estudio hidrologico san pedro de chaulan
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detalles del hidrologia de expediente es muy ampli y completoTRANSCRIPT
HIDROLOGIA
PROYECTO:
CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO HUANUCO.
DISTRITO
:SAN PEDRO DE CHAULANPROVINCIA
:HUANUCODEPARTAMENTO:HUNUCO
SAN PEDRO DE CHAULAN, OCTUBRE 2011.ESTUDIO HIDROLGICO E HIDRULICO
PROYECTO: CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO
1.INTRODUCCINPara toda obra que se encuentra relacionado con el agua proveniente de escorrentas superficiales en pocas invernales es necesario realizar el estudio hidrolgico con la finalidad de cumplir con los objetivos ampliando , mejorarando y/o Construccin de la infraestructura de la Red Vial Regional, buscando la integracin de las provincias y distritos que aun no cuentan con este servicio, as como tambin, lograr su desarrollo integrndolos a la vida socio-econmica de la provincia; para cumplir con estos objetivos es que La Municipalidad Distrital de San Pedro de Chaulan elabora el presente Expediente Tcnico: CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO.
La finalidad del Estudio indicado es efectuar la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO y determinar las necesidades de obras de arte necesarias para que la Trocha Carrozable tenga las comodidades necesarias para el trnsito en cualquier poca del ao.Las soluciones que se adoptarn son de tipo simple teniendo como objetivo dar soluciones a los problemas de transitabilidad, seguridad a la va con las obras de arte tales como alcantarillas, especialmente en el tramo indicado.La temperatura vara, en promedio anual, entre 12 C y 18 C en el estrato inferior (de los 3572 a 3614 m.s.n.m.) Polticamente el estudio se encuentra dentro de la jurisdiccin del Distrito de San Pedro de Chaulan, provincia de Hunuco del departamento de Hunuco el cual permitir unir los pueblos de San Pedro de Chaulan y Julcan que cuentan con recursos hdricos provenientes de manantiales en la parte alta, con escasa vegetacin en algunos tramos, Una de las fuentes principales de agua en la micro cuenca es originada por las precipitaciones pluviales que ocurren en ella y se manifiestan en la escorrenta, durante la poca lluviosa, que fluye por las quebradas que conforman la red de drenaje de la micro cuenca en estudio
En las partes altas de la micro cuenca existen vegetacin densa que es favorable, tambin existen quebradas que permiten de alguna manera retener las aguas pluviales, y que se regula mediante las filtraciones constantes que de alguna manera mantienen un caudal base en poca de invierno.
Este tipo de anlisis trata principalmente de las caractersticas referentes a las precipitaciones que afectan el rea de estudio de la Trocha Carrozable , donde asociado a las estructuras como: pontones, alcantarillas, badenes y cunetas, ser de mucha importancia para el mantenimiento de la Trocha Carrozable propuesto en el proyecto.El Servicio Nacional de Meteorologa e Hidrologia (SENAMHI), cuenta con datos pluviomtricos en estaciones circundantes a la obra proyectada, gracias a ello se ha podido generar datos en el punto de la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO, previo anlisis hidrolgico y luego su diseo hidrulico, donde es necesario la exactitud de prediccin de las escorrentas mximas para determinados intervalos de ocurrencia y as tener un adecuado dimensionamiento de las obras de arte que complementa la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO para el control del agua de precipitacin que cae, en la plataforma y los taludes de corte, que ser contemplara, tal como se especifica las normas peruanas, a base de cunetas que corresponde a pocas lluviosas, alcantarillas con la finalidad de evitar el efecto de remanso de las aguas donde para su diseo se tomara en cuenta el volumen de aguas mximo estimado, as mismo como otras obras de arte que se contemplar en el Proyecto.1.1. OBJETIVOS DEL PROYECTO
Elaboracin del Estudio Hidrolgico del Proyecto CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO.
OBJETIVOS ESPECIFICOS Generar precipitaciones y caudales mximas en el tramo del proyecto para la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO,, identificando las zonas o sectores desprovistos de sistemas de drenaje o proteccin y que pudieran requerirlos para la operacin segura y eficiente de la va bajo las condiciones actuales y futuras previsibles en el rea del proyecto.
Calcular el Caudal mximo de diseo en cada una de las obras de arte dentro de la zona del trayecto de la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO, caudal para su diseo para un perodo de retorno de 25 aos.
Interpretacin de los resultados para dar las conclusiones y recomendaciones pertinentes.
2.0. UBICACIN DEL PROYECTO
2.1. UBICACIN EL PROYECTO
2.1.1.-UBICACIN
La ubicacin de la va, materia del presente estudio se encuentra en el Distrito de San Pedro de Chaulan, Provincia de Hunuco, Regin Hunuco.
Geogrficamente se encuentra ubicado entre las coordenadas UTM:San Pedro de Chaulan (Inicio)
Norte
:8887,634.95Este
: 337,130.83Cota
:3,572.00Julcan (Fin)
Norte
:8888,424.75Este
: 336,926.63Cota
:3,614.00
El proyecto se encuentra localizao en:
Localidad
: Julcan. Distrito
: San Pedro de Chaulan. Provincia
: Huanuco Departamento
: Hunuco
Regin
: Hunuco
2.2. ETAPAS DE DESARROLLO DEL ESTUDIOEl estudio es realizado en tres etapas sucesivas que comprendieron desde la fase de recopilacin de informacin hasta el procesamiento y elaboracin del Expediente.
Etapa de preacampoComprendo la recopilacin y ordenamiento de la informacin disponible referida a planos, estudios y proyectos, uso actual del agua, informacin metereologica, etc.
En esta etapa se procedi a la delimitacin de las micro cuencas y a la elaboracin del plano base la micro cuenca fue delimitada a escala 1 /25000
Los materiales utilizados han sido obtenidos del Instituto Geogrfico Nacional (IGN) y son los siguientes:
Carta Nacional del Instituto Geogrfico Nacional, a escala 1/100,000 Hoja 20l- Hunuco.
Planos topogrficos a Escala 1/25000.
Servicio Nacional de Metereologia e Hidrologia (SENAMHI)
Gua Explicativa del Mapa Ecolgico del Per, ONERN-1996Etapa de campo
Las actividades realizadas durante la etapa de campo abarcaron principalmente las siguientes labores:
Reconocimiento de la zona (Propuesto para la construccin de la Trocha Carrozable y reas aledaas).
Recopilacin de informacin meteorolgica complementaria
Reconocimiento de fuentes de agua, Quebradas manantiales aledaas al rea de influencia de la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO.Etapa de Gabinete
En esta etapa se efectuar el procesamiento de los datos obtenidos en campo, as como tambin de los datos obtenidos de entidades como el SENAMHI, IGN, etc. Para la elaboracin del presente informe.
