memoria hidrologia e hidraulica - alto aguashi

CUENCA : QDA ALTO AGUASHI

DISTRITO :

CHOLON PROVINCIA :

MARAÑON REGIÓN :

HUÁNUCO PROPIETARIO :

GOBIERNO REGIONAL DE HUÁNUCO

GOBIERNO REGIONAL

DE HUÁNUCO

HUANUCO - 2014

ESTUDIO DE HIDROLOGÍA E

HIDRÁULICA

Estudio a Nivel de Perfil del Proyecto “Instalación del Servicio de Agua Potable y Disposición Sanitaria de Excretas en los Caserios de Alto Aguashi y Santa Rosa De Baden del Centro Poblado la Morada, Distrito

Cholon, Provincia Marañón, Región Huánuco” ”

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ESTUDIO HIDROLÓGICO

Contenido

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 3

........................................................................................................................ 4

1. GENERALIDADES .......................................................................................... 5

1.1. Ubicación Del Proyecto................................................................................................ 5

1.2. Descripción Del Proyecto............................................................................................. 6

1.3. Objetivos ...................................................................................................................... 7

1.4. Evaluación Hidráulica y Planteamiento de Soluciones ................................................ 7

1.5. Metodología ................................................................................................................. 8

1.6. Alcance ........................................................................................................................ 9

1.7. Marco Teórico .............................................................................................................. 9

..................................................................................................................... 42

2. HIDROLOGÍA .................................................................................................. 43

2.1. Cuencas Hidrográficas .............................................................................................. 43

2.2. Estudio de Hidrología ................................................................................................ 43

2.3. Cartografía ................................................................................................................. 43

2.4. Pluviometría ............................................................................................................... 44

2.5. Periodo De Diseño Para Obras De Drenaje .............................................................. 46

2.6. Hidrología Estadística ................................................................................................ 46

2.7. Cuencas Hidrográficas .............................................................................................. 51

2.8. Caudal De Diseño ...................................................................................................... 51

2.9. Diseño Hidráulico De Estructuras De Drenaje ........................................................... 52

2.10. Caudal Mínimo ........................................................................................................... 53

2.11. Conclusiones ............................................................................................................. 55

............................................................................................................................. 56



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INTRODUCCIÓN

El principal objetivo del estudio es la obtención de las secciones de obras de drenaje a partir

del caudal de diseño obtenido del estudio hidrológico y de las propiedades de los materiales a

emplear en el proyecto (puente y defensa ribereña).

El caudal de diseño se obtendrá a partir de las características geomorfológicas del área en

análisis, periodo de vida de la estructura y entre otros parámetros que aseguraran el diseño

óptimo de las estructuras que constituyen el sistema de drenaje de la pavimentación.

Bajo este marco se emplearan los procedimientos y recomendaciones del “manual de

hidrología, Hidráulica y Drenaje” del MTC.

El estudio de hidrología se realizara zonificando cada micro cuencas por cada estructura a

plantear y dependiendo del periodo de diseño a asumido se obtendrá un caudal de diseño para

dicha estructura, cada micro cuenca cuenta con características geomorfológicas diferentes

pero la misma condiciones meteorológicas.

La información hidrológica y meteorológica a utilizar en el estudio fueron proporcionados por el

Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI).



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GENERALIDADES



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1. GENERALIDADES

1.1. Ubicación Del Proyecto

El área de estudio está ubicado en

• CUENCA : QDA ALTO AGUASHI • DISTRITO : CHOLON • PROVINCIA : MARAÑON • REGIÓN : HUÁNUCO •

IMAGEN DE GOOGLE EARTH



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1.2. Descripción Del Proyecto

La PNSR como parte de su programación de mejorar la calidad de vida de los

habitantes de la localidad, ha previsto la elaboración del perfil técnico “INSTALACIÓN

DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE Y DISPOSICIÓN SANITARIA DE EXCRETAS

EN LOS CASERÍOS DE ALTO AGUASHI Y SANTA ROSA DE BADEN DEL CENTRO

POBLADO LA MORADA, DISTRITO CHOLON, PROVINCIA MARAÑÓN, REGIÓN

HUÁNUCO”.

Parte de este estudio consiste en evaluar el comportamiento del rio en el punto de

estudio, como resultado de la evaluación se obtendrá los caudales normales y

máximos y mínimos profundidad de socavación para un determinado periodo de

diseño.

La cuenca en análisis cuenta con irregularidades, topografía agreste y poca presencia

de vegetación. Es de especial importancia indicar la pluviosidad que en años normales,

puede hallarse en la cuenca. Sin embargo, debe considerarse además la ocurrencia

del Fenómeno El Niño, el cual, al crear condiciones ambientales totalmente distintas,

produce situaciones anómalas de precipitación en algunas zonas del territorio, no

siempre previsibles, siendo recomendable adoptar criterios algo conservadores en la

evaluación hidrológica de las obras de reconstruirse o mantenerse.



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1.3. Objetivos

• Proyectar obras protección, encausamiento y uso.

• La determinación del régimen climatológico en el área objeto del proyecto.

• Variación de la Precipitación.

• Caudales de las avenidas en los tramos de interés del proyecto.

• Caudales en épocas de estiaje

• Hidrógrafa de Avenidas para los períodos de retorno requeridos en la zona de

estudio.

• Tránsito de la avenida en cauces.

1.4. Evaluación Hidráulica y Planteamiento de Soluciones

A lo largo del cauce del rio se determinó que el rio presenta meandros menores, el

punto donde se planteara la estructura es un punto óptimo de sección continua, buen

suelo de fundación y por encima de cualquier cultivo, para evitar contaminación de la

fuente.

Así mismo se observa que el rio en épocas de avenidas un incremento del tirante en el

cauce, lo cual involucra la creación de estructuras de encausamiento.



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1.5. Metodología

Con el fin de reunir los criterios adecuados que permitan conocer las características

hidrológicas de la zona en análisis, el estudio se realizó en tres etapas, Pre campo,

campo y gabinete.

Pre-campo.- Básicamente se recopilo de información de estudios hechos años

anteriores en obras similares, así mismo, se observó que información es de poca

confiabilidad debido a que las obas existentes poseen problemas. Por ello, se

planteara un diseño bastante conservador a la hora de diseño.

