino los yetogramas de precipitacin total de diseo para cada una de las 09

subcuencas en estudio, para una duracin de 24 horas, tpica en una zona de Sierra, como es para

el caso del Centro Poblado de Huanchuy, a partir del cual se podr obtener finalmente los

hidrogramas de mximas avenidas para diferentes periodos de retorno.


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3.6 Informacin hidromtrica en la zona de estudio.

No se registraron informacin correspondiente a caudales en la zona de estudio correspondiente

al Ro Cachi.

3.7 Determinacin del caudal de mximas avenidas para la cuenca principal.

Para la determinacin del caudal de mximas avenidas para los periodos de retorno de 10, 15, 20,

50, 100, 200, 500 y 1000 aos, se seguir el procedimiento descrito a continuacin:

3.7.1 Procedimiento:

1. Primero se determinar los yetogramas de precipitacin total a partir de las ecuaciones del

IILA SENAMHI UNI para una duracin de 24 horas con un intervalo de tiempo de 1 hora,

y el mtodo de bloques alternos propuesto por Ven Te Chow para los periodos de retorno de

10, 15, 20, 50, 100, 200, 500 y 1000 aos.

Las ecuaciones a utilizar son las siguientes:

Para duraciones menores a 3 horas.

Para duraciones entre 3 y 24 horas.

Donde: i: intensidad de lluvia (mm/hr)

a: parmetro de intensidad (mm)

K: parmetro de frecuencia (adimensional)

b: parmetro (hora), b = 0.4.

n: parmetro de duracin (adimensional)

t: duracin (hora)

Para la cuenca hidrogrfica que contempla el Ro Cachi, y cada una de las 09 subcuencas de

estudio, se resume los valores de los parmetros a utilizar en la frmula del IILA -

SENAMHI UNI, en la Tabla N 02:

1, )log1(

+= nrrt tTKaTI

1

,))(log1( ++= n

rrtbtTKaTI


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Parmetros regionales IILA SENAMHI UNI de cada una de las 09 subcuencas

Tabla N 02

Descripcin

Parmetros IILA SENAMHI UNI Regin10

123

Y (msnm) a = 3.01-0.0025Y K n

SUBCUENCA 01 4,620.00 14.560 0.553 0.254

SUBCUENCA 02 4,582.00 14.465 0.553 0.254

SUBCUENCA 03 3,875.00 12.698 0.553 0.254

SUBCUENCA 04 4,065.00 13.173 0.553 0.254

SUBCUENCA 05 3,765.00 12.423 0.553 0.254

SUBCUENCA 06 3,505.00 11.773 0.553 0.254

SUBCUENCA 07 3,710.00 12.285 0.553 0.254

En los Cuadros N 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12 y 13 se muestran los resultados para las

intensidades mximas generadas para cada uno de los 09 subcuencas y para periodos de

retorno iguales a 10, 15, 20, 50, 100, 200, 500 y 1000 aos, para una duracin de 24 horas,

considerando un intervalo de tiempo de 1 hora, aplicando la ecuacin del IILA SENAMHI

UNI.

En los Cuadros N 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 y 21 se muestran los clculos para la determinacindel yetograma de precipitacin total, obtenido mediante el mtodo del bloque alterno y en los

Grficos N 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10 y 11 se muestra el yetograma de precipitacin total,

para los periodos de retorno de 10, 15, 20, 50, 100, 200, 500 y 1000 aos, respectivamente y

en el cuadro N 22, se muestra el resumen de yetogramas para los diferentes periodos de

retorno, solo para la Subcuenca N 01, para las dems subcuencas, el resumen de yetogramas

para los periodos de retorno de anlisis se muestran en los Cuadros N 23, 24, 25, 26, 27, 28,

29 y 30, donde se presenta el resumen de las restantes 08 subcuencas.

2. Para la determinacin de los yetogramas de precipitacin efectiva, se har uso del mtodo del

USDA NRCS, el mismo que permitir determinar las abstracciones, obtenidas a partir del

yetograma de precipitacin total obtenida anteriormente, considerando las siguientes

formulaciones matemticas:


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101000

=CN

S

Donde: S: Abstraccin potencial mxima.

CN: Numero de curva.

Para la cuenca del Ro Cachi, el mismo que se ha subdividido en 09 subcuencas se tiene la

Tabla N 03, donde se presenta el resumen para la eleccin del numero de curva, teniendo en

cuenta el plano C-04, donde se ha superpuesto la fisiografa de la cuenca del Ro Cachi, con la

fotografa area obtenida del programa Google Earth.

Descripcin

TABLA N 03 - ELECCIN DEL NUMERO DE CURVA

Uso de latierra

CondicinHidrolgica

GrupoHidrolgico

Condicin deHumedad

Antecedente

Nmerode curva

SUBCUENCA 01 Pastizales Pobre B Tipo II 79





SUBCUENCA 06 Pastizales Pobre B Tipo II 79SUBCUENCA 07 Pastizales Pobre B Tipo II 79



La precipitacin efectiva se calcula, mediante la siguiente formula, considerando condicin

de humedad antecedente tipo II (normal).

SPSPPe8.0)2.0(2

+=

La abstraccin inicial aI y la continuada aF se calculan a travs de las siguientes formulas:

SIa 2.0= ,SIP

IPSF

a

aa +

=

)(


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3. Para la determinacin del hidrograma unitario se hace uso de la formulacin propuesta por el

USDA NRCS de los EEUU, el mismo que propone lo siguiente:

- Tiempo de retraso: cp tt 6.0=

- Tiempo al pico: pp tt

T +=2

- Caudal pico:p

pT

Aq

08.2= ; A: (km2), :pT hrs, :pq (m3/s/cm)

Donde:

:ct Tiempo de concentracin, obtenido de la Tabla N 01 para cada una de las 09 subcuencas

en estudio.

:t Intervalo de tiempo obtenido como un 29% del tiempo de retraso.

4. Para el transito en canales se utiliza la metodologa de onda cinemtica, cuya formulacin

matemtica se obtiene a partir de la Figura N 01, donde se muestra nicamente un plano de

flujo superficial lateral al canal principal.

FIGURA N 01.

Esquema de planos inclinados para simular la escorrenta sobre la superficie de una cuenca.


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Ecuacin de continuidad: fit

y

y

q=

+

Ecuacin de cantidad de movimiento: n

Sy

q

2/1

0

3/5

=

Donde:

n: coeficiente de rugosidad.

0S : pendiente.

i: intensidad de lluvia.

f: tasa de infiltracin.

q: caudal unitario.

y: tirante del flujo.

La solucin matemtica de las dos ecuaciones anteriores se realiza mediante la tcnica numrica

de diferencias finitas, considerando el esquema de solucin mostrado en la Figura N 02:

FIGURA N 02: ESQUEMA DE SOLUCION DE DIFERENCIAS FINITAS.

L

Q

q

1

W


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Y la ecuacin recursiva que a continuacin se escribe:

( )finSqx

qqnSq

t

qqx

xx

x

xx

=

+

5/310/30

5/21

1

1

0

1

15/310/3

0

5/21

1

0

1

1

1 ..3

5..

3

5

Resolviendo esta ecuacin para cada punto de clculo, obtenemos la evolucin de los caudales en

el tiempo y en el espacio, para los hidrogramas de mximas avenidas transitados desde aguas

arriba de la cuenca del Ro Cachi.