3. DIAGNOSTICO DEL RECURSO HDRICO
Para el presente proyecto se tiene previsto la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO.
Las caractersticas hidrolgicas de los cursos de agua como datos de diseo es necesario tener en cuenta para la construccin de obras hidrulicas y estructuras fsicas, asociadas al transporte terrestre o peatonal, ya que el comportamiento o rgimen del curso de agua, principalmente se traduce en una variacin de la cantidad de agua que pasa por una seccin, por tanto compromete a la zona donde se ubican las obras de arte (alcantarillas, badenes, pontones), entre otros.
3.1. Inventario y evaluacin de las fuentes de agua
Tal como nos muestra el Mapa Hidrolgico adjunto, en el trazo de la va encontramos las Micro cuencas que viene a ser la interseccin de varias quebradas siendo las ms importantes dos de ellas que es originada por las quebradas que pertenecen al rea del proyecto de la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO.Aguas debajo de estas quebradas que conforman el sistema de drenaje de la Micro cuenca continua recibiendo el aporte de precipitaciones en pocas pluviales que se tabul por las .huellas dejadas, que con el estudio hidrolgico se vern los resultados. Aguas subterrneas, pozos y manantiales
En las partes altas de la micro cuenca, existen quebradas, que permiten que las filtraciones formen los llamados ojos de agua que de alguna manera mantienen un caudal base en pequeas cantidades. No se ha observado la presencia de explotacin de agua subterrnea.
3.2. Precipitacin
Estimacin de la precipitacin promedio
En las Micro cuenca estudiadas y en las cuencas vecinas no se cuentan con registros de caudales que permitan determinar directamente la escorrenta de las Micro cuencas de drenaje, ni registros de precipitacin. Esta situacin conduce a estimar este parmetro en base a la precipitacin que cae en reas vecinas. Por este motivo los registros de precipitacin son analizados para probar su bondad y consistencia.
El propsito es contar con registros confiables de informacin para luego proceder, de ser necesario, a extender datos en las Micro cuencas de estudio. Para ello la informacin fue sometida a un anlisis de consistencia a fin de contar con series homogneas, completas y de un periodo suficiente que permita el anlisis posterior de la variable.
Las estaciones ms cercanas y representativas de la lluvia que ocurre en la regin donde se encuentra la Micro cuenca en estudio, son las de la Estacin de Jacas Chico. a) Se Determinaron los registros FaltantesSe utilizaron datos de la estacin de Jacas Chico por ser la ms prxima y sus caractersticas similares a las micro cuencas en estudio, adems que cuenta con distintos periodos de registro.
En algunos casos fue necesario completar perodos faltantes para lo cual se recurri a anlisis de regresin a nivel anual entre las estaciones indicadas. Luego los valores mensuales fueron determinados mediante una reparticin porcentual tomados como base el promedio mensual y el valor anual determinado.
b)Anlisis Grfico
Este primer anlisis se realiz en base a los datos de precipitacin registrados en las estaciones anteriormente indicadas. Se confeccionaron histogramas de precipitacin total mensual para un periodo comn de anlisis (1966-1986), con el fin de comparar el comportamiento del parmetro. Los histogramas se muestran en los grficos N 1 del anexo Recurso Hdrico, correspondiente a Jacas Chico.Se realiz un anlisis visual por estacin para detectar saltos y valores extremos pronunciados que no podran ser de ocurrencia en un periodo determinado, despus de realizado el anlisis de doble masa..
En esta evaluacin se observ buena correspondencia entre los histogramas de los datos tomados para el proyecto de la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO..c)Anlisis Estadstico
Para estimar las caractersticas regionales de la precipitacin se tom como base el periodo de registro de las estaciones Jacas Chico, , cuyas ubicaciones, espacial y altitudinal permiten tener una apreciacin del comportamiento de la precipitacin.
Para verificar la relacin existente entre la precipitacin y la altitud, se procedi a efectuar al anlisis de regresin entre estas dos variables. El anlisis muestra la afinidad hidrolgica entre las estaciones mencionadas, con la altitud. En el cuadro N 4, se muestra los datos de altitud versus precipitacin total anual, utilizados para el clculo de los parmetros. En el grfico N 4, del anexo recurso hdrico, se muestra la relacin precipitacin vs. Altitud.
Del anlisis de regresin efectuado entre la altitud y la precipitacin, se tiene la siguiente ecuacin
P = 2.09 * ALTITUD 5123.7R2 = 0.9017
Donde:
ALT-Altitud de la estacin en msnm.
P-Precipitacin total anual (mm/ao)
R-Coeficiente de correlacin.
Tomando como base a la relacin existente entre la altitud y la precipitacin media anual, se determinaron los valores de precipitacin anual que permitieron estimar la precipitacin media en la microcuenca. De acuerdo a la altitud media calculada para el tramo del proyecto de la Trocha Carrozable, que le corresponde un valor de precipitacin de 770.04 mm, anuales en promedio.ESTACIN JACAS CHICO.PRECIPITACIONES MAXIMA EN 24 HORAS
Cuadro No 03
AosEneroFeb.Marzo.Abr.May.Jun.Jul.AgostoSet.Oct.Nov.Dic.
196725.1044.0049.0017.3023.207.600.000.0014.409.9018.0015.30
196845.0047.9062.4033.0018.506.906.308.5015.0018.3024.0011.20
196923.3039.0055.5032.009.305.702.501.2012.5011.2013.0024.50
197023.9041.5057.7012.5011.007.202.003.908.8019.8010.5012.60
197138.0035.0045.1022.0014.508.406.005.409.0017.0015.0014.80
197228.0051.0063.3018.9014.0010.4012.406.408.0014.3019.2022.00
197350.4030.1046.8026.0015.005.608.707.6012.0014.0022.4026.50
197421.4045.0064.6029.6011.017.024.3011.2010.1916.3017.0017.70
197529.9063.7074.5019.6017.0011.107.603.6012.6017.8020.0022.70
197634.7057.7068.7010.3024.800.007.005.0015.1022.5030.7012.40
MEDIA30.8443.6557.0523.3813.487.034.824.7810.7517.1119.0918.70
Fuente: servicio nacional de meteorologa senamhi.Px = 145.02 mm PRECIPITACIONES PROMEDIOS MENSUALES.
3.3. CARACTERSTICAS DE LA ZONA
La zona en la cual se desarrollara la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO posee una topografa muy diferente a lo largo del camino y se puede dividir en dos tipos con caractersticas propias.