Trabajos de Campo.- En el trabajo de campo de recolecto información del drenaje

existente así como del sentido del flujo y delimitación del área de influencia.

Fase de Gabinete.- Consiste en el análisis hidrológico, hidráulico y socavación que

comprende aspectos tales como régimen pluvial de la zona, características físicas de

las cuencas, tipo material que conforma el fondo del rio, determinación de los

parámetros hidrológicos y dimensionamiento de las obras de drenaje.

De la revisión de los antecedentes y estudios de reconocimiento de campo, se obtiene

la información sobre el régimen hídrico de la zona de estudio. Se estima las

magnitudes de los eventos hidrológicos máximos, según información hidrológica

disponible y datos de campo a través de huellas dejadas por las avenidas anteriores e

información de lugareños.

Este estudio se detalla en el siguiente informe, así como los cálculos realizados.



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1.6. Alcance

Dimensionar el ancho y altura de los muros de encausamiento.

Calcular los tirantes críticos en el rio.

Determinar el caudal en estiaje

1.7. Marco Teórico

HIDROLOGÍA

1) Factores Hidrológicos y Geológicos que inciden e n el Diseño Hidráulico de las Obras de Drenaje El presente ítem describe los factores que influyen en la obtención de diseños

adecuados que garanticen el buen funcionamiento del sistema de drenaje proyectado,

acorde a las exigencias hidrológicas de la zona de estudio.

El primer factor a considerar se refiere al tamaño de la cuenca como factor hidrológico,

donde el caudal aportado estará en función a las condiciones climáticas, fisiográficas,

topográficas, tipo de cobertura vegetal, tipo de manejo de suelo y capacidad de

almacenamiento.

Los factores geológicos e hidrogeológicos que influyen en el diseño se refieren a la

presencia de aguas subterráneas, naturaleza y condiciones de las rocas permeables y

de los suelos: su homogeneidad, estratificación, conductividad hidráulica,

compresibilidad, etc. y también a la presencia de zonas proclives de ser afectadas por

fenómenos de geodinámica externa de origen hídrico.

2) Estudios de Campo Los estudios de campo deben efectuarse con el propósito de identificar, obtener y

evaluar la información referida: al estado actual de las obras de drenaje existentes,

condiciones topográficas e hidrológicas del área de su emplazamiento. Asimismo el

estudio de reconocimiento de campo permite identificar y evaluar los sectores críticos

actuales y potenciales, de origen hídrico como deslizamientos, derrumbes, erosiones,

huaycos, áreas inundables, asentamientos, etc. que inciden negativamente en la

conservación y permanencia de la estructura vial (carreteras y/o puentes).

Se debe evaluar las condiciones de las estaciones pluviométricas e hidrométricas, así

como la consistencia de los datos registrados.



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Por otro lado, el estudio de reconocimiento de campo permite localizar y hacer el estudio

correspondiente de todas las cuencas y/o micro cuencas hidrográficas, cuyos cursos

naturales de drenaje principal interceptan el eje vial en estudio.

Para la elaboración de un estudio o informe de Hidrología, la actividad de estudio de

campo a lo largo del proyecto vial, es de carácter obligatorio, por parte del o los

especialista (s) a cargo de los estudios hidrológicos e hidráulicos.

3) Evaluación de la Información Hidrológica Dado que el país tiene limitaciones en la disponibilidad de datos ya sea hidrométrico

como pluviométricos y la mayor parte de las cuencas hidrográficas no se encuentran

instrumentadas, generalmente se utilizan métodos indirectos para la estimación del

caudal de diseño.

De acuerdo a la información disponible se elegirá el método más adecuado para obtener

estimaciones de la magnitud del caudal, el cual será verificado con las observaciones

directas realizadas en el punto de interés, tales como medidas de marcas de agua de

crecidas importantes y análisis del comportamiento de obras existentes.

La representatividad, calidad, extensión y consistencia de los datos es primordial para el

inicio del estudio hidrológico, por ello, se recomienda contar con un mínimo de 25 años

de registro que permita a partir de esta información histórica la predicción de eventos

futuros con el objetivo que los resultados sean confiables, asimismo dicha información

deberá incluir los años en que se han registrado los eventos del fenómeno “El Niño”, sin

embargo dado que durante el evento del fenómeno del niño la información no es medida

ya que normalmente se estiman valores extraordinarios, esta información debe ser

evaluada de tal manera que no se originen sobredimensionamientos en las obras.

Indiscutiblemente, la información hidrológica y/o hidrometeorológica básica para la

realización del estudio correspondiente, deberá ser representativa del área en dónde se

emplaza el proyecto vial.

4) Área del Proyecto - Estudio de la(s) Cuenca(s) H idrográfica(s) El estudio de cuencas está orientado a determinar sus características hídricas y

geomorfológicas respecto a su aporte y el comportamiento hidrológico. El mayor



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conocimiento de la dinámica de las cuencas permitirá tomar mejores decisiones respecto

al establecimiento de las obras viales.

Es importante determinar las características físicas de las cuencas como son: el área,

forma de la cuenca, sistemas de drenaje, características del relieve, suelos, etc. Estas

características dependen de la morfología (forma, relieve, red de drenaje, etc.), los tipos

de suelos, la cobertura vegetal, la geología, las prácticas agrícolas, etc. Estos elementos

físicos proporcionan la más conveniente posibilidad de conocer la variación en el espacio

de los elementos del régimen hidrológico. El estudio de cuencas hidrográficas deberá

efectuarse en planos que cuenta el IGN en escala 1:100,000 y preferentemente a una

escala de 1/25,000, con tal de obtener resultados esperados.

5) Selección del Período de Retorno El tiempo promedio, en años, en que el valor del caudal pico de una creciente

determinada es igualado o superado una vez cada “T” años, se le denomina Período de

Retorno “T”. Si se supone que los eventos anuales son independientes, es posible

calcular la probabilidad de falla para una vida útil de n años.