Dentro de la cuenca del Ro Cachi se tiene 04 canales, cuyas caractersticas a utilizar se

muestran en la Tabla N 04:

Caractersticas Hidrulicas de cada uno de los canales de la Cuenca del Ro Cachi

TABLA N 04

DescripcinLongitud del

cauce principal(m)

Pendiente

(m/m)n de

manning

Forma de laseccin

transversal

Ancho delcanal (m)

CANAL 01 30,734.37 0.020 0.030 Rectangular 60.00




5. Finalmente a partir de la ecuacin de convolucin discreta, cuya formulacin matemtica es:

1

1xq

0

1xq

0

0xq

1

0xq

x

t

x

t


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=+=

Mn

m

mnmn UPQ

1

1

Se obtiene la escorrenta directa nQ , para cada una de las 09 subcuencas de estudio,

considerando los pulsos obtenidos a partir de un intervalo de tiempo de 20 min, tanto para la

precipitacin de exceso como para el hidrograma unitario.

Luego del proceso de convolucin discreta, se obtienen los hidrogramas de mximas avenidas

mostrados en los Cuadros N 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46,

donde se muestran los resultados para cada uno de los periodos de retorno en el punto de

aforo (lugar de inicio de la defensa riberea), as como los resultados en forma completa de

los caudales pico en toda la red topolgica de la cuenca del ro Cachi para cada uno de los

periodos de retorno de anlisis. Finalmente se muestra los Grficos N 12, 13, 14, 15, 16, 17,

18, 19 y 20, de hidrogramas de mximas avenidas mediante el programa HEC HMS 3.5.0 para

los periodos de retorno de anlisis, as como la red topolgica ingresada al programa en el

Grafico N 20, Tambin se muestra las dimensiones del canal natural de rio Cachi al transitar

en caudal de mximas avenidas para un periodo de retorno de 100 aos, en el Grafico N 21.

El resumen de resultados de caudales de mximas avenidas se muestra a continuacin:

- Tr = 10 aos, Q = 1311.265 m3/s.

- Tr = 15 aos, Q = 1461.486 m3/s.

- Tr = 20 aos, Q = 1564.027 m3/s.

- Tr = 50 aos, Q = 1901.403 m3/s.

- Tr = 100 aos, Q = 2184.991 m3/s.

- Tr = 200 aos, Q = 2468.840 m3/s.

- Tr = 500 aos, Q = 2855.723 m3/s.

- Tr = 1000 aos, Q = 3153.924 m3/s.

6. El periodo de retorno a considerar para la defensa riberea del Centro Poblado de Huanchuy

y la proteccin de las reas agrcolas de la misma, ser de 100 aos, segn recomendaciones

del SNIP, para cuyo caso el caudal de diseo es igual a 2184.991 m3/seg.


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4. ESTUDIO HIDRAULICO.

4.1 INTRODUCCIN.

Esta parte de la investigacin permitir observar el perfil de la superficie libre de agua sobre la

lnea del thalweg generada cuando se realiz el levantamiento topogrfico en el Ro Cachi en una

longitud de 2500 m, aguas arriba de la estacin de aforo, en el que se consider 193 secciones

transversales perpendiculares a la lnea del thalweg, primeramente para el caso sin defensa

riberea, para observar hasta donde se levanta el agua considerando el coeficiente de rugosidadde manning teniendo en cuenta las partculas inherentes en el lecho del Ro Cachi en el tramo de

estudio y posteriormente realizar el trnsito de la mxima avenida considerando la estructura

hidrulica, la misma que en la progresiva 1+510 tendr en cuenta la construccin de un puente

carrozable de 75 m de luz, considerando necesario la colocacin de la defensa riberea alineada

con el estribo izquierdo y la reparacin del puente peatonal afectado por las mximas avenidas

ubicado en la progresiva 1+660 de 75 m de luz, considerando necesario la colocacin de la defensa

riberea alineada con el torre izquierdo.

Para el trnsito de la avenida de diseo cuyo caudal a presentarse es igual a Q = 2184.991 m3/s

segn el estudio hidrolgico en la zona de estudio, para un periodo de retorno de 100 aos, se ha

utilizado el programa HEC RAS 3.5.0 para flujo permanente, considerando un caso de anlisis de

flujo supercrtico, en la cual fueron ingresados en el tramo de estudio de 2500 m, 193 secciones

transversales perpendiculares a la lnea del thalweg, como se muestra en el plano PL-01.

4.2 Determinacin de los coeficientes de rugosidad de manning en secciones

transversales.

Los coeficientes de rugosidad de manning fueron determinados teniendo en cuenta la

granulometra inherente en la zona, cuyo dimetro mximo corresponde a 0.50 m y un

cmD 2050 = , como se observa en la Fotografa N 01, 500 m aguas arriba de la estacin de

aforo, en el lecho del Ro Cachi.


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Para el clculo del coeficiente de rugosidad de manning, se ha utilizado la formulacin matemtica

propuesta por ABT S.R. (1987), (Roughness of loose rock RIPRAP on steep slopes - Journal of

Hydraulic Engineering, Vol. 124 N 2), la misma que se describe a continuacin:

159.050 )(0456.0 SDn = , limite de aplicacin: 0.01 < S


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En el Grafico N 22, se muestra el tramo de anlisis en planta, donde se puede observar las 193

secciones transversales ingresadas perpendiculares a la lnea del thalweg, as mismo tambin se

muestra las secciones transversales cada 60 metros, luego de transitado el caudal de mximasavenidas para el periodo de diseo, realizado en el programa HEC RAS 3.5.0, en el que se puede

observar claramente que la parte del Centro Poblado de Huanchuy y zonas agrcolas de la misma,

quedan inundadas cuando se transita el caudal de diseo, considerando necesario la instalacin de

una defensa riberea en una longitud de 2404 m, en la margen izquierda del Rio Cachi en los

tramos correspondientes a los sector de Uchcupampa (800 m), Lucmapampa (307 m) y San

Andrs (1295 m); as mismo se considero necesario la instalacin de una defensa riberea en una

longitud de 98 m en la margen derecha del Rio Cachi como proteccin del estribo derecho delpuente carrozable de 75 m de luz y de la torre derecha del puente peatonal existente de 75m de

luz; como se observa la distribucin de estructuras hidrulicas en el plano PL-01.

4.3.2 Simulacin para el caso con defensa riberea. Predimensionamiento de las

estructuras hidrulicas.

Para el caso de la simulacin con defensa riberea, luego de realizar una inspeccin insitu en la

zona de estudio, as como realizado la simulacin para el caso sin defensa riberea, se ha

considerado zonas vulnerables al paso de la mxima avenida de diseo, que necesitan ser

protegidas, las mismas que se describen a continuacin:

- Tramo I: 800 m en el sector agrcola denominado Uchcupampa, en la margen izquierda.

- Tramo II: 307 m en el sector agrcola denominado Lucmapampa, en la margen izquierda.

- Tramo III: 1295 m en el sector agrcola denominado San Andrs, en la margen

izquierda.

- Tramo IV: 98 m como proteccin del estribo del puente carrozable en construccin y

de la torre del puente peatonal existente, en la margen derecha.

En el Grafico N 23, se muestra la distribucin de las 193 secciones transversales ingresadas al

programa HEC RAS 3.5.0 en planta, considerando las estructuras hidrulicas inmersas, como se

muestra en el plano PL-01.


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Se ha tenido en cuenta un factor muy importante en el diseo del alineamiento de las estructuras

hidrulicas, en este caso la instalacin del puente Carrozable nuevo de 75 m de luz en proceso de

construccin, al que ha sido necesario alinear la defensa riberea por su margen derecha al

estribo de este, y el puente peatonal existente de 75 m de luz al que ha sido necesario alinear la

defensa riberea en la margen derecha; el mismo que permitir proteger al Centro Poblado de

Huanchuy y zonas agrcolas de la misma, en una longitud de 2500 m, considerando para ello la

instalacin de una estructura hidrulica de 5.00 m de altura, tal como se muestra en los planos

adjuntos.