El presente proyecto a la culminacin de las obras deber alcanzar las siguientes metas: CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO.
Tramo San Pedro de Chaulan Julcan.-Construccin de carretera L= 5.760 Km.
--Construccin de cunetas.
-Construccin de 09 alcantarillas de TMC de 24 y de 36.-Construccin de 02 Badenes.-Construccin de 01 Pontn de L= 7.00m.
En este tramos del proyecto existen varias quebradas con pendientes fuertes y livianas.Estas Micro cuencas presentan caractersticas hidrolgicas muy similares, con pendientes de ligeramente empinadas. Esto hace que el agua de lluvia tenga una gran influencia sobre la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO, pero, al mismo tiempo las caractersticas topogrficas del rea facilitan el flujo natural del agua superficial.
Por otro lado, las fuertes pendientes originan una notable velocidad en el flujo natural del agua, lo que disminuye sensiblemente la capacidad de absorcin por parte del terreno natural.
Estas condiciones, mientras facilitan, como ya se dijo, el drenaje natural del agua superficial, tambin disminuyen el volumen de agua de infiltracin y, por lo tanto, reducen los problemas de presencia de agua subterrnea en la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO.
Todo lo expuesto muestra que, si por un lado las particulares condiciones topogrficas de la zona originan problemas hidrolgicamente considerables, por otro lado las condiciones topogrficas y geolgicas del rea donde se ejecutara la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO contribuyen grandemente a resolverlas.
Precipitacin Mxima en 24 HorasPara la estimacin de las precipitaciones mximas probables a lo largo de la va, se consider suficiente uniformizar la totalidad de la va bajo influencia de la Estacin Metereolgica ms cercana, que es la Estacin de Jacas Chico.Los registros obtenidos de la Estacin de Jacas Chico, son las referentes a las precipitaciones mximas en 24 horas y las precipitaciones totales mensuales, las mismas que se indican ms adelante, como se tomaron los datos de las precipitaciones mensuales de la estacin Corpac-Hunuco con la finalidad de obtener el modelo correspondiente..
3.4. ANLISIS HIDROLGICO
3.4.1. DESCRIPCINLa zona del Proyecto es cruzada por medianas y pequeas quebradas de rgimen irregular, las que tienen en general pendientes, donde presentan caudales que oscilan entre 40 l/seg a 845 l/seg., los cuales se incrementan en pocas de lluvias.
El anlisis hidrolgico ha consistido en individualizar las micro cuencas que circundan sobre el eje de la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO proyectada en toda su longitud que tienen influencia sobre esta, por lo que se refiere al flujo de agua que tales micro cuencas vierten sobre el trazo del proyecto, y para el cual el Proyecto debe disponer de las obras de drenaje necesarias para que los puntos de cruce puedan desaguar adecuadamente el volumen de escorrenta que llega hasta ellos.
Para esto ha sido necesario tambin tomar conocimiento de los diferentes tipos de terreno que circundan el Trazo del Proyecto para la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO, del uso que estos tienen y de su capacidad de absorcin, con la finalidad de calcular el volumen de agua superficial y subterrnea.
Los caudales obtenidos permitirn proyectar el sistema de drenaje superficial y subterrneo para la captacin, control y evacuacin de las aguas.
3.4.2. INVENTARIO Y EVALUACIN DE LAS FUENTES DE AGUA
Tal como nos muestra el Mapa Hidrolgico adjunto, en el trazo de la va encontramos las Micro cuencas que viene a ser la interseccin de pequeas quebradas semiplanos por encontrarse en la cumbre del cerro, que pertenecen a la Cuenca de Chaulan.
La red hidrogrfica de la Micro cuenca antes mencionada pertenece a la cuenca de Chaulan que se encuentran en la Vertiente del Atlntico que nacen en la parte alta, 3680 m.s.n.m
Aguas debajo de estos riachuelos pequeos existentes en pocas de avenidas que desaparecen en pocas de sequa las quebradas que conforman el sistema de drenaje de la Micro cuenca contina recibiendo el aporte en pequeas cantidades de manantiales existentes.Las Micro cuenca en estudio tienen un desarrollo longitudinal, tiene una pendiente promedio de 0.5 %. A 11% En general la pendiente es casi uniforme en todo su recorrido sin cambios bruscos importantes.
Las quebradas que se aprecian en el Mapa Hidrolgico son parte importante del rea de zona del Proyecto, presentando caudales de escorrenta para un perodo de retorno de 25 aos.
3.4.3. RACUELOS Y QUEBRADAS
La fuente principal de agua en las Micro cuencas son las precipitaciones pluviales que ocurren en ella y se manifiestan en la escorrenta durante la poca lluviosa y que fluye por las pequeas quebradas que conforman la red de drenaje de las Micro cuencas.
En las pequeas quebradas existentes en la parte alta, se presentan manantiales que alimentan a estas en forma permanente con caudales que oscilan entre los 0.5 l/seg hasta los 2 l/seg que los pobladores de la zona lo utilizan para su consumo.3.4.4.PRECIPITACIN
3.4.4.1.ESTIMACIN DE LA PRECIPITACIN PROMEDIO
En las Micro cuencas estudiadas y en las cuencas vecinas no se cuentan con registros de caudales que permitan determinar directamente la escorrenta de la Micro cuenca de drenaje, ni registros de precipitacin. Esta situacin conduce a estimar este parmetro en base a la precipitacin que cae en sub cuencas vecinas. Por este motivo los registros de precipitacin son analizados para probar su bondad y consistencia.
El propsito es contar con registros confiables de informacin para luego proceder, de ser necesario, a extender datos en las Micro cuencas de estudio. Para ello la informacin fue sometida a un anlisis de consistencia a fin de contar con series homogneas, completas y de un periodo suficiente que permita el anlisis posterior de la variable.
Las estaciones mas cercanas y representativas de la lluvia que ocurre en la regin donde se encuentra la Micro cuenca en estudio, son las de Chaulan (Julcan) y la estacin Corpac (Huanuco).3.4.4.2. PRECIPITACIN MXIMA
Se cuenta con registros de precipitacin mxima de la estacin de Jacas Chico. La intensidad mxima horaria se ha estimado a partir de la precipitacin mxima en 24 horas y la precipitacin mxima mensual para el mismo periodo de retorno, registrada en la estacin de Jacas Chico.
La intensidad en forma general puede ser representada por la siguiente relacin:
i = k * dnDonde:i = intensidad en mm/horad = duracin de la lluvia
3.4.1.1 HIDROLOGA ESTADSTICA
El anlisis de frecuencias referido a precipitaciones mximas diarias, tiene la finalidad de estimar precipitaciones mximas para diferentes perodos de retorno, mediante la aplicacin de modelos probabilsticas, los cuales pueden ser discretos o continuos, cuya estimacin de parmetros se ha realizado mediante el Mtodo de Momentos.