Para adoptar el período de retorno a utilizar en el diseño de una obra, es necesario

considerar la relación existente entre la probabilidad de excedencia de un evento, la vida

útil de la estructura y el riesgo de falla admisible, dependiendo este último, de factores

económicos, sociales, técnicos y otros.

El criterio de riesgo es la fijación, a priori, del riesgo que se desea asumir por el caso de

que la obra llegase a fallar dentro de su tiempo de vida útil, lo cual implica que no ocurra

un evento de magnitud superior a la utilizada en el diseño durante el primer año, durante

el segundo, y así sucesivamente para cada uno de los años de vida de la obra.

El riesgo de falla admisible en función del período de retorno y vida útil de la obra está

dado por:

� � 1 � �1 � 1��

�

Si la obra tiene una vida útil de n años, la fórmula anterior permite calcular el período de

retorno T, fijando el riesgo de falla admisible R, el cual es la probabilidad de ocurrencia

del pico de la creciente estudiada, durante la vida útil de la obra. (Ver Figura Nº 01)



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En la Tabla Nº 01 se presenta el valor T para varios riesgos permisibles R y para la vida

útil n de la obra.

TABLA Nº 01: Valores de Período de Retorno T (Años)

R VIDA ÚTIL DE LAS OBRAS (n años)

1 2 3 5 10 20 25 50 100 200 0.01 100 199 299 498 995 1990 2488 4975 9950 19900 0.02 50 99 149 248 495 990 1238 2475 4950 9900 0.05 20 39 59 98 195 390 488 975 1950 3900 0.10 10 19 29 48 95 190 238 475 950 1899 0.20 5 10 14 23 45 90 113 225 449 897 0.25 4 7 11 18 35 70 87 174 348 695 0.50 2 3 5 8 15 29 37 73 154 289 0.75 1.3 2 2.7 4.1 7.7 15 18 37 73 144 0.99 1 1.11 1.27 1.66 2.7 5 5.9 11 22 44

Fuente: MONSALVE, 1999.

De acuerdo a los valores presentados en la Tabla Nº 01 se recomienda utilizar como

máximo, los siguientes valores de riesgo admisible de obras de drenaje:



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TABLA Nº 02: VALORES RECOMENDADOS

DE RIESGO ADMISIBLE DE OBRAS DE DRENAJE TIPO DE OBRA RIESGO ADMISIBLE (**)

( %) Puentes (*) 22 Alcantarillas de paso de quebradas importantes y badenes

39

Alcantarillas de paso quebradas menores y descarga de agua de cunetas

64

Drenaje de la plataforma (a nivel longitudinal) 64 Subdrenes 72 Defensas Ribereñas 22

(*) - Para obtención de la luz y nivel de aguas máximas extraordinarias. - Se recomienda un período de retorno T de 500 años para el cálculo de socavación. (**) - Vida Útil considerado n=25 años. - Se tendrá en cuenta, la importancia y la vida útil de la obra a diseñarse. - El Propietario de una Obra es el que define el riesgo admisible de falla y la vida útil de las obras.

6) Análisis Estadístico de Datos Hidrológicos • Modelos de distribución

El análisis de frecuencias tiene la finalidad de estimar precipitaciones, intensidades

o caudales máximos, según sea el caso, para diferentes períodos de retorno,

mediante la aplicación de modelos probabilísticos, los cuales pueden ser discretos o

continuos.

El análisis de frecuencias tiene la finalidad de estimar precipitaciones, intensidades

o caudales máximos, según sea el caso, para diferentes períodos de retorno,

mediante la aplicación de modelos probabilísticos, los cuales pueden ser discretos o

continuos.

a) Distribución Normal

b) Distribución Log Normal 2 parámetros

c) Distribución Log Normal 3 parámetros

d) Distribución Gamma 2 parámetros

e) Distribución Gamma 3 parámetros

f) Distribución Log Pearson tipo III

g) Distribución Gumbel

h) Distribución Log Gumbel



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a) Distribución Normal

La función de densidad de probabilidad normal se define como:

Donde

b) Distribución Log Normal 2 Parámetros

La función de distribución de probabilidad es:

Donde X y S son los parámetros de la distribución.

Si la variable x de la ecuación (2) se remplaza por una función y=f(x), tal

que y=log(x), la función puede normalizarse, transformándose 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:

Donde Y es la media de los datos de la muestra transformada.



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Donde Sy es la desviación estándar de los datos de la muestra

transformada.

Asimismo; se tiene las siguientes relaciones:

Donde Cs es el coeficiente de oblicuidad de los datos de la muestra

transformada. (Monsalve, 1999).

c) Distribución Log Normal 3 Parámetros

La función de densidad de x es:

Para x > x0

Donde:

X0: parámetro de posición

Uy: parámetro de escala o media

Sy²: parámetro de forma o varianza

d) Distribución Gamma 2 Parámetros

La función de densidad es:

Válido para:

0 ≤ x < ∞

0 < γ < ∞

0 < β < ∞



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Donde:

γ : parámetro de forma

β : parámetro de escala

e) Distribución Gamma 3 Parámetros


Válido para:

x0 ≤ x < ∞

-∞ < x0 < ∞

0 < β < ∞

0 < γ < ∞

Donde:

x0: origen de la variable x, parámetro de posición



f) Distribución Log Pearson Tipo III


Válido para:

x0 ≤ x < ∞

-∞ < x0 < ∞

0 < β < ∞

0 < γ < ∞

Donde:

x0: parámetro de posición





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g) Distribución Gumbel

La distribución de Valores Tipo I conocida como Distribución Gumbel o

Doble Exponencial, tiene como función de distribución de probabilidades la

siguiente expresión:

Utilizando el método de momentos, se obtienen las siguientes relaciones:

Donde:

α : Parámetro de concentración.

β : Parámetro de localización.

Según Ven Te Chow, la distribución puede expresarse de la siguiente

forma:

Donde:

x : Valor con una probabilidad dada.

x : Media de la serie.

k : Factor de frecuencia.

h) Distribución Log Gumbel

La variable aleatoria reducida log Gumbel, se define como:

Con lo cual, la función acumulada reducida log Gumbel es:



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• Pruebas de bondad de ajuste

Las pruebas de bondad de ajuste son pruebas de hipótesis que se usan para

evaluar si un conjunto de datos es una muestra independiente de la distribución

elegida.