Para la simulacin tambin fue importante considerar el coeficiente de rugosidad de manning

producto de la instalacin de las estructuras hidrulicas de gaviones, en donde corresponde,

considerando un valor igual a 0.029.

En el Cuadro N 48, se muestra los resultados de la simulacin hidrulica considerando la

instalacin de las defensas ribereas en los tramos descritos anteriormente. Para lo cual se ha

transitado el caudal de mximas avenidas obtenido en la etapa hidrolgica, igual a 2184.991 m3/s,

para un periodo de retorno de 100 aos.

Los resultados obtenidos en esta tabla, permitirn definir la estructura hidrulica a proponer en

cada una de las zonas vulnerables descritas anteriormente.

4.4 Anlisis de las velocidades mximas presentadas en cada una de las secciones

transversales.

Para la realizacin del diseo de la defensa riberea es necesario contar con las velocidades

mximas de diseo presentadas en ambas mrgenes, en los lugares donde se ha previsto la

instalacin de las defensas ribereas. Previo anlisis de las velocidades presentadas, luego del

trnsito de la mxima avenida con la ayuda del programa HEC RAS 3.5.0, y los resultados

obtenidos en el Cuadro N 48, se observa que se presentan velocidades aceptables para

considerar una estructura de gaviones, en ambas mrgenes del Ro Cachi.


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Se ha propuesto la instalacin de colchones reno y gaviones caja fuerte, que permitan soportar

las velocidades presentadas cuando se genera el caudal de mximas avenidas en el Ro Cachi,

cuyas especificaciones se muestran en el plano PL-01.

4.5 Anlisis de los esfuerzos de corte mximo en cada una de las secciones

transversales.

De igual forma en el Cuadro N 48, se muestra los resultados correspondientes a los esfuerzos

de corte total, en la margen izquierda y en la margen derecha, los mismos que servirn para

disear los tipos de defensa riberea a proyectarse en ambas mrgenes del Ro Cachi, en los

tramos en estudio.

4.6 Eleccin del tipo de defensa riberea.

A partir de los resultados del Cuadro N 48, teniendo en cuenta las velocidades, esfuerzos de

corte y altura de agua sobre la lnea del thalweg, as como la altura a presentarse en las mrgenes

donde se instalaran las defensas ribereas, se ha elegido estructuras hidrulicas de gaviones,

considerando el tipo de gavin como se muestra en el plano PL-01.

4.7 Descripcin de los tramos donde se instalarn las defensas ribereas en el ro

Cachi:

7.1 Defensa riberea de longitud igual a 800 m en el Sector Agrcola de

Uchcupampa Margen Izquierda.

Este tramo de defensa riberea de longitud igual a 800 m comprendido entre las progresivas

0+020 @ 0+820, fue propuesto teniendo en cuenta la proteccin del Sector agrcola de

Uchcupampa, producto de las constantes inundaciones que genera el Ro Cachi en su banco de

inundacin izquierdo, lugar donde se halla ubicada dicho Sector Agrcola, en la cual se proyecta la

proteccin con una estructura hidrulica de gaviones de 5.00 m de altura con terrapln en la

parte posterior, como se muestra en el plano PL-01.


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7.2 Defensa riberea de longitud igual a 307 m en el Sector Agrcola de

Lucmapampa Margen Izquierda.


1+350 @ 1+657, fue propuesto teniendo en cuenta la proteccin del Sector agrcola de

Lucmapampa y la proteccin del centro Poblado de Huanchuy, producto de las constantes

inundaciones que genera el Ro Cachi en su banco de inundacin izquierdo, lugar donde se halla

ubicada dicho Sector Agrcola, en la cual se proyecta la proteccin con una estructura hidrulica

de gaviones de 5.00 m de altura con terrapln en la parte posterior, como se muestra en el plano

PL-01.

7.3 Defensa riberea de longitud igual a 1295 m en el Sector Agrcola de San

Andes Margen Izquierda.


1+680 @ 2+975, fue propuesto teniendo en cuenta la proteccin del Sector agrcola de San

Andrs, producto de las constantes inundaciones que genera el Ro Cachi en su banco de

inundacin izquierdo, lugar donde se halla ubicada dicho Sector Agrcola, en la cual se proyecta la

proteccin con una estructura hidrulica de gaviones de 5.00 m de altura con terrapln en la

parte posterior, como se muestra en el plano PL-01.

7.4 Defensa riberea de longitud igual a 98 m en el Sector Comprendido entre el

Puente Carrozable en Construccin y el Puente Peatonal Margen Derecho.


1+460 @ 1+556, fue propuesto teniendo en cuenta la proteccin del estribo del puente carrozable

en construccin y del puente peatonal existente, producto de las constantes inundaciones que

genera el Ro Cachi en su banco de inundacin derecho, lugar donde se hallan ubicadas dichas

estructuras, en la cual se proyecta la proteccin con una estructura hidrulica de gaviones de

5.00 m de altura con terrapln en la parte posterior, como se muestra en el plano PL-01.

Para la ubicacin de la defensa riberea fue necesario tener en cuenta la instalacin del puente

nuevo Carrozable de una longitud de 75 m, para cuyo caso la defensa riberea de 5.00 m de

altura con terrapln de material seleccionado y estructura de gaviones con contrafuertes tuvo


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que alinearse obligadamente con el estribo izquierdo de este puente y del puente peatonal de 75

m de luz existente.

5. ESTUDIO DE HIDRAULICA FLUVIAL.

5.1 Granulometra inherente en la zona de estudio.

De la visita realizada insitu por el Consultor del Proyecto se ha medido los dimetros de las

piedras en la zona de estudio, habindose registrado como mximo un dimetro de piedra igual a

0.50 m, como se muestra en la Fotografa N 01, el mismo que permiti determinar el coeficientede rugosidad de manning.

5.2 Determinacin del ancho estable del cauce.

El caso de la defensa riberea del ro Cachi, es un caso especial, debido a que el ancho del cauce a

definirse, est condicionado a la instalacin del puente carrozable en construccin sobre el Ro

Cachi de una luz de 75 m y del puente peatonal existente de 75 m de luz como se observa en el

plano PL-04. A este puente carrozable a construirse sobre el Ro Cachi, tiene que alinearse la

defensa riberea en la margen izquierda, como proteccin al estribo del puente y tambin al

Centro Poblado de Huanchuy y reas agrcolas de la misma. Entre las progresivas 1+350 @ 1+560

del tramo en estudio se tiene proyectado dos defensas ribereas, uno en la margen derecha de

98 m y otro en la margen izquierda de 1295 m, los mismos que tienen su ubicacin, sin importar un

ancho estable debido a que estas partes el ro es encajonado y tiene definido su ancho, mientras

que en la parte de Lucmapampa Huanchuy, esta poblacin se encuentra asentada sobre el banco

de inundacin izquierda del Rio Cachi, por la cual es necesaria la ejecucin del presente proyecto

como medida de proteccin frente a eventos extremos del Centro Poblado de Huanchuy.

5.3 Ubicacin de las estructuras hidrulicas.

Para la ubicacin de las estructuras hidrulicas, ha instalarse sobre el Ro Cachi, se ha tenido en

cuenta la visita realizada a la zona de estudio por el Consultor del Proyecto, donde se ha podido

apreciar claramente las zonas vulnerables, as como la ubicacin del Centro Poblado de Huanchuy

cuyas reas agrcolas se encuentran en las playas del rio Cachi, las cuales son muy vulnerables alpaso de las mximas avenidas de diseo.