Los mtodos probabilsticas que mejor se ajustan a valores extremos mximos, utilizados en la formulacin del presente Estudio son:
Distribucin Log Normal de 2 y 3 parmetros
Distribucin Valor Extremo Tipo I o Ley de Gumbel
Distribucin Log Pearson Tipo III
DISTRIBUCIN LOG NORMAL de 2 parametros
La funcin de distribucin de probabilidad es:
(1)
Donde y son los parmetros de la distribucin.
Si la variable x de la ecuacin (1) se reemplaza por una funcin y = f(x), tal que y = log(x), la funcin puede normalizarse, transformndose en una ley de probabilidades denominada log normal, N(Y, Sy). Los valores originales de la variable aleatoria x, deben ser transformados a y = log x, de tal manera que:
(2)
Donde es la media de los datos de la muestra transformada.
(3)
Donde es la desviacin estndar de los datos de la muestra transformada.
Asimismo; se tiene las siguientes relaciones:
(4)
(5)
Donde Cs es el coeficiente de oblicuidad de los datos de la muestra transformada. (Monsalve, 1999).
El anlisis para la distribucin Log Normal de 2 parmetros de la Estacin Jacas Chico calculado con el apoyo del programa Smada.
Con las precipitaciones correspondientes a periodos de retorno de 2, 3, 5, 10, 25, 50, 100, y 200 aos se muestran a continuacin.
El anlisis para la distribucin Log Normal de la Estacin Jacas Chico. Distribution Analysis: Log Normal de 2 parametros Distribution
Distribution Analysis: 2 Parameter Log Normal
Datos Precipitacin Mx. 24 horas Est. Jacas Chico, Distribution Analysis: 2 Parameter Log Normal
------------------Summary of Data -----------------------
First Moment (mean) = 57.3308
Second Moment = 8.231e01
Skew = 2.517e-01-Estacin Jacas Chico (CHAULAN)---------------------------------------------------------
Point Weibull Actual Predicted Standard
Number Probability Value Value Deviation
---------------------------------------------------------
1 0.0714 44.8000 44.9696 3.0470
2 0.1429 45.1000 47.8738 2.7051
3 0.2143 49.0000 49.9988 2.5246
4 0.2857 50.4000 51.8068 2.4291
5 0.3571 52.7000 53.4615 2.3943
6 0.4286 55.5000 55.0485 2.4105
7 0.5000 56.6000 56.6262 2.4737
8 0.5714 57.7000 58.2490 2.5841
9 0.6429 62.4000 59.9781 2.7461
10 0.7143 63.3000 61.8938 2.9700
11 0.7857 64.6000 64.1318 3.2784
12 0.8571 68.7000 66.9786 3.7241
13 0.9286 74.5000 71.3042 4.4777
---------------------------------------------------------
----------------- Predictions --------------------------
Exceedence Return Calculated Standard
Probability Period Value Deviation
---------------------------------------------------------
0.9950 200.0 84.9140 7.1282
0.9900 100.0 81.6472 6.4700
0.9800 50.0 78.2209 5.7912
0.9600 25.0 74.5795 5.0876
0.9000 10.0 69.2727 4.1147
0.8000 5.0 64.6384 3.3538
0.6670 3.0 60.5996 2.8141
0.5000 2.0 56.6262 2.4737
---------------------------------------------------------
El anlisis para la distribucin Log Normal de 3 parmetros de la
Estacin Jacas Chico calculado con el apoyo de la del programa Smada. Distribution Analysis: 3 Parameter Log Normal
------------------Summary of Data -----------------------
First Moment (mean) = 57.3308
Second Moment = 8.231e01
Skew = 2.517e-01
---------------------------------------------------------
Point Weibull Actual Predicted Standard
Number Probability Value Value Deviation
---------------------------------------------------------
1 0.0714 44.8000 44.5043 3.3630
2 0.1429 45.1000 47.7351 2.8704
3 0.2143 49.0000 50.0413 2.7172
4 0.2857 50.4000 51.9673 2.6728
5 0.3571 52.7000 53.7027 2.6719
6 0.4286 55.5000 55.3436 2.6907
7 0.5000 56.6000 56.9531 2.7209
8 0.5714 57.7000 58.5868 2.7622
9 0.6429 62.4000 60.3042 2.8217
10 0.7143 63.3000 62.1800 2.9169
11 0.7857 64.6000 64.3373 3.0878
12 0.8571 68.7000 67.0311 3.4358
13 0.9286 74.5000 71.0236 4.3105
---------------------------------------------------------
----------------- Predictions --------------------------
Exceedence Return Calculated Standard
Probability Period Value Deviation
---------------------------------------------------------
0.9950 200.0 82.8965 9.5906
0.9900 100.0 80.1332 8.0294
0.9800 50.0 77.1787 6.5730
0.9600 25.0 73.9716 5.2582
0.9000 10.0 69.1631 3.8453
0.8000 5.0 64.8207 3.1380
0.6670 3.0 60.9158 2.8485
0.5000 2.0 56.9531 2.7209
---------------------------------------------------------
El anlisis para la distribucin Gumbel Tipo I de la Estacin Jacas Chico calculado con el apoyo de la del programa Smada.
DISTRIBUCIN GUMBELLa distribucin de Valores Tipo I conocida como Distribucin Gumbel o Doble Exponencial, tiene como funcin de distribucin de probabilidades la siguiente expresin:
(6)
Siendo:
(7)
(8)
Donde:
:Parmetro de concentracin.
:Parmetro de localizacin.
Segn Ven Te Chow, la distribucin puede expresarse de la siguiente forma:
(9)
Donde:
:Valor con una probabilidad dada.
:Media de la serie.
:Factor de frecuencia.
El anlisis para la Distribucin Gumbel de la Estacin Jacas Chico que se presenta:
Con el apoyo del programa Smada.
Con las precipitaciones correspondientes a periodos de retorno de 2, 3, 5,
10, 25, 50, 100, y 200 aos se muestran a continuacin.