En la teoría estadística, las pruebas de bondad de ajuste más conocidas son la χ 2

y la Kolmogorov – Smirnov, las cuales se describen a continuación.

a) Prueba χ2

Esta prueba fue propuesta por Karl Pearson en 1900, se aplica para

verificar bondad de las distribuciones normales y log normales.

Para aplicar la prueba, el primer paso es dividir los datos en un número

k de intervalos de clase. Luego se calcula el parámetro estadístico:

Donde:

θi: es el número observado de eventos en el intervalo i y εi es el número

esperado de eventos en el mismo intervalo.

θi se calcula como:

Asimismo; F(Si) es la función de distribución de probabilidad en el límite

superior del intervalo i, F(Ii) es la misma función en el límite inferior y n es

el número de eventos.

Una vez calculado el parámetro D para cada función de distribución

considerada, se determina el valor de una variable aleatoria con distribución

χ2 para ν = k-1-m grados de libertad y un nivel de significancia α, donde m

es el número de parámetros estimados a partir de los datos.

Para aceptar una función de distribución dada, se debe cumplir:



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El valor de se obtiene de tablas de la función de distribución

χ2.

Cabe recalcar que la prueba del X2, desde un punto de vista matemático

solo debería usarse para comprobar la normalidad de las funciones normal

y Log normal.

b) Prueba Kolmogorov – Smirnov

Método por el cual se comprueba la bondad de ajuste de las distribuciones,

asimismo permite elegir la más representativa, es decir la de mejor ajuste.

Esta prueba consiste en comparar el máximo valor absoluto de la diferencia

D entre la función de distribución de probabilidad observada Fo (xm) y la

estimada F (xm):

� �á /�� – �� /Con un valor crítico d que depende del número de datos y el nivel de

significancia seleccionado (Tabla Nº 03). Si D<d, se acepta la hipótesis

nula. Esta prueba tiene la ventaja sobre la prueba de X2 de que compara

los datos con el modelo estadístico sin necesidad de agruparlos. La función

de distribución de probabilidad observada se calcula como:

�� 1 � �/�� 1�Donde m es el número de orden de dato xm en una lista de mayor a menor

y n es el número total de datos. (Aparicio, 1996)

TABLA Nº 03: Valores críticos d para la prueba Kolmogorov – Smirnov

TAMAÑO DE LA MUESTRA

α =0.10 α =0.05 α =0.01

5 0.51 0.56 0.67 10 0.37 0.41 0.49 15 0.30 0.34 0.40 20 0.26 0.29 0.35 25 0.24 0.26 0.32 30 0.22 0.24 0.29 35 0.20 0.22 0.27 40 0.19 0.21 0.25

Fuente: Aparicio, 1999.



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7) Determinación de la Tormenta de Diseño Uno de los primeros pasos en muchos proyectos de diseño es la determinación del

evento de lluvia a usar.

Una tormenta de diseño es un patrón de precipitación definido para utilizarse en el

diseño de un sistema hidrológico. Usualmente la tormenta de diseño conforma la entrada

al sistema, y los caudales resultantes a través de éste se calculan utilizando

procedimientos de lluvia-escorrentía y tránsito de caudales. Una tormenta de diseño

puede definirse mediante un valor de profundidad de precipitación en un punto, mediante

un hietograma de diseño que especifique la distribución temporal de la precipitación

durante una tormenta.

Las tormentas de diseño pueden basarse en información histórica de precipitación de

una zona o pueden construirse utilizando las características generales de la precipitación

en regiones adyacentes.

Su aplicación va desde el uso de valores puntuales de precipitación en el método

racional para determinar los caudales picos en alcantarillados de aguas lluvias y

alcantarillas de carreteras, hasta el uso de hietogramas de tormenta como las entradas

para el análisis de lluvia-escorrentía en embalses de detención de aguas urbanas.

Para determinación de la tormenta de diseño sería recomendable contar con información

obtenida a través de un pluviógrafo, ya que este equipo provee información instantánea,

sin embargo, la mayoría de estaciones de medición de precipitaciones solo cuentan con

pluviómetros que solo proveen de valores medios.

Curvas Intensidad – Duración – Frecuencia

La intensidad es la tasa temporal de precipitación, es decir, la profundidad por unidad de

tiempo (mm/h). Puede ser la intensidad instantánea o la intensidad promedio sobre la

duración de la lluvia.

Comúnmente se utiliza la intensidad promedio, que puede expresarse como:

Donde P es la profundidad de lluvia (mm) y Td es la duración, dada usualmente en

horas. La frecuencia se expresa en función del período de retorno, T, que es el intervalo



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de tiempo promedio entre eventos de precipitación que igualan o exceden la magnitud

de diseño.

Las curvas intensidad – duración – frecuencia son un elemento de diseño que relacionan

la intensidad de la lluvia, la duración de la misma y la frecuencia con la que se puede

presentar, es decir su probabilidad de ocurrencia o el periodo de retorno.

Para determinar estas curvas IDF se necesita contar con registros pluviográficos de

lluvia en el lugar de interés y seleccionar la lluvia más intensa de diferentes duraciones

en cada año, con el fin de realizar un estudio de frecuencia con cada una de las series

así formadas. Es decir, se deben examinar los hietogramas de cada una de las

tormentas ocurridas en un año y de estos hietogramas elegir la lluvia correspondiente a

la hora más lluviosa, a las dos horas más lluviosas, a las tres horas y así sucesivamente.

Con los valores seleccionados se forman series anuales para cada una de las

duraciones elegidas. Estas series anuales están formadas eligiendo, en cada año del

registro, el mayor valor observado correspondiente a cada duración, obteniéndose un

valor para cada año y cada duración.

Cada serie se somete a un análisis de frecuencia, asociando modelos probabilísticas

según lo descrito en el ítem 3.7. Así se consigue una asignación de probabilidad para la

intensidad de lluvia correspondiente a cada duración, la cual se representa en un gráfico

único de intensidad vs. duración, teniendo como parámetro el período de retorno, tal

como se muestra en el ejemplo (Ver Figura Nº 02).