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En la Fotografa N 02, se observa la zona donde se instalar la defensa riberea, para la

proteccin del Centro Poblado de Huanchuy y reas agrcolas de la misma. En la Fotografa N 03,

se observa la zona donde se instalaran los gaviones, en la margen izquierda del Ro Cachi, debido auna constante erosin de esta zona, que pone en peligro las viviendas y las reas agrcolas del

Centro Poblado de Huanchuy instalados en esta margen. Finalmente aguas arriba del puente

carrozable en construccin, por su margen derecha es necesaria la instalacin de la defensa

riberea como proteccin de este estribo.

5.4 Estudios de socavacin generalizada.

El objetivo de esta parte del estudio consiste en calcular la socavacin generalizada a partir de la

ecuacin de Lischtvan Lebediev, cuando se transita el caudal de diseo en el tramo de estudio de

2500 m, en el cauce del Ro Cachi, donde se instalarn las estructuras hidrulicas. Esta

socavacin generalizada permitir definir el ancho del colchn reno de cada una de las

estructuras hidrulicas a instalarse en la margen izquierda y derecha de este Ro. Los datos

necesarios para la determinacin de la socavacin generalizada en diferentes secciones

transversales a lo largo del tramo de estudio, se muestran en el cuadro N 48, donde se cuenta

con el ancho del espejo del agua, y tirantes en diferentes secciones a lo largo de la seccin

transversal en estudio.

Para la determinacin de la socavacin generalizada se presenta el criterio propuesto por

Lischtvan Lebediev, el cual presenta la siguiente ecuacin:

X11

280m

35o

sd680

YY

+

=

.

/

.

Donde:

42830d0360d00680x m2

m ... += ; mm52d050 m ..


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uBY

Q

e35

m

d/

=

Donde:

em BAY =

(Tirante medio de la seccin)

: Coeficiente que depende de la frecuencia con que se repite la avenida en estudio, igual a 1

para el Tr = 100 aos.

u : Coeficiente de contraccin, igual a 1 para este caso.

Los resultados de socavacin generalizada se presentan cada 60 m a lo largo del tramo de

estudio, los mismos que se muestran en el Cuadro N 49, en el anexo, en el que se muestran los

clculos de socavacin generalizada para el caudal de mximas avenidas. Para estos clculos fue

necesario tomar en cuenta el rea hidrulica, el espejo de agua, as como el tirante mximo

alcanzado, mostrados en el Cuadro N 48. El espejo de agua fue dividido en 09 tramos para

determinar su socavacin.

Los resultados presentados en el Cuadro N 49, dan un valor mximo de 2.68 m de profundidad

de socavacin, la misma que multiplicada por 1.5 veces para la determinacin del colchn reno,

hace un total de 4.02 m, por lo que fue necesario considerar un colchn reno de 4.00 m, como se

muestra en los planos PL-02 a PL-06.

5.5 Diseo hidrulico de las defensas ribereas.

5.5.1 Diseo de la Defensa riberea de longitud igual a 800 m en el Sector

Agrcola de Uchcupampa Margen Izquierda.

Para el diseo de esta estructura hidrulica de gaviones ubicada en la margen izquierda del Rio

Cachi, como proteccin al Sector Agrcola de Uchcupampa, la misma que se encuentra alineada

con el puente carrozable en construccin de 75 m de luz como se muestra en el plano PL-04. Este

tramo de defensa riberea cuenta con una longitud de 800 m como se muestra en los planos PL-

03, PL-04, PL-05 y PL-06, cuyas caractersticas hidrulicas obtenidas del Cuadro N 48, se


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resumen en la Tabla N 05. As mismo teniendo en cuenta la forma geomtrica de las secciones

transversales, y la altura del gavin propuesta, fue necesario colocar en la parte posterior al

gavin muros de contrafuertes de gaviones de ancho igual a 1.00 m distribuidos cada 50 m, as

como un terrapln con talud de 1.5:1 como se muestra en los planos respectivos:

- Muro de Gaviones con terrapln y contrafuertes de longitud igual a 800 m.

En la Tabla N 05, se resumen las velocidades, esfuerzos de corte y tirantes mximos alcanzados

luego de realizar el trnsito de mximas avenidas con la inclusin de la defensa riberea:

TABLA N 05. VELOCIDADES Y ESFUERZOS DE CORTE L = 800 m COMO PROTECCION

AL SECTOR AGRICOLA DE UCHCUPAMPA PROG. 0+020 @ 0+820

Seccin Progresiva

Velocidad

Izquierda(m/s)

Velocidad

Derecha(m/s)

Esfuerzo Corte

Izquierda(N/m2)

Esfuerzo Corte

Derecha(N/m2)

Tirante

Mximo(m)

193 0+020 1.56 2.79 48.24 106.36 4.15

192 0+040 1.46 2.24 45.67 74.80 4.03

191 0+060 1.58 2.79 45.67 116.30 3.53

190 0+080 1.85 2.82 35.87 121.44 3.59

189 0+100 2.19 2.85 61.70 121.11 3.52

188 0+120 1.88 2.55 47.06 98.47 3.63

187 0+140 1.65 2.03 32.07 58.19 4.64

186 0+160 1.68 1.99 30.65 52.40 4.18

185 0+180 2.14 1.83 47.26 49.83 4.71

184 0+200 1.99 2.38 44.31 77.06 4.32

183 0+220 1.84 2.21 38.21 66.93 4.57

182 0+240 2.12 2.03 43.27 54.10 4.14

181 0+260 1.82 1.94 36.94 53.88 4.73

180 0+280 1.96 2.40 44.75 80.44 4.15

179 0+300 2.79 2.31 79.37 79.37 3.81


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178 0+320 2.31 1.91 49.42 49.42 4.81

177 0+340 2.22 1.84 46.85 46.85 4.87

176 0+360 2.76 2.29 74.28 74.28 4.04

175 0+380 2.42 2.01 61.63 61.63 3.98

174 0+400 2.47 2.05 54.65 54.65 4.84

173 0+420 2.49 2.06 55.22 55.22 4.78

172 0+440 2.41 1.99 52.74 52.74 4.83

171 0+460 2.28 1.89 50.73 50.73 4.73

170 0+480 2.71 2.24 74.27 74.27 3.90

169 0+500 2.48 2.06 61.82 61.82 4.25

168 0+520 3.16 1.77 90.02 50.19 4.27

167 0+540 2.74 2.27 76.69 76.69 3.88

166 0+560 2.48 2.05 63.18 63.18 4.19

165 0+580 2.57 2.13 67.29 67.29 4.21

164 0+600 2.48 2.06 68.49 68.49 3.67

163 0+620 2.73 2.26 77.45 77.45 3.94

162 0+640 2.22 1.84 46.72 46.72 4.06

161 0+660 2.13 1.76 43.93 43.93 4.71

160 0+680 2.75 2.28 69.92 69.92 4.49

159 0+700 2.52 2.09 56.52 56.52 4.84158 0+720 2.22 1.84 52.51 52.51 4.15

157 0+740 2.21 1.83 46.24 46.24 4.07

156 0+760 2.61 2.16 70.08 70.08 4.06

155 0+780 2.66 2.21 73.68 73.68 4.00

154 0+800 3.01 2.04 87.37 64.36 3.96

153 0+820 2.51 2.08 67.95 67.95 3.80

De la Tabla N 05, se observa que la mxima velocidad presentada en el banco izquierdo, donde

se halla ubicada la defensa riberea es igual a 3.16 m/s, para lo cual, ser necesario instalar el

gavin con las siguientes caractersticas:

- Gavin caja de 0.50 m de altura, para el colchn reno.