Distribution Analysis: Gumbel Extremal Type I
Distribution Analysis: Gumbel Tipo I
Datos de Precipitacin Mxima de 24 horas
Estacion Jacas Chico.Distribution Analysis: Gumbel Extremal Type I
------------------Summary of Data -----------------------
First Moment (mean) = 57.3308
Second Moment = 8.231e01
Skew = 2.517e-01
---------------------------------------------------------
Point Weibull Actual Predicted Standard
Number Probability Value Value Deviation
---------------------------------------------------------
1 0.0714 44.8000 43.8499 3.0968
2 0.1429 45.1000 46.6302 2.5748
3 0.2143 49.0000 48.7623 2.2726
4 0.2857 50.4000 50.6486 2.1100
5 0.3571 52.7000 52.4386 2.0693
6 0.4286 55.5000 54.2169 2.1450
7 0.5000 56.6000 56.0493 2.3321
8 0.5714 57.7000 58.0019 2.6268
9 0.6429 62.4000 60.1583 3.0324
10 0.7143 63.3000 62.6441 3.5677
11 0.7857 64.6000 65.6831 4.2825
12 0.8571 68.7000 69.7668 5.3027
13 0.9286 74.5000 76.4499 7.0466
---------------------------------------------------------
----------------- Predictions --------------------------
Exceedence Return Calculated Standard
Probability Period Value Deviation
---------------------------------------------------------
0.9950 200.0 101.0285 13.7101
0.9900 100.0 94.6807 11.9726
0.9800 50.0 88.3096 10.2367
0.9600 25.0 81.8911 8.5009
0.9000 10.0 73.2392 6.2009
0.8000 5.0 66.3917 4.4557
0.6670 3.0 60.9534 3.1972
0.5000 2.0 56.0493 2.3321
---------------------------------------------------------
DISTRIBUCIN LOG PEARSON TIPO III
Esta distribucin es una de las series derivadas por Pearson.
La funcin de distribucin de probabilidades es:
(10)
Asimismo; se tiene las siguientes relaciones adicionales:
= +
(11)
(12)
(13)
Siendo el sesgo.
El anlisis para la Distribucin Log Pearson III de la Estacin Jacas Chico y las precipitaciones correspondientes a diferentes periodos de retorno se presentan en los Cuadros N 09 y 10 respectivamente.
Con las precipitaciones correspondientes a periodos de retorno de 2, 5, 10, 25, 50, 100, y 200 aos se muestran a continuacin.
El anlisis para la distribucin Log Pearson tipo III de la Estacin Jacas Chico calculado con el apoyo del programa Smada.
Datos de Precipitacin Mxima de 24 horasDistribution Analysis: Log Pearson Type III
Estacion Jacas Chico. Distribution Analysis: Log Pearson Type III
------------------Summary of Data -----------------------
First Moment (mean) = 57.3308
Second Moment = 8.231e01
Skew = 2.517e-01
---------------------------------------------------------
Point Weibull Actual Predicted Standard
Number Probability Value Value Deviation
---------------------------------------------------------
1 0.0714 44.8000 44.2249 3.0574
2 0.1429 45.1000 47.2359 2.7340
3 0.2143 49.0000 49.4647 2.6627
4 0.2857 50.4000 51.3779 2.6789
5 0.3571 52.7000 53.1426 2.7336
6 0.4286 55.5000 54.8472 2.8088
7 0.5000 56.6000 56.5538 2.8989
8 0.5714 57.7000 58.3214 3.0064
9 0.6429 62.4000 60.2184 3.1416
10 0.7143 63.3000 62.3365 3.3285
11 0.7857 64.6000 64.8327 3.6210
12 0.8571 68.7000 68.0416 4.1594
13 0.9286 74.5000 72.9893 5.4506
---------------------------------------------------------
----------------- Predictions --------------------------
Exceedence Return Calculated Standard
Probability Period Value Deviation
---------------------------------------------------------
0.9950 200.0 89.1137 13.8413
0.9900 100.0 85.1669 11.2234
0.9800 50.0 81.0789 8.8855
0.9600 25.0 76.7928 6.8623
0.9000 10.0 70.6549 4.7663
0.8000 5.0 65.4010 3.7016
0.6670 3.0 60.9037 3.1972
0.5000 2.0 56.5538 2.8989
---------------------------------------------------------
PRUEBAS DE BONDAD DEL AJUSTE
En la teora estadstica, las pruebas de bondad del ajuste ms conocidas son la y la Kolmogorov Smirnov. A continuacin se describen brevemente.
El anlisis de la prueba de ajuste segn Kolmogorov - Smirnov para la Estacin Pluviomtricas Estacin de Jacas Chico, utilizada en el presente Estudio se muestra a continuacin.
De la Estacin Jacas Chico observamos:
Con apoyo del programa Hidroesta fueron calculados los mx.
* Distribucin Gumbel
(terico=0.0512 < (tab= 0.3772Se dice que se ajusta a la distribucin Gumbel Tipo I
* Distribucin Log Normal 2 parmetros (terico=0.0367 < (tab= 0.3772Se dice que se ajusta a la distribucin Log Normal de 2 Parmetros.
* Distribucin Log Normal 3 parmetros (terico=0.0462 < (tab= 0.3772Se dice que se ajusta a la distribucin Log Normal de 3 Parmetros.
* Distribucin Log Pearson Tipo III, (terico=0.0624 < (tab.= 0.3400
Se dice que no se ajusta a la distribucin Log Pearson tipo III
Por lo tanto:0.0367(0.0462(0.0512(0.3772(Terico((tab
Se aceptan las tres Distribuciones, menos la de Log Pearson tipo III
Podemos concluir que los datos se ajustan mejor a una Distribucin Log Normal de 2 parmetros por tener el menor (Terica=0.0367, comparado con los dems distribuciones.
Para la formulacin del presente Estudio, se ha elegido los resultados de la Distribucin Log Normal de 2 parmetros, dado que segn la prueba de bondad Kolmogorov Smirnov dicha distribucin de probabilidades se ajusta satisfactoriamente a los datos de la muestra de las precipitaciones mximas de 24 horas de la estacin Jacas Chico.
Por dicho resultado se elige con mejor y menor error cuadrtica la distribucin
Log Normal de 2 parmetros.
3.4.2 Precipitacin Mxima en 24 Horas y Tiempos de Duracin de Hasta 1
Hora
Siendo en su mayora, reas pequeas las que aportan la escorrenta a evacuar con el drenaje en la Trocha Carrozable. los tiempos de concentracin seran menores a 24 horas; luego entonces se requiere disponer de precipitaciones mximas menores a 24 horas, y transformadas a intensidades de lluvia, lo que se consigue con las Curvas IntensidadDuracin y Frecuencia (Curvas IDF).3.4.3 Intensidades de Precipitacin para Duraciones de Hasta 1 Hora, Curvas IDF
Efectuada la descomposicin de la PM24hr, en periodos de duracin de t horas, P.R. (1 hr < t < 24 hr), en donde no hubiera Pluvigrafos. se puede aproximar el clculo de la intensidad de precipitacin. dividiendo la PM para valores menores de 24 hr (de hasta de 1 hr), entre su duracin. para diferentes P.R.