Cabe indicar que formar las series anuales es un proceso largo y laborioso, que

involucra el examen cuidadoso de los rollos pluviográficos, la lectura de los valores, la

digitación de la información, la contrastación y verificación de los valores leídos con los

registros pluviométricos cercanos y el análisis de las tormentas registradas para

encontrar los máximos valores registrados para cada una de las duraciones

seleccionadas.



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Las curvas de intensidad – duración – frecuencia también pueden expresarse como ecuaciones con el fin de evitar la lectura de la intensidad de lluvia de diseño en un una gráfica. Un modelo general es el siguiente:

Donde I es la intensidad de lluvia de diseño, D es la duración y a, b y m son coeficientes

que varían con el lugar y el período de retorno, asimismo para su determinación se

requiere hacer una linealización previa de la ecuación para luego hallar los parámetros a,

b y m por medio de regresión lineal.

La duración de la lluvia de diseño es igual al tiempo de concentración (tc) para el área de

drenaje en consideración, dado que la escorrentía alcanza su pico en el tiempo de

concentración, cuando toda el área está contribuyendo al flujo en la salida. En nuestro

país, debido a la escasa cantidad de información pluviográfica con que se cuenta,

difícilmente pueden elaborarse estas curvas. Ordinariamente solo se cuenta con lluvias

máximas en 24 horas, por lo que el valor de la Intensidad de la precipitación pluvial

máxima generalmente se estima a partir de la precipitación máxima en 24 horas,

multiplicada por un coeficiente de duración; en la Tabla Nº 04 se muestran coeficientes

de duración, entre 1 hora y 48 horas, los mismos que podrán usarse, con criterio y

cautela para el cálculo de la intensidad, cuando no se disponga de mejor información.



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TABLA Nº 04: Coeficientes de duración Lluvias entre 48 horas y una hora DURACIÓN DE LA

PRECIPITACIÓN EN HORAS

COEFICIENTE

1 0.25 2 0.31 3 0.38 4 0.44 5 0.50 6 0.56 8 0.64

10 0.73 12 0.79 14 0.83 16 0.87 18 0.90 20 0.93 22 0.97 24 1.00 48 1.32

Fuente: Manual para el Diseño de Carreteras Pavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito

Se puede establecer como un procedimiento lo siguiente:

1. Seleccionar las lluvias mayores para diferentes tiempos de duración.

2. Ordenar de mayor a menor.

3. Asignar a cada valor ordenado una probabilidad empírica.

4. Calcular el tiempo de retorno de cada valor.

5. Graficar la curva intensidad-frecuencia-duración.

Para el caso de duraciones de tormenta menores a 1 hora, o no se cuente con registros

pluviográficos que permitan obtener las intensidades máximas, estas pueden ser

calculadas mediante la metodología de Dick Peschke (Guevara, 1991) que relaciona la

duración de la tormenta con la precipitación máxima en 24 horas. La expresión es la

siguiente:



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Donde:

Pd = precipitación total (mm)

d = duración en minutos

P24h = precipitación máxima en 24 horas (mm)

La intensidad se halla dividiendo la precipitación Pd entre la duración.

Las curvas de intensidad-duración-frecuencia, se han calculado indirectamente,

mediante la siguiente relación:

Donde:

I = Intensidad máxima (mm/h)

K, m, n = factores característicos de la zona de estudio

T = período de retorno en años

t = duración de la precipitación equivalente al tiempo de concentración (min)

8) Tiempo de Concentración

Es el tiempo requerido por una gota para recorrer desde el punto hidráulicamente más

lejano hasta la salida de la cuenca.

Transcurrido el tiempo de concentración se considera que toda la cuenca contribuye a la

salida. Como existe una relación inversa entre la duración de una tormenta y su

intensidad (a mayor duración disminuye la intensidad), entonces se asume que la

duración crítica es igual al tiempo de concentración tc. El tiempo de concentración real

depende de muchos factores, entre otros de la geometría en planta de la cuenca (una

cuenca alargada tendrá un mayor tiempo de concentración), de su pendiente pues una

mayor pendiente produce flujos más veloces y en menor tiempo de concentración, el

área, las características del suelo, cobertura vegetal, etc. Las fórmulas más comunes

solo incluyen la pendiente, la longitud del cauce mayor desde la divisoria y el área.

El tiempo de concentración en un sistema de drenaje pluvial es:



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tc � to � tf

Donde:

to: tiempo de entrada, hasta alguna alcantarilla.

tf: tiempo de flujo en los alcantarillados hasta el punto de interés =Σ

Li / Vi.

Las ecuaciones para calcular el tiempo de concentración se muestran en la Tabla Nº 05.

TABLA Nº 05:

Fórmulas para el cálculo del tiempo de concentración MÉTODO Y

FECHA FÓRMULA PARA tc (minutos) OBSERVACIONES

Kirpich (1940)

L = longitud del canal desde aguas arriba hasta la salida, m. S = pendiente promedio de la cuenca, m/m

Desarrollada a partir de información del SCS en siete cuencas rurales de Tennessee con canales bien definidos y pendientes empinadas (3 a 10%); para flujo superficial en superficies de concreto o asfalto se debe multiplicar tc por 0.4; para canales de concreto se debe multiplicar por 0.2; no se debe hacer ningún ajuste para flujo superficial en suelo descubierto o para flujo en cunetas.

California Culverts

Practice (1942)

L = longitud del curso de agua más largo, m. H = diferencia de nivel entre la divisoria de aguas y la salida, m.

Esencialmente es la ecuación de Kirpich; desarrollada para pequeñas cuencas montañosas en California.

Izzard (1946)

i = intensidad de lluvia, mm/h c = coeficiente de retardo L = longitud de la trayectoria de flujo, m. S = pendiente de la trayectoria de flujo, m/m.

Bureau of Public Roads para flujo superficial en caminos y Áreas de céspedes; los valores del coeficiente de retardo varían desde 0.0070 para pavimentos muy lisos hasta 0.012 para pavimentos de concreto y 0.06 para superficies densamente cubiertas de pasto; la solución requiere de procesos iterativos; el producto de i por L debe ser 3800.