- Gaviones caja fuerte distribuidos como se muestra en los planos PL-03, PL-04, PL-05 y

PL-06, que alcancen una altura de 5.0 m, debido a que como se muestra en la Tabla N

05, la altura mxima alcanzada cuando se transita el caudal mximo es 4.87 m

presentado en la margen izquierda.


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- Los gaviones caja deben ser plastificados, cuyas especificaciones se muestran en el

plano PL-01.

- El dimetro de las piedras de relleno debe tener una granulometra entre 120 @ 250

mm, con un D50 igual a 190 mm.

- La mxima socavacin generalizada como se muestra en el Cuadro N 49 para el tramo

en estudio es igual a 2.68 m. Maccaferri recomienda considerar 1.5 veces la

profundidad de socavacin, por lo tanto se tendr un colchn reno de 4.0 m de ancho.

- As mismo es necesario colocar un geotextil MACTEX MT 200, que garantice que las

partculas que se encuentren por detrs del gavin no sean erosionadas.

- El anlisis de estabilidad se realiz mediante el programa MACSTARS 2000, para una

seccin tpica. Se presenta en el anexo correspondiente a Hidrulica fluvial, para una

situacin pseudo esttica, en la que se obtienen resultados aceptables de factores de

seguridad al deslizamiento y al vuelco mayores que 1.5.


Agrcola de Lucmapampa Margen Izquierda.


Cachi, como proteccin al Sector Agrcola de Lucmapampa, la misma que se encuentra alineadacon el puente carrozable en construccin de 75 m de luz como se muestra en el plano PL-04. Este











AL SECTOR AGRICOLA DE LUCMAPAMPA PROG. 1+350 @ 1+657

Seccin Progresiva Velocidad Velocidad Esfuerzo Corte Esfuerzo Corte Tirante


31/201


Izquierda(m/s)

Derecha(m/s)

Izquierda(N/m2)

Derecha(N/m2)

Mximo(m)

127 1+340 2.50 2.07 63.91 63.91 4.07

126 1+360 2.32 1.92 49.82 49.82 4.82

125 1+380 2.27 1.88 48.01 48.01 4.03

124 1+400 2.34 1.94 50.33 50.33 4.35

123 1+420 2.12 1.76 46.78 46.78 4.53

122 1+440 2.14 1.78 44.16 44.16 4.93

121 1+460 2.22 2.27 51.65 70.87 4.25

120 1+480 2.56 2.12 63.43 63.43 4.29

119 1+500 2.35 1.95 50.82 50.82 4.36

118 1+520 2.36 1.96 51.15 51.15 4.83

117 1+540 2.50 2.47 54.88 71.39 4.76

116 1+560 2.42 1.57 55.30 38.45 4.46

115 1+580 2.36 1.54 50.65 35.59 4.87

114 1+600 2.66 4.19 75.49 198.00 4.21

113 1+620 2.32 2.91 60.56 112.51 4.05

112 1+640 2.51 2.11 55.48 56.62 4.77

111 1+660 3.07 2.06 84.62 61.66 4.28

127 1+340 2.50 2.07 63.91 63.91 4.07

126 1+360 2.32 1.92 49.82 49.82 4.82

125 1+380 2.27 1.88 48.01 48.01 4.03

124 1+400 2.34 1.94 50.33 50.33 4.35

123 1+420 2.12 1.76 46.78 46.78 4.53

122 1+440 2.14 1.78 44.16 44.16 4.93

121 1+460 2.22 2.27 51.65 70.87 4.25

120 1+480 2.56 2.12 63.43 63.43 4.29

119 1+500 2.35 1.95 50.82 50.82 4.36

118 1+520 2.36 1.96 51.15 51.15 4.83

117 1+540 2.50 2.47 54.88 71.39 4.76

116 1+560 2.42 1.57 55.30 38.45 4.46

115 1+580 2.36 1.54 50.65 35.59 4.87

114 1+600 2.66 4.19 75.49 198.00 4.21

113 1+620 2.32 2.91 60.56 112.51 4.05

112 1+640 2.51 2.11 55.48 56.62 4.77

111 1+660 3.07 2.06 84.62 61.66 4.28


32/201











plano PL-01.













Agrcola de San Andrs Margen Izquierda.


Cachi, como proteccin al Sector Agrcola de San Andrs, la misma que se encuentra alineada con

el puente carrozable en construccin de 75 m de luz como se muestra en el plano PL-04. Este






33/201








AL SECTOR AGRICOLA DE SAN ANDRES PROG. 1+680 @ 2+975

Seccin ProgresivaVelocidadIzquierda

(m/s)

VelocidadDerecha

(m/s)

Esfuerzo CorteIzquierda

(N/m2)

Esfuerzo CorteDerecha

(N/m2)