3.4.4 Precipitacin Mxima para Tiempos de Duracin Menores de 1 Hora
El procedimiento para obtener las curvas IDF de las series Molinos, consisti en la aplicacin de la frmula de Bell. tomando para ello como base, la precipitacin de 1 hora de duracin (t = 60 minutos) y perodo de retorno, P R.: t = 10 aos PTt, Jacas Chico). 3.4.5 Intensidades de Precipitacin para Tiempos (le Duracin Menores y mayores a 1 Hora
A continuacin, las PPY1 para duraciones menores de 1 hora (del tem 5.3 4.4), fueron convertidas a intensidades de precipitacin (referidas a 1 hora), con una regla de 3 simple (precipitacin a convertir. multiplicada por 60 minutos. entre su duracin en minutos).Clculo de la Curva Intensidad - Duracin - Frecuencia
Los valores observados de precipitacin mxima en 24 horas, fueron ajustados a la distribucin terica
Log Normal de 2 parmetros para hacer uso de ella se realizo el anlisis de mejor ajuste de los datos
comparndolas con las otras distribuciones tericas Log Normal de 3 parmetros, Log Pearson Tipo III y
Gumbel, dando en la aplicacin del Ajuste del error cuadrtico mnimo para dicha distribucin
(Log Normal de 2 parmetros)
Las estaciones de lluvia ubicadas en la zona, no cuentan con estaciones pluviogrficas que permitan
Obtener las intensidades mximas. Sin embargo estas pueden ser calculadas a partir de las lluvias
mximas en base al modelo de Dick y Pescke.
Donde:
Pd =Precipitacin total (mm)
d =Duracin en minutos
P24h =Precipitacin mxima en 24 horas (mm)
Las curvas de intensidad - duracin - frecuencia, se han calculado indirectamente, mediante:
Donde:
I =Intensidad mxima (mm/min)
K, m, n =Factores caractersticos de la zona de estudio
T =Periodo de retorno en aos
t =Duracin de la precipitacin equivalente al tiempo de concentracin (min)
Cuadro No 3.1 Intensidades mximas (mm/h)
Donde:
I =Intensidad mxima (mm/min)
K =79.670
m =0.178
n =0.581
Cuadro No 3.2Duracin (t) (minutos)Perodo de Retorno (T) en aos
25102550100200
535.38241.65047.11955.46662.74970.98980.311
1023.65327.84331.49937.07941.94847.45653.688
1518.68821.99924.88829.29733.14437.49642.420
2015.81218.61321.05724.78728.04231.72535.891
3012.49314.70616.63719.58522.15725.06628.358
4010.57012.44314.07716.57018.74621.20823.993
509.28510.93012.36514.55516.46718.62921.075
608.3529.83111.12213.09214.81216.75718.957
707.6368.98910.16911.97113.54315.32117.333
807.0668.3189.41011.07712.53214.17716.039
906.5997.7688.78810.34511.70313.24014.978
1006.2077.3078.2669.73011.00812.45414.089
1105.8736.9137.8219.20610.41511.78313.330
1205.5836.5727.4358.7529.90211.20212.673
Tales intensidades en mm/hr, y al 75% de su valor (para 5, 10,20 hasta los 120 minutos, en los P.R. elegidos) se emplearon en el clculo de los caudales mximos de diseo para el sistema de drenaje previsto en el proyecto CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO de los tramos Long. 5.760 Km. Cuyo grfico de la IDF es, para ello se redondearon al inmediato superior inferior, tener presente para su respectiva evaluacin del estudio, ya que se ha trabajado de acuerdo a lo normado en cuanto se refiere a la hidrologa.Grfica 3.2
4.0.0 ESTIMACIN DE LOS CAUDALES MXIMOS DE DISEO
Para el dimensionamiento hidrulico de las estructuras de drenaje superficial, transversal (alcantarillas y badenes). y longitudinal de 5.760km (cunetas), del PROYECTO: CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO, se estimaron los Caudales Mximos de Diseo, en base a la Precipitacin Mxima en 24 Horas (PM24hr), y su transformacin en intensidades mximas horarias (Curvas IDF) de la estacin de Jacas Chico con datos de precipitacin mxima de 24 horas. Al respecto, se asume la serie Jacas Chico " como representativa de las condiciones de pluviosidad tpica de la sierra que corresponde al tramo en estudio. Los caudales mximos de diseo para las estructuras de cruce. Comparativamente, se obtuvieron el mtodo Racional donde se exponen dichos mtodos y a la vez, se hacen los clculos correspondientes: los resultados obtenidos, tienen un carcter preliminar, como primeros valores que definen el orden de magnitud de las estructuras de cruce.
En las micro cuencas se aplicaron el presente Mtodo Racional por que sus reas no sobrepasan los 10 km2, y que ste mtodo puede ser utilizado en stos casos donde recomiendan varios autores donde la relacin de caudales mximos y reas aportantes, planteada por Remenieras.
4.1.0 Obtencin de los Caudales Mximos de Diseo por el Mtodo Racional A.- El Mtodo Racional
El Mtodo Racional (M.R.). y todos los mtodos empricos derivados de l, se usan "para disear drenes de tormenta, alcantarillas y otras estructuras conductoras de aguas de escurrimiento de pequeas reas" (Linsley) pero "pueden involucrar grandes errores. ya que el proceso de escurrimiento, es muy complejo como para resumirlo en una frmula de tipo directo, en la que solo intervienen el rea de la cuenca y un coeficiente de escurrimiento" (Villn).
El tiempo necesario para llegar a este equilibrio es el tiempo de concentracin, Tc, y para pequeas reas impermeables o permeables, se puede considerar que si la lluvia persiste con un ritmo uniforme durante un perodo como mnimo de una duracin de Tc, el mximo del escurrimiento ser igual al ritmo de la lluvia.
Esta es la base de la frmula del Mtodo Racional, M.R.:Q=C I A
Donde
Q es el ritmo mximo del escurrimiento (L3/T),
C es un coeficiente de escurrimiento (se obtiene de tablas o se calcula), e
I es la intensidad de la lluvia (L/T).
Donde Linsley se basa en la pendiente, tipo de superficie, forma de la cuenca y precisin exigida; que debe usarse con cautela para reas mayores de 100 acres (1 acre = 4.047 m2), y nunca debe utilizarse para reas mayores de 1,300 Has. todo ello se ha tenido presente para su elaboracin del presente estudio.
Villon, refiere que el mtodo racional puede ser aplicado a pequeas cuencas de drenaje agrcola, aproximadamente si no exceden a los 1,300 Has.