Federal Aviation Administration

(1970)

C = coeficiente de escorrentía del método racional. L = longitud del flujo superficial, m. S = pendiente de la superficie, m/m

Desarrollada de información sobre el drenaje de aeropuertos recopilada por el Corps of Engineers: el método tiene como finalidad el ser usado en problemas de drenaje de aeropuertos pero ha sido frecuentemente usado para flujo superficial en cuencas urbanas.

Ecuaciones de onda cinemática

Morgali y Linsley (1965)

Aron y Erborge (1973)

L = longitud del flujo superficial, m. n = coeficiente de rugosidad de Manning. I = intensidad de lluvia, mm/h.

análisis de onda cinemática de la escorrentía superficial desde superficies desarrolladas; el método requiere iteraciones debido a que tanto I (Intensidad de lluvia) como tc son desconocidos, la superposición de una curva de intensidad – duración – frecuencia da una solución gráfica directa para tc.



Pag. 26


S = pendiente promedio del terreno-m/m.

Ecuación de retardo SCS

(1973)

L = longitud hidráulica de la cuenca (mayor trayectoria de flujo), m. CN = Número de curva SCS S = pendiente promedio de la cuenca, m/m.

Ecuación desarrollada por el SCS a partir de información de cuencas de uso agrícola; ha sido adaptada a pequeñas cuencas urbanas con áreas inferiores a 800 Ha; se ha encontrado que generalmente es buena cuando el área se encuentra completamente pavimentada; para áreas mixtas tiene tendencia a la sobrestimación; se aplican factores de ajuste para corregir efectos de mejoras en canales e impermeabilización de superficies; la ecuación supone que tc = 1.67 x retardo de la cuenca.

Fuente: * SCS Soil Conservation Service

9) Hietograma de Diseño

En ocasiones no es suficiente el dato de que (por ejemplo) la precipitación máxima para

las 5 horas más lluviosas es de 100 mm.

Es posible que necesitemos conocer la evolución de esos 100 mm. A lo largo de esas 5

horas.

Los métodos hidrológicos más modernos requieren no sólo del valor de lluvia o

intensidad de diseño, sino de una distribución temporal (tormenta), es decir el método

estudia la distribución en el tiempo, de las tormentas observadas.

Una de las maneras de obtenerlo es a partir de las curvas IDF, dentro de ellas el Método

del Bloque Alterno, es una manera sencilla.

(alternating block method, Chow et al).

a) Método del Bloque Alterno

El método del bloque alterno es una forma simple para desarrollar un hietograma de

diseño utilizando una curva-duración-frecuencia. El hietograma de diseño producido

por este método especifica la profundidad de precipitación en n intervalos de tiempo

sucesivos de duración ∆t, sobre una duración total de Td=n.∆t.

Después de seleccionar el periodo de retorno de diseño, la intensidad es leída en

una curva IDF para cada una de las duraciones ∆t, 2∆t, 3∆t, 4∆t, … y la profundidad

de precipitación correspondiente se encuentra al multiplicar la intensidad y la

duración. Tomando diferencias entre valores sucesivos de profundidad de

precipitación, se encuentra la cantidad de precipitación que debe añadirse por cada

unidad adicional de tiempo t. Estos incrementos o bloques se reordenan en una

secuencia temporal de modo que la intensidad máxima ocurra en el centro de la



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duración requerida Td y que los demás bloques queden en orden descendente

alternativamente hacia la derecha y hacia la izquierda del bloque central para formar

el hietograma de diseño (Figura Nº03).

10) Precipitación total y efectiva El exceso de precipitación o precipitación efectiva (Pe), es la precipitación que no se

retiene en la superficie terrestre y tampoco se infiltra en el suelo. Después de fluir a

través de la superficie de la cuenca, el exceso de precipitación se convierte en

escorrentía directa a la salida de la cuenca bajo la suposición de flujo superficial

hortoniano. Las gráficas de exceso de precipitación vs. el tiempo o

hietograma de exceso de precipitación es un componente clave para el estudio de las

relaciones lluvia-escorrentía. La diferencia entre el hietograma de lluvia total y el

hietograma de exceso de precipitación se conoce como abstracciones o pérdidas. Las

pérdidas son primordialmente agua absorbida por filtración con algo de intercepción y

almacenamiento superficial. El hietograma de exceso de precipitación puede calcularse

a partir del hietograma de precipitación en una o dos formas, dependiendo de si existe o

no información de caudales disponibles para la tormenta.



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11) Estimación de Caudales Cuando existen datos de aforo en cantidad suficiente, se realiza un análisis estadístico

de los caudales máximos instantáneos anuales para la estación más cercana al punto de

interés. Se calculan los caudales para los períodos de retorno de interés (2, 5, 10, 20,

50, 100 y 500 años son valores estándar) usando la distribución log normal, log pearson

III y Valor Extremo Tipo I (Gumbel), etc., según el ítem 3.7

Cuando no existen datos de aforo, se utilizan los datos de precipitación como datos de

entrada a una cuenca y que producen un caudal Q. cuando ocurre la lluvia, la cuenca se

humedece de manera progresiva, infiltrándose una parte en el subsuelo y luego de un

tiempo, el flujo se convierte en flujo superficial.

A continuación se presentan algunas metodologías:

a) Método IILA

Son escasas las estaciones que ofrecen información automatizada de registros

pluviales, por lo que existe bastante dispersión en los datos. Con el método IILA, la

intensidad de lluvia que tiene una duración t (en horas), para un periodo de retorno T

(en años), es:

Y la precipitación Pt,T tiene la siguiente relación:

Según la metodología empleada las fórmulas son válidas para 3 ≤ t ≤ 24 horas.

Para t ≤ 3 horas se usa:

Las constantes a, b, K y n fueron determinadas en el “Estudio de la Hidrología del

Perú” realizado por el convenio IILA-SENAMHI-UNI (Plano n.2-C), 1983.

Otra expresión que se utiliza es:



Pag. 29


Nuevamente εt y K son valores característicos de cada sub-región hidrológica.

Muchas veces εt es función de la altitud Y.