TiranteMximo

(m)110 1+680 2.82 3.93 77.39 169.10 4.48

109 1+700 2.67 3.14 72.43 122.52 4.47

108 1+720 2.49 1.87 54.88 47.21 4.55

107 1+740 2.88 2.48 67.80 71.85 4.71

106 1+760 3.07 0.78 76.05 12.81 4.09

105 1+780 2.86 2.48 66.81 71.57 4.10

104 1+800 2.85 2.65 74.91 88.90 4.13

103 1+820 2.73 2.10 62.63 55.89 4.23

102 1+840 3.34 2.09 97.22 63.89 4.21

101 1+860 3.22 1.53 93.27 40.44 4.36

100 1+880 2.80 2.10 77.60 66.68 4.13

99 1+900 3.37 1.68 106.78 49.72 4.67

98 1+920 3.12 1.95 90.92 59.87 4.43

97 1+940 2.70 3.29 72.90 129.90 4.83

96 1+960 2.29 2.74 58.51 101.49 4.81

95 1+980 2.57 4.65 69.97 225.73 4.11

94 2+000 2.37 4.15 63.38 194.42 4.84

93 2+020 2.27 4.90 59.75 251.50 4.48

92 2+040 1.98 5.21 46.37 262.57 4.28

91 2+060 2.57 4.81 70.33 238.88 4.49

90 2+080 2.26 5.68 60.63 319.81 4.15

89 2+100 2.20 3.68 43.86 125.80 4.64

88 2+120 2.69 2.15 61.05 58.01 4.74

87 2+140 2.86 1.13 67.92 22.28 4.78


34/201


86 2+160 2.84 2.73 65.71 82.05 4.67

85 2+180 2.90 2.87 76.86 100.13 4.34

84 2+200 2.46 4.95 64.63 244.54 4.63

83 2+220 3.04 6.57 96.22 406.17 3.66

82 2+240 3.25 5.22 113.01 304.44 3.62

81 2+260 2.82 3.50 86.72 158.83 3.94

80 2+280 2.41 5.44 66.85 300.48 3.70

79 2+300 1.94 3.97 37.47 145.41 4.71

78 2+320 2.02 4.26 44.21 179.04 4.22

77 2+340 2.50 1.13 65.03 26.04 4.60

76 2+360 2.20 3.26 49.67 118.54 4.31

75 2+380 1.97 4.21 46.10 191.20 4.61

74 2+400 2.59 6.44 74.43 385.62 3.85

73 2+420 2.39 5.57 65.02 306.08 4.08

72 2+440 2.23 5.10 57.33 262.91 4.20

71 2+460 2.11 5.97 56.44 356.52 3.59

70 2+480 1.80 6.14 46.82 390.53 2.97

69 2+500 1.59 6.43 38.01 407.78 2.92

68 2+520 1.24 6.37 26.45 409.49 2.81

67 2+540 1.77 5.44 44.70 318.87 2.7466 2+560 1.45 4.90 29.62 244.49 3.09

65 2+580 1.76 2.94 32.76 93.49 4.56

64 2+600 2.26 3.98 47.96 148.24 4.57

63 2+620 2.33 4.85 55.69 220.77 4.35

62 2+640 2.47 4.41 52.82 167.42 4.76

61 2+660 2.57 6.36 80.95 418.45 3.21

60 2+680 2.11 3.56 41.59 121.28 4.52

59 2+700 3.02 4.10 109.84 230.76 2.65

58 2+720 2.40 4.15 50.66 152.53 4.50

57 2+740 2.43 2.49 52.17 71.78 4.71

56 2+760 3.46 4.67 133.76 277.29 3.02

55 2+780 2.58 4.03 56.71 146.85 4.37

54 2+800 2.91 4.98 91.23 270.73 3.44

53 2+820 2.19 3.92 45.45 143.85 4.76

52 2+840 2.36 4.79 62.95 241.81 3.48

51 2+860 1.92 4.00 37.27 148.35 4.83


35/201


50 2+880 2.56 4.20 56.50 157.28 4.15

49 2+900 2.97 5.47 103.35 342.36 2.78

48 2+920 2.61 4.39 85.26 246.09 2.62

47 2+940 1.91 4.31 44.53 199.58 3.32

46 2+960 2.55 4.15 56.00 153.71 4.02






PL-06, que alcancen una altura de 5.0 m, debido a que como se muestra en la Tabla N06, la altura mxima alcanzada cuando se transita el caudal mximo es 4.84 m



plano PL-01.













36/201



Comprendido entre el Puente Carrozable en Construccin y el Puente Peatonal

Margen Derecha.

Para el diseo de esta estructura hidrulica de gaviones ubicada en la margen derecha del Rio

Cachi, como proteccin al puente carrozable en construccin y del puente peatonal existente, la

misma que se encuentra alineada con el estribo de la misma como se muestra en el plano PL-04.

Este tramo de defensa riberea cuenta con una longitud de 98 m como se muestra en los planos

PL-03, PL-04, PL-05 y PL-06, cuyas caractersticas hidrulicas obtenidas del Cuadro N 48, se









AL SECTOR UBICADO ENTRE EL PUENTE CARROZABLE EN CONSTRUCCION Y EL

PUENTE PEATONAL EXISTENTE PROG. 1+460 @ 1+556

Seccin ProgresivaVelocidadIzquierda

(m/s)

VelocidadDerecha(m/s)

Esfuerzo CorteIzquierda(N/m2)

Esfuerzo CorteDerecha(N/m2)

TiranteMximo

(m)

121 1+460 2.22 2.27 51.65 70.87 4.25

120 1+480 2.56 2.12 63.43 63.43 4.29

119 1+500 2.35 1.95 50.82 50.82 4.36

118 1+520 2.36 1.96 51.15 51.15 4.83

117 1+540 2.50 2.47 54.88 71.39 4.76

116 1+560 2.42 1.57 55.30 38.45 4.46

121 1+460 2.22 2.27 51.65 70.87 4.25

120 1+480 2.56 2.12 63.43 63.43 4.29

119 1+500 2.35 1.95 50.82 50.82 4.36

118 1+520 2.36 1.96 51.15 51.15 4.83


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117 1+540 2.50 2.47 54.88 71.39 4.76

116 1+560 2.42 1.57 55.30 38.45 4.46

De la Tabla N 08, se observa que la mxima velocidad presentada en el banco derecho, donde se

halla ubicada la defensa riberea es igual a 2.47 m/s, para lo cual, ser necesario instalar el






presentado en la margen derecha.


plano PL-01.












5.6 ESTUDIOS DE TRANSPORTE DE SEDIMENTOS EN EL TRAMO EN ESTUDIO.

El parmetro de Shields a partir de su grfico propuesto es igual a 0.06, considerando que este

tiende a ser constante y no depende ya del nmero de Reynolds. El esfuerzo de corte crtico de

iniciacin de movimiento para cada uno de los dimetros encontrados en el tramo de estudio del

ro Cachi, es como se indica a continuacin:

- D = 0.10 m, ( )c

o = 99 N/m2.


38/201


- D = 0.15 m, ( )co

= 148.5 N/m2.

- D = 0.20 m, ( )co

= 198 N/m2

- D = 0.25 m, ( )c

o = 247.5 N/m2

- D = 0.50 m, ( )co

= 495 N/m2

De la Tabla N 48 se puede observar que el mximo esfuerzo de corte presentado en la margen

izquierda del Ro Cachi, adyacente a la defensa riberea proyectada es igual a 190.30 N/m2. Este

esfuerzo de corte, presentado cuando se transita la mxima avenida, segn los resultados de

esfuerzos de corte critico de iniciacin de movimiento mediante la frmula de Shields, puede

mover partculas superiores a 0.15 m y eventualmente partculas de 0.20 m.

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

6.1 CONCLUSIONES.

1. Se ha considerado subdividir la cuenca en 09 subcuencas mas 04 canales de transito,

hasta el punto de aforo, como se muestra en el plano C-02.

2. Para cada una de las 09 subcuencas se ha obtenido los yetogramas de diseo para un

tiempo de 24 horas, para los periodos de retorno de 10, 15, 20, 50, 100, 200, 500 y 100

aos, mediante la metodologa del IILA SENAMHI UNI y el mtodo de bloques

alternos, considerando para ello la variabilidad de la altura promedio para cada una de las

subcuencas que han permitido determinar los parmetros en forma independiente para

cada una de las subcuencas.

3. Se ha obtenido las abstracciones a partir del yetograma de precipitacin total,

considerando la metodologa del USDA NRCS, para la obtencin final de los yetogramas

de precipitacin de exceso para los periodos de retorno de 10, 15, 20, 50, 100, 200, 500

y 1000 aos, habiendo considerado los nmeros de curva teniendo en cuenta la

superposicin de la vista area obtenida a partir del google earth, sobre la cuenca de

estudio, como se muestra en el plano C-04, para cada una de las 09 subcuencas de

drenaje.


39/201


4. Para la obtencin de los hidrogramas unitarios de cada una de las 09 subcuencas se ha

utilizado la tcnica del USDA NRSCS, considerado un intervalo de tiempo de 1 hora, para

la obtencin del nmero de pulsos del yetograma de precipitacin de exceso y los pulsos

del hidrograma unitario.

5. Para la obtencin del trnsito de hidrogramas de mximas avenidas para los diferentes

periodos de retorno de anlisis, se ha utilizado la tcnica del modelo de onda cinemtica a

travs de los cuatro canales de transito, hasta el punto de aforo, que corresponde al

inicio de la defensa riberea.

6. Los caudales de mximas avenidas obtenidas en el punto de aforo, son los que a

continuacin se indican:

- Tr = 10 aos, Q = 1311.265 m3/s.

- Tr = 15 aos, Q = 1461.486 m3/s.

- Tr = 20 aos, Q = 1564.027 m3/s.

- Tr = 50 aos, Q = 1901.403 m3/s.

- Tr = 100 aos, Q = 2184.991 m3/s.

- Tr = 200 aos, Q = 2468.840 m3/s.

- Tr = 500 aos, Q = 2855.723 m3/s.

- Tr = 1000 aos, Q = 3153.924 m3/s.

7. Para el diseo de la defensa riberea del Ro Cachi, en el tramo en estudio se ha

considerado un periodo de retorno de diseo igual a 100 aos, al que corresponde un

caudal de diseo igual a 2184.991 m3/s.