En el sistema mtrico decimal, el mtodo Racional tiene la siguiente expresin.
Q = C * I * A / 3,6
Donde:Q= Escurrimiento o Caudal mximo (m3/s)
C= Coeficiente de escurrimiento de 0,1 a 1,0 de acuerdo con las
caractersticas propias de la cuenca y/o micro cuenca.
I = Intensidad de la lluvia para una frecuencia perodo de retorno
dado (mm/hr)
A = rea de la cuenca (Km2) o en (Has)
A1.-Secuencia de aplicacin del Mtodo Racional
Para aplicar el M.R., es necesario determinar cada uno de los factores que intervienen en la frmula, y para lograrlo, se siguen los siguientes pasos:
1 Se determina el coeficiente de escorrenta, C.
2 Se determina el tiempo de concentracin (Tc) de la subcuenca que aporta escurrimiento, desde las nacientes, hasta la interseccin con la Trocha Carrozable (punto l).
Segn Kirpich, 1940 (NORMA S..110), la expresin es:
Tc = 0,01947 * L0,77 * S 0,385Donde: Tc = Tiempo de Concentracin, en minutos.
L = Longitud del canal desde aguas arriba hasta la salida en M.
S = Pendiente promedio de la cuenca, m/m.
El tiempo de concentracin, Tc, segn Kirpich california, 1942 (Norma S.110 y Villn), sera:
Tc = 0,01952 * ((L3 / H) 0,385)
Donde: Tc = Tiempo de Concentracin, en minutos.
L = Mxima longitud de recorrido, en metros.
H = Diferencia de elevacin entre Hs y Hi (del punto 2), en metros
3 Se obtiene la intensidad mxima de la lluvia, Cuadro N' 3.2 y Grfico N
3.2 (al 75% de su valor).
La intensidad mxima de la lluvia (de diseo) tiene una duracin igual al tiempo de concentracin, y para un perodo de retorno dado de 50 aos., donde la frecuencia periodo de retorno seleccionado como adecuado para la eleccin de las obras proyectadas.
4 Se obtiene el rea de la subcuenca aportante (en ha). 5 Con esta informacin se calcula el escurrimiento o caudal de diseo mximo. A2.- Clculo del Escurrimiento por el Mtodo Racional para las Quebradas: CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO de Long. 5.760 Km.1 El coeficiente de escurrimiento o escorrenta, C.
Para las quebradas de las micro cuencas que cruzan laCREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO Long. 5.760 Km., con una vegetacin escasa considerada como Quebrada y una textura Franco arcillo limosa franco limosa", y con una pendiente promedio de S (%) = 10, se ha considerado C igual 0.39.
2 El tiempo de Concentracin, Tc.
Para las micro cuencas que cruzan el eje de la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCOdel proyecto Long. 5.760 Km, se cuenta con los siguientes parmetros geomorfolgicos donde:
L = longitud son variables en cada uno de las micro cuencas.
S (%) = pendiente de igual manera variables en (m/m)
Reemplazando en la frmula de Kirpich, en minutos.
Se tienen Tc = variables como se indican en el cuadro adjunto.
Pero se asume que Tc = Td
3 Se tomaron las intensidades de lluvia con Tc=Td = minutos del Cuadro No 3.2 para un
Perodo de retorno de PR = 50 aos, como se requiere en el pliego de observaciones.
4 El rea de las micro cuencas aportantes de las quebradas en cada uno donde se
encuentran proyectado las obras de arte como el caso se tiene 01 ponton de L=7.00m,09 Alcantarillas, 02Badenes.,.5 Aplicando la frmula del mtodo racional para obtener el escurrimiento mximo para
las micro cuencas propuestas se indican en el cuadro adjunto.
A. Propuesta de estructuras de cruce en el proyecto del CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCOObtenidos y seleccionados los caudales de diseo (Mtodo Racional), se procedi al correspondiente dimensionamiento de las estructuras de cruce para el presente proyecto, siendo la propuesta la siguiente:
A1 Propuesta de estructuras de cruce de aguas en el Tramo Long.5.760 Km.
De acuerdo al caudal de diseo de la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO Construccin de obras de Arte:
OBRAS DE ARTE
ALCANTARILLAS PROG.
ALCANTARILLA T - I00+360.00
ALCANTARILLA T - II02+640.00
ALCANTARILLA T - II02+720.00
ALCANTARILLA T - I03+015.00
ALCANTARILLA T - I04+960.00
ALCANTARILLA T - I05+086.00
ALCANTARILLA T - I05+335.00
ALCANTARILLA T - I05+529.00
ALCANTARILLA T - II06+650.00
BADENESPROG.
BADEN T - I00+080.00
BADEN T - II02+541.00
PONTONESPROG.
PONTON L=7.00M03+050.00
4.2DRENAJES Y OBRAS DE ARTE4.2.2 SISTEMA DE DRENAJE Y OBRAS DE ARTE PROYECTADAS
El sistema de obras de arte de CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO comprende 2 clases de estructuras, alcantarillas, cunetas, En base a la evaluacin se ha proyectado la construccin de todas y cada una de ellas por no contar con estas obras de arte con una vida til futura mnima de 25 aos, para el tramo en estudio del Proyecto: CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO en el Tramo de un total de 5.760 Km.
Alcantarillas
En la actualidad no existen alcantarillas por lo que se ha proyectado 09 alcantarillas, que representa una densidad de 1.98 alcantarillas/Km, lo cual es muy poco, pero debido a que el presupuesto es irrisorio no se puede presupuestar, ya que esto ocasionara la elevacin del presupuesto total de la obra ya que lo recomendable para este tipo de vas es de 2 alcantarillas/Km.
Cunetas
Las obras de drenaje longitudinal estn constituidas por cunetas en una longitud de 5,760 m, que representa el 95.40% de la longitud de la va, conformado por un tipo de seccin triangular (C1), la cual tendr una seccin de 0.75 m de ancho y 0.50 m de profundidad con talud interno adyacente a la Trocha Carrozable de 2H: 1 V y talud externo 1H:2V, que puede ser variable de acuerdo a la topografa del terrenoCUNETAS
TIPOLONGITUD (ni)SECCION
C18.973TRIANGULAR
TOTAL8,973
CALCULO DE CAUDAL DE DISEO PARA CUNETAS:
Q = C*I*A /3,6
Aplicacin del Mtodo Racional
La estimacin de los caudales mximos de diseo para las cunetas en el Tramo de la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO de Long. 5.760 con el Mtodo Racional.
1 El coeficiente de escurrimiento o escorrenta, C.
Para el sistema de drenaje pluvial de la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO, se estim un valor para el coeficiente de escorrenta de: C = 0,42.