(Mayor información se puede hallar en el realizado por el convenio IILASENAMHI-

UNI, 1983).

b) Método Racional

Estima el caudal máximo a partir de la precipitación, abarcando todas las

abstracciones en un solo coeficiente c (coef. escorrentía) estimado sobre la base de

las características de la cuenca. Muy usado para cuencas, A<10 Km2. Considerar

que la duración de P es igual a tc.

La descarga máxima de diseño, según esta metodología, se obtiene a partir de la

siguiente expresión:

Donde:

Q : Descarga máxima de diseño (m3/s)

C : Coeficiente de escorrentía (Ver Tabla Nº 08)

I : Intensidad de precipitación máxima horaria (mm/h)

A: Área de la cuenca (Km2).



Pag. 30


TABLA Nº 08: Coeficientes de escorrentía método racional

COBERTURA VEGETAL

TIPO DE SUELO PENDIENTE DEL TERRENO

PRONUNCIADA ALTA MEDIA SUAVE DESPRECIABLE > 50% > 20% > 5% > 1% < 1%

Sin vegetación

Impermeable 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60 Semipermeable 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50 Permeable 0.50 0.45 0.40 0.35 0.30

Cultivos Impermeable 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50 Semipermeable 0.60 0.55 0.50 0.45 0.40 Permeable 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20

Pastos, vegetación ligera


Hierba, grama


Bosques, densa vegetación


El valor del coeficiente de escorrentía se establecerá de acuerdo a las características

hidrológicas y geomorfológicas de las quebradas cuyos cursos interceptan el

alineamiento de la carretera en estudio. En virtud a ello, los coeficientes de escorrentía

variarán según dichas características.

Método Racional Modificado Es el método racional según la formulación propuesta por Témez (1987, 1991) adaptada

para las condiciones climáticas de España. Y permite estimar de forma sencilla caudales

punta en cuencas de drenaje naturales con áreas menores de 770 km2 y con tiempos de

concentración (Tc) de entre 0.25 y 24 horas, la fórmula es la siguiente:

Donde:

Q : Descarga máxima de diseño (m3/s)

C : Coeficiente de escorrentía para el intervalo en el que

se produce I.

I : Intensidad de precipitación máxima horaria (mm/h)

A : Área de la cuenca (Km2)

K : Coeficiente de Uniformidad



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Las fórmulas que definen los factores de la fórmula general, son los siguientes:

A) Tiempo de Concentración (Tc)

Donde:

L= Longitud del cauce mayor (km)

S= Pendiente promedio del cauce mayor (m/m)

B) Coeficiente de Uniformidad

Donde: Tc= Tiempo de concentración (horas)

C) Coeficiente de simultaneidad o Factor reductor (kA)

Donde:

A : Área de la cuenca (Km2)

D) Precipitación máxima corregida sobre la cuenca (P)

Donde:

kA : Factor reductor

Pd : Precipitación máxima diaria (mm)

E) Intensidad de Precipitación ( I )



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Donde:

P : Precipitación máxima corregida (mm)

Tc : Tiempo de concentración (horas)

F) Coeficiente de Escorrentía ( C )

Donde:

Pd : Precipitación máxima diaria (mm)

Po : Umbral de escorrentía =�� 50

CN : Número de curva

12) Avenida de Diseño

La Avenida de Diseño es el caudal que se escoge, mediante diversas consideraciones,

para dimensionar un proyecto (o una parte de él).

Para su determinación se usa la información básica proporcionada por el estudio

hidrológico (Estimación de Caudales) y se incorporan los conceptos correspondientes a

riesgo, vulnerabilidad, importancia y costo de obra y muchos otros más, como por

ejemplo el tipo de río y de puente. En nuestro país, existe escasez de datos, por lo que

juegan un papel muy importante la experiencia y el buen tino del ingeniero proyectista

para escoger la Avenida de Diseño. Dentro de los criterios para la selección de los

valores posibles están los relativos al máximo nivel alcanzado por el agua, la capacidad

del encauzamiento, si fuese el caso las máximas socavaciones y muchas otras más.

La Avenida de Diseño debe escogerse de modo de garantizar la estabilidad del río y del

puente y teniendo en cuenta la evaluación de los daños potenciales involucrados en una

potencial falla.

Se debe tener en cuenta además que los dos últimos meganiños (1983 y 1998), tuvo

como característica, desde el punto de vista hidrológico y en relación con la estabilidad

de las estructuras, es la aparición de avenidas de larga duración, de varios días.



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HIDRÁULICA Y DRENAJE

1) Drenaje Superficial

a. Drenaje transversal de la Vía El elemento básico del drenaje transversal se denomina alcantarilla, y el longitudinal

se llama cunetas

El objetivo principal en el diseño hidráulico de una obra de drenaje transversal y

longitudinal es determinar la sección hidráulica más adecuada que permita el paso

libre del flujo líquido y flujo sólido que eventualmente transportan los cursos

naturales y conducirlos adecuadamente, sin causar daño a la carretera y a la

propiedad adyacente.

b. Diseño hidráulico

El cálculo hidráulico considerado para establecer las dimensiones mínimas de la

sección para las alcantarillas a proyectarse, es lo establecido por la fórmula de

Robert Manning para canales abiertos y tuberías, por ser el procedimiento más

utilizado y de fácil aplicación, la cual permite obtener la velocidad del flujo y caudal

para una condición de régimen uniforme mediante la siguiente relación.

Donde:

Q: Caudal (m3/s)

V : Velocidad media de flujo (m/s)

A : Área de la sección hidráulica (m2)

P : Perímetro mojado (m)

R : Radio hidráulico (m)

S : Pendiente de fondo (m/m)

n : Coeficiente de Manning (Ver Tabla Nº 09)



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TABLA Nº 09: Valores del Coeficiente de Rugosidad d e Manning (n)

TIPO DE CANAL MÍNIMO NORMAL MÁXIMO

A.