8. En la etapa Hidrulica se realiz la simulacin mediante el programa HEC RAS 3.5.0,habiendo transitado el caudal de mximas avenidas de diseo Q = 2184.991 m3/s para un

periodo de retorno de 100 aos, para el caso sin defensa riberea, en la que se pudo

observar la inundacin del Centro Poblado de Huanchuy y las reas agrcolas de la misma.

9. Considerando el transito del caudal de mximas avenidas igual a Q = 2184.991 m3/s, se ha

obtenido los tirantes mximos, velocidades, esfuerzos de corte, entre otras

caractersticas hidrulicas como se muestran en el Cuadro N 48, a travs de dichos

datos ha sido posible disear las estructuras hidrulicas a lo largo de los 2500 m deanlisis en el ro Cachi.


40/201


10. Luego de la simulacin hidrulica incluyendo las estructuras hidrulicas como medida de

proteccin contra posibles inundaciones al Centro Poblado de Huanchuy, las reas

agrcolas de la misma, y los tramos vulnerables, como se muestra en los planos PL-02, PL-

03, PL-04, PL-05 y PL-06, se ha considerado incluir los siguientes tipos de defensas

ribereas:

DEFENSA RIBEREA DE LONGITUD = 2402 m MARGEN IZQUIERDA.

- Muro de gaviones de 5.0 m de altura con terrapln de longitud igual a 2402 m,

comprendida entre las progresivas 0+020 @ 0+820, 1+350 @ 1+657 y 1+680 @ 2+975.

DEFENSA RIBEREA DE LONGITUD = 98 m MARGEN DERECHA.

- Muro de gaviones de 5.0 m de altura con terrapln de longitud igual a 98 m,

comprendida entre las progresivas 1+460 @ 1+556.

11. Cabe mencionar que producto de la instalacin del puente carrozable de luz igual a 75 m

sobre el ro Cachi, ha sido necesario alinear la defensa riberea con el estribo izquierdo

de dicho puente as como a la torre izquierda del puente peatonal existente.

12. En la etapa de Hidrulica Fluvial se ha determinado la socavacin generalizada mediante el

mtodo de Lischtvan Lebediev, teniendo en cuenta la simulacin hidrulica para el caso

con defensa riberea. La socavacin generalizada se ha determinado considerando un

intervalo de distancia de 60 m, teniendo en cuenta para ello la subdivisin del espejo del

agua de cada una de las secciones transversales en 09 puntos, adems de tener en cuenta

la granulometra inherente en cada una de las secciones.

13. Se ha realizado el diseo hidrulico de las estructuras de Gavin siguiendo las

recomendaciones dadas por Maccaferri, y teniendo en cuenta las caractersticas

hidrulicas obtenidos de la simulacin hidrulica mediante el programa HEC RAS 3.5.0.

As mismo ha sido necesario considerar los nuevos gaviones caja fuerte en la cara frente

al flujo de agua para mayor seguridad.

14. Se ha determinado el anlisis de estabilidad para cada una de las estructuras hidrulicas

propuestas, considerando las caractersticas geotcnicas de la base y el relleno posterior,


41/201


para un anlisis pseudo esttico mediante el programa MACSTARS 2000, obtenindose

factores de seguridad aceptables mayores que 1.5 para deslizamiento y volteo.

6.2 RECOMENDACIONES.

1. Es necesario se tomen en cuenta las especificaciones tcnicas dadas en los planos, en lo

que respecta a granulometra para las estructuras hidrulicas, la colocacin de gaviones

caja fuerte, los contrafuertes, etc., para garantizar la vida til de las estructuras

hidrulicas propuestas.

2. Se recomienda que el proyecto sea ejecutado por un profesional competente de alta

experiencia en ejecucin de defensas ribereas.


42/201


ANEXOS DE HIDROLOGIA


43/201


De la carta digitalizada de los cuadrantes 26, 27n 27, 28n y 28, delimitamos la cuenca aportante del RioCachi, para obtener las reas parciales entre curvas de nivel. Para finalmente obtener las principales caracters-ticas de la cuenca, que a continuacin de detalla:

1.- AREA DE LA CUENCA

1.- DATOS OBTENIDOS DE LA CUENCA APORTANTE DEL RIO CACHI:

A travs del programa Autocad, obtenemos lo siguiente:rea total de la cuenca 1,699.13 Km2Permetro de la cuenca 231.73 KmLongitud del ro mas largo 101.80 Km

2.- CUADRO DE AREAS PARCIALES Y ACUMULADOS SEGN LA ALTITUD

Del areado entre curvas de nivel o cotas, obtenemos las Areas Parciales:

m.s.n.m. Km2 (%) (KM2) (%) KM2 (%)Punto ms bajo

2575 0.00 0.00 0.00 0.00 1699.13 100.002600 0.97 0.06 0.97 0.06 1698.16 99.942800 13.99 0.82 14.96 0.88 1684.17 99.123000 26.52 1.56 41.48 2.44 1657.65 97.563200 45.29 2.67 86.77 5.11 1612.37 94.893400 90.75 5.34 177.51 10.45 1521.62 89.553600 191.44 11.27 368.95 21.71 1330.18 78.293800 271.15 15.96 640.10 37.67 1059.03 62.334000 223.87 13.18 863.98 50.85 835.16 49.154200 209.13 12.31 1073.11 63.16 626.02 36.844400 230.72 13.58 1303.83 76.74 395.30 23.264600 217.05 12.77 1520.89 89.51 178.25 10.494800 145.64 8.57 1666.53 98.08 32.61 1.925000 31.84 1.87 1698.37 99.96 0.76 0.045120 0.76 0.04 1699.13 100.00 0.00 0.00

Punto ms altoTOTAL 1,699.13 100.00

2.- FACTOR DE RELIEVE

2.1.- Clculo de la curva Hipsomtrica

PRINCIPALES PARAMETROS GEOMORFOLOGICOS DE LA CUENCA APORTANTEDEL RIO CACHI

ALTITUD AREAS PARCIALESAREAS ACUMUL ADAS

POR DEBAJO POR ENCIMA

CUADRO N 01

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Altitud(msnm)

AreaAcumulado(%)

Grafico N 01: Curva Hipsomtr ica de la Cuenca del RioCachi

AreaAcum.PorEncima AreaAcum.PorDebajo


44/201


2.2.- Clculo d e la Altitu d Mediana

Altitud Mediana = 3,980.00 msnm (Interseccin de las curvas hipsomticas)

2.3.- Clculo de la Alti tud Media Ponderada

Altitud media Ponderada:

Donde :ai = Area parcial de terreno entre curvas de nivelci = Altitud media de cada rea parcial entre dos curvas de nivel.A = Area de la cuenca

ai ci ai*ci0.97 2,587.50 2,503.0313.99 2,700.00 37,785.5826.52 2,900.00 76,907.8345.29 3,100.00 140,383.5690.75 3,300.00 299,462.46

191.44 3,500.00 670,034.30271.15 3,700.00 1,003,264.86223.87 3,900.00 873,100.84209.13 4,100.00 857,437.46230.72 4,300.00 992,112.90217.05 4,500.00 976,742.03145.64 4,700.00 684,513.5931.84 4,900.00 156,026.370.76 5,060.00 3,864.61

1,699.13 6,774,139.43

H = 3,986.82 msnm

2.4.- Clculo de la Altit ud Media Simple:

Altitud Medi Simple:Donde:

CM = Cota o altitud ms alta de la cuenca CM = 5,120.00Cm = Cota o altitud ms baja de la cuenca Cm = 2,575.00

Hms = 3,847.50 msnm

2.5.- Clculo del Polgono de Frecuencia de A reas Parciales:

COTAS (m snm) % AREA2575 0.00

2600 0.062800 0.823000 1.563200 2.673400 5.343600 11.273800 15.964000 13.184200 12.314400 13.584600 12.774800 8.575000 1.875120 0.04

CUADRO N 02

0.00

0.06

0.82

1.56

2.67

5.34

11.27

15.96

13.18

12.31

13.58

12.77

8.57

1.87

0.04

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00

2575

2800

3200

3600

4000

4400

4800

5120

Areas Parc iales (%)

Altitud(msnm)

Grafico N 02: Polgono de Frecuencias de Areas

( )A

caH

ii= ( )2

1+= iiicc

c

( )2

mM

ms

ccH

+=


45/201


3.- PARAMETROS DE FORMA:

3.1.- Clculo del Indice de Gravelius (K):

El Indice de Gravelious (K):

Donde :

P = Permetro de la cuenca en Km 231.73 KmA = Area de la cuenca en Km2 1,699.13 Km2

Entonces:

K = 1.5741

Como el valor d e K se encuentra entre los rangos de 1.50 - 1.75, la forma de la cuenca es OVALADA aRECTANGULAR.