2 El tiempo de concentracin, Tc.
Para la cuenca aportante "promedio" a la cuneta, se tiene de la cartografa disponible, IGN 1/100 000:
H = 70 m;
L = 400 m.
Reemplazando en la frmula:
Tc = 0, 01952 *(((L3 / H)0.385))
Tc = 0,01952 * ((400 3/ 70) 0.385)
Tc = 3.85 min.
Por condicin de la aplicacin del Mtodo Racional, el Tc no puede ser menor de 10 min.
Se asume entonces: aplicacin practica en estudios hidrolgicos.
Tc = Td = 10 min.
3 Tomar la intensidad de lluvia con Tc =Td = 10 min, del Cuadro N 3.2 y Grfico No 3.2, para un periodo de retorno de P.R. 25 aos.es
I = 37.08 mm/hora
No se Ajustada al 75%, con la finalidad de tener un margen de seguridad que se obtiene por los eventos hidrolgicos que ocurren en ciertas temporadas del ao.que se produce en la sierra central del Per.
Imx = 37.08 mm/hora
4 El rea de la cuenca aportante a las cunetas.
Para el clculo de la cuenca receptora, se ha asumido que las cunetas, desaguaran en alcantarillas ubicadas en promedio a una distancia entre ellas de 200 m.
El ancho de las zonas aledaas se asume de 70 m, que incluye la superficie de la cuneta; el rea resultante sera entonces de 14,000 m2A = 0,014 km25 Aplicando la frmula del Mtodo Racional para obtener el escurrimiento mximo:
Q = C *I *A/3,6
Q = 0,42 * 37.08 * 0,0140 / 3,6
Q = 0, 06056 m3/s
Q = 60.56Lt. /seg.
Para las obras de arte que se mencionan los caudales mximos para un perodo de 25 aos de retorno que son tabulados en base al estudio hidrolgico con datos de las precipitaciones promedios mensuales y mximas de 24 horas de la estacin de Jacas Chico para CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCOC1) Consideraciones para la seccin de la cuneta
La seccin propuesta Tipo (C1), tiene las siguientes consideraciones: H = 0,40 m; Zd = 1/2, Zi = Variable.
Se tendra una capacidad de conduccin suficiente para drenar las aguas provenientes de las zonas aledaas y los taludes, ms los eventos extraordinarios que se pudieran presentar. Siendo en consecuencia las dimensiones finales de la cuneta triangular revestida en concreto f c = 175 Kg/cm2 las siguientes:
Ancho superficial
=0.75 m.
Profundidad
=0.50 m,
Talud interno
=2.0/1.0 (H/V)
Espesor de revestimiento =0.10 m.
Juntas
=cada 3.0 m.
1PONTONX0+240PONTON6.203.00RIO MOLINOS
5.00. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
1.- El rea del Proyecto corresponde a la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO, con una longitud de 5.760 Kms.2.- El sistema de drenaje longitudinal y transversal deber ser cuidadosamente diseado y posteriormente construido para formar parte de la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO, cuyo caudal mximo para las cunetas es de Q= 60.56 lts/seg..3.-Rgimen Hidrolgico, recopilando informacin de los lugareos se supo de la no ocurrencia de avenidas y sequas, de eventos extremos.4.- Para la generacin de las precipitaciones en el rea de estudio de la CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO, fueron tomados con las estaciones de Jacas Chico (Chaulan).5.- Con los datos tomados se calcularon las intensidades mximas, y la generacin de caudales mximos con diferentes perodos de retorno con sus respectivas ecuaciones, mediante mtodos ms apropiados que presentan las ecuaciones empricos.
Recomendacin
1.- Considerar la implementacin como parte del proyecto de una estacin hidromtrica a fin de generar reportes de caudales diarios que permitan cubrir el vaco existente de la falta de datos hidrolgicos para obras de prevencin y mitigacin de eventos extremos en la zona.
2.- Para estudios otros se recomienda tomar estaciones que presentan datos histricos mayores ha 25 aos ya que esto presentan resultados mas consistente que las obtenidas.ANEXOSESTUDIO HIDROLGICO
PROMEDIOS DE LA ESTACION JACAS CHICO
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
300.00
Meses del Ao
Promedio
2
0.500
3
0.667
5
0.800
10
0.900
25
0.960
50
0.980
100
0.990
200
0.995
84.91
Estacin Jacas Chico
64.63
69.27
74.57
78.22
5.79
Clculo segn Log Normal de 2 Parmetros
Precipitacin mxima en 24 horas (mm)
Aos
Probabilidad
Valor Calculado
Desviacin Estandar
2.47
56.62
60.59
6.47
7.12
81.64
5.08
2.81
3.57
4.11
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Lluvias mx. Calculadas en el Tramo de la Trocha (Estacin Jacas Chico)
15
30
60
120
180
240
200
84.91
27.126
32.259
38.362
45.621
50.488
54.253
100
81.64
26.082
31.016
36.885
43.864
48.543
52.163
50
78.22
24.989
29.717
35.340
42.026
46.510
49.978
25
74.57
23.823
28.330
33.691
40.065
44.340
47.646
10
69.27
22.130
26.317
31.296
37.218
41.188
44.260
5
64.63
20.647
24.554
29.200
34.725
38.429
41.295
3
60.59
19.357
23.019
27.375
32.554
36.027
38.714
2
56.62
18.088
21.511
25.581
30.421
33.666
36.177
Duracin en Minutos
P. Max. 24
horas
T (aos)
EMBED Equation.3
CUADRO N 4.2
CREACION DEL CAMINO VECINAL SAN PEDRO DE CHAULAN JULCAN, DISTRITO DE SAN PEDRO DE CHAULAN HUANUCO - HUANUCO HIDROLOGIA Y DRENAJES
PAGE 8
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Caracterstica de la SuperficiePeriodo de Retorno
25102550100500
Areas de Cultivos
Plano, 0 - 2%0.310.410.360.400.430.470.57
Promedio, 2 - 7%0.350.380.410.440.480.510.60
Pendiente Superior a 7%0.390.420.440.480.510.540.61
Pastizales
Plano, 0 - 2%0.250.280.300.340.370.410.53
Promedio, 2 - 7%0.330.360.380.420.450.490.58
Pendiente Superior a 7%0.370.400.420.460.490.530.60
Bosques
Plano, 0 - 2%0.220.250.280.310.350.390.48
Promedio, 2 - 7%0.310.340.360.400.430.470.56
Pendiente Superior a 7%0.350.390.410.450.480.520.58
Fuente: Hidrologa Aplicada, Ven Te Chow, David R. Maidment, Larry W. Mays. 1994
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