3.2.- Clculo del Rectngulo Equivalente:

Rectngulo Equivalente

Lado Mayor =

Lado Menor

Donde:K = Coeficiente de Compacidad o Indice de Gravelious 1.57A = Area de la cuenca en Km2 1,699.13

= 57.933 (1.12/K)^2 = 0.506 =

L = 98.64l = 17.23

Cota Area Parcial Ancho, ci

(msnm) ai (Km2) (Km) L = 98.64 Km2575 0.00 0.002600 0.97 0.062800 13.99 0.813000 26.52 1.543200 45.29 2.633400 90.75 5.273600 191.44 11.11 l =3800 271.15 15.74 17.234000 223.87 13.00 Km

4200 209.13 12.144400 230.72 13.394600 217.05 12.604800 145.64 8.465000 31.84 1.855120 0.76 0.04

Suma ci = L = 98.64 ci L = ci

3.3.- Clculo del Factor Forma:

Factor Forma : Donde:l = Lado menor del rectngulo equivalenteL = Lado mayor del rectngulo equivalente

l = 17.23 Km A = Area de la cuenca

L = 98.64 KmA = 1,699.13 Km2 Ff = 0.1746

0.1746

0.703

A

PK *28.0=

+=

2

12.111

12.1 K

AKL

=

2

12.111

12.1 K

AKl

12.1

AK

212.1

1K

2L

A

L

lFf ==


46/201


4.- PERFIL LONGITUDINAL DEL RIO

Progresiva Distancia (m) Cota Desnivel S 1/(S)^0.50+000 0.00 2575.002+210 2210.00 2600.00 25.00 0.0113 9.4021

8+403 8403.00 2700.00 100.00 0.0161 7.869617+043 17043.00 2800.00 100.00 0.0116 9.295222+100 22100.00 2900.00 100.00 0.0198 7.111325+969 25969.00 3000.00 100.00 0.0258 6.220132+417 32417.00 3100.00 100.00 0.0155 8.029941+064 41064.00 3200.00 100.00 0.0116 9.298949+441 49441.00 3300.00 100.00 0.0119 9.152656+768 56768.00 3400.00 100.00 0.0136 8.559862+827 62827.00 3500.00 100.00 0.0165 7.784068+013 68013.00 3600.00 100.00 0.0193 7.201471+901 71901.00 3700.00 100.00 0.0257 6.235475+527 75527.00 3800.00 100.00 0.0276 6.021680+173 80173.00 3900.00 100.00 0.0215 6.816284+196 84196.00 4000.00 100.00 0.0249 6.3427

87+666 87666.00 4100.00 100.00 0.0288 5.890791+071 91071.00 4200.00 100.00 0.0294 5.835292+835 92835.00 4300.00 100.00 0.0567 4.200095+827 95827.00 4400.00 100.00 0.0334 5.469997+937 97937.00 4500.00 100.00 0.0474 4.5935101+053 101053.00 4600.00 100.00 0.0321 5.5821101+804 101804.00 4665.00 65.00 0.0866 3.3991

150.3112

S = 0.0214(Segn Taylor y Schwarz)

5.- PARAMETROS RELACIONADOS CON LA RED HIDROGRFICA

5.1.- Clculo de la Densidad de Drenaje:

Densidad de Drenaje:

CUADRO N 03

y = 1E-07x2 + 0.007x + 2644.

R = 0.992

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0 10 00 0 20 00 0 3 00 00 40 000 50 00 0 6 00 00 70 000 8 00 00 90 000 1 00 00 0 1 100 00

Altitud(msnm)

Longitud(m)

Grafico N 03: Pendiente del Rio Principal

PendientedelRio Polinmica(PendientedelRio)

2

21

1......

11

++

=

nSSS

nS

A

LD id =


47/201


Donde:Longitud del cauce principal 101.80 KmLongitud de cauces aportantes 1,065.71 Km

Li = Longitud total de ros 1,167.51 KmA = Area de la Cuenca 1,699.13 Km2

Dd = 0.687

5.2.- Clculo de la Frecuencia de los Ros:

Frecuencia de los Ros: Fr =N cauces/A N Cauces = 372Fr = 0.219

5.3.- Clculo de la Extensin media del Escur rimiento Superficial (Es):

Extensin media del Escurrimiento Superficial Es =A/4LiEs = 0.364

5.4.- Clculo del Tiempo de Concentr acin (Tc), Segn K irpich

Tiempo de Concentracin (Tc)

328.1052Tc = 9.304

6.- OTROS PARAMETROS :

6.1 - Clculo del Indice d e Pendiente (Ip)

Indice de Pendiente (Ip):

1/(L) 0.5 0.100686

Ai Bi = Ai /At ai - ai -1 Bi* (ai -Ai-1) Raz (4) 5 * 1/(L)^ 0.51 2 3 4 5 6

0.00 0.00000 0 0.00000 0.00000 0.000000.97 0.00057 25 0.01423 0.11930 0.0120113.99 0.00824 200 1.64727 1.28346 0.1292326.52 0.01561 200 3.12159 1.76680 0.1778945.29 0.02665 200 5.33037 2.30876 0.23246

90.75 0.05341 200 10.68148 3.26825 0.32907191.44 0.11267 200 22.53367 4.74696 0.47795271.15 0.15958 200 31.91661 5.64948 0.56882223.87 0.13176 200 26.35134 5.13336 0.51686209.13 0.12308 200 24.61622 4.96147 0.49955230.72 0.13579 200 27.15786 5.21132 0.52471217.05 0.12774 200 25.54878 5.05458 0.50893145.64 0.08572 200 17.14301 4.14041 0.4168831.84 0.01874 200 3.74804 1.93599 0.194930.76 0.00045 120 0.05394 0.23225 0.02338

1,699.13 Ip = 4.61267

6.2.- Clculo de la Pendiente de la Cuenca

H = 2,545.00 S = 0.0258L = 98,641.70 2.580 %

( )L

aaIn

i

iiip1

1

1=

=

t

ii

A

A=

L

HS =

385.03

87.0

=

H

LTc


48/201


Para duraciones menores a 3 horas

Para duraciones entre 3 y 24 horas

Red hidrologica a = 14.560

K = 0.553

n = 0.254

D

(hr) 10 15 20 50 100 200 500 1000

1.00 17.59 18.70 19.48 21.97 23.86 25.74 28.24 30.12

2.00 11.77 12.51 13.03 14.70 15.96 17.22 18.89 20.15

3.00 9.08 9.64 10.05 11.33 12.31 13.28 14.57 15.54

4.00 8.04 8.54 8.90

estudio hidrologico ok

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