CO

ND

UC

TO C

ERR

AD

O C

ON

ESC

UR

RIM

IEN

TO

PAR

CIA

LMEN

TE L

LEN

O

A.1. METÁLICOS a. Bronce Polido b. Acero soldado con remaches c. Metal corrugado sub - dren dren para aguas lluvias

0.009 0.010 0.013 0.017 0.021

0.010 0.012 0.016 0.019 0.024

0.013 0.014 0.017 0.021 0.030

A.2 NO METÁLICOS a. Concreto tubo recto y libre de basuras tubo con curvas, conexiones afinado tubo de alcantarillado con cámaras, entradas. Tubo con moldaje de acero. Tubo de moldaje madera cepillada Tubo con moldaje madera en bruto b. Madera duelas laminada y tratada c. Albañilería de piedra.

0.010 0.011 0.011 0.013 0.012 0.012 0.015 0.010 0.015 0.018

0.011 0.013 0.012 0.015 0.013 0.014 0.017 0.012 0.017 0.025

0.013 0.014 0.014 0.017 0.014 0.016 0.020 0.014 0.020 0.030

B. C

AN

ALE

S R

EVES

TID

OS

B.1 METAL a. Acero liso sin pintar pintado b. Corrugado

0.011 0.012 0.021

0.012 0.013 0.025

0.014 0.017 0.030

B.2 NO METÁLICO a. Madera Sin tratamiento Tratada Planchas b. Concreto afinado con plana afinado con fondo de grava sin afinar excavado en roca de buena calidad excavado en roca descompuesta c. Albañilería piedra con mortero piedra sola

0.010 0.011 0.012 0.011 0.015 0.014 0.017 0.022 0.017 0.023

0.012 0.012 0.015 0.013 0.017 0.017 0.020 0.027 0.025 0.032

0.014 0.015 0.018 0.015 0.020 0.020 0.030 0.035

C. E

XCA

VAD

O

a. Tierra, recto y uniforme nuevo grava con algo de vegetación b. Tierra, sinuoso sin vegetación con malezas y pasto maleza tupida, plantas fondo pedregoso - malezas. c. Roca suave y uniforme irregular d. Canales sin mantención maleza tupida Fondo limpio, bordes con vegetación

0.016 0.022 0.022 0.023 0.025 0.030 0.025 0.025 0.035 0.050 0.040

0.018 0.025 0.027 0.025 0.030 0.035 0.035 0.035 0.040 0.080 0.050

0.020 0.030 0.033 0.030 0.033 0.040 0.040 0.040 0.050 0.120 0.080



Pag. 35


TIPO DE CANAL MÍNIMO NORMAL MÁXIMO

D. C

OR

RIE

NTE

S N

ATU

RA

LES

D.1. CORRIENTES MENORES (ANCHO

SUPERF. < 30 m)

a. Ríos en planicies rectos, sin zonas muertas rectos sin zonas muertas con piedras y malezas Sinuoso, vegetación y piedras Sinuoso, vegetación y bastante pedregoso Abundante vegetación, sinuoso. b. Torrentes de montaña, sin vegetación, bordes abruptos. Árboles y arbustos sumergidos Parcialmente en crecidas con piedras y Pocas rocas grandes rocas y piedras en el fondo.

0.025 0.030 0.035 0.045 0.075 0.030 0.040

0.030 0.036 0.045 0.050 0.100 0.040 0.050

0.033 0.040 0.050 0.060 0.150 0.050 0.070

D.2 PLANICIES DE INUNDACIÓN

a. con pasto sin arbusto pastizales bajos pastizales altos b. áreas cultivadas sin cultivo con cultivos c. Arbustos y Malezas escasos densos d. Arboles sauces tierra despejada con troncos

0.025 0.030 0.020 0.030 0.040 0.070 0.110 0.030

0.030 0.035 0.030 0.040 0.060 0.100 0.150 0.040

0.035 0.050 0.040 0.050 0.080 0.160 0.200 0.050

D3 Ríos Principales (ancho superior a 30 m)

Secciones Regulares Secciones Irregulares

0.025 0.035

- -

0.060 0.100

Fuente: Hidráulica de Canales Abiertos, Ven Te Chow, 1983.

Se debe tener en cuenta la velocidad, parámetro que es necesario verificar de tal

manera que se encuentre dentro de un rango, cuyos límites se describen a

continuación.

TABLA Nº 10: Velocidades máximas admisibles

(m/s) en conductos revestidos TIPO DE REVESTIMIENTO VELOCIDAD (M/S)

Concreto 3.0 – 6.0 Ladrillo con concreto 2.5 – 3.5 Mampostería de piedra y concreto

2.0

Fuente: HCANALES, Máximo Villon B.

Se deberá verificar que la velocidad mínima del flujo dentro del conducto no

produzca sedimentación que pueda incidir en una reducción de su capacidad

hidráulica, recomendándose que la velocidad mínima sea igual a 0.25 m/s.

Asimismo, se debe tener muy en cuenta la velocidad de flujo a la salida de la

alcantarilla, generalmente esta velocidad es mayor que la velocidad de



Pag. 36


escurrimiento en el cauce natural y debe limitarse a fin de evitar procesos de

socavación del cauce aguas abajo de la estructura y no afecte su estabilidad.

A continuación, se presenta una tabla con valores máximos admisibles de

velocidades de flujo según el tipo de material donde se desplaza.

TABLA Nº 11: Velocidades máximas admisibles (m/s) en canales no revestidos TIPO DE TERRENO FLUJO

INTERMITENTE (M/S)

FLUJO PERMANENTE

(M/S) Arena fina (no coloidal) 0.75 0.75 Arcilla arenosa (no coloidal) 0.75 0.75 Arcilla limosa (no coloidal) 0.90 0.90 Arcilla fina 1.00 1.00 Ceniza volcánica 1.20 1.00 Grava fina 1.50 1.20 Arcilla dura (coloidal) 1.80 1.40 Material graduado (no coloidal)

Desde arcilla a grava 2.00 1.50 Desde limo a grava 2.10 1.70 Grava 2.30 1.80 Grava gruesa 2.40 2.00 Desde grava a piedras (< 15 cm) 2.70 2.10 Desde grava a piedras (> 20 cm) 3.00 2.40

Fuente: Manual de Carreteras de California

HIDRÁULICA Y DRENAJE

La socavación es un problema que se genera cuando la sección del cauce es modificado por obras

civiles, produciendo el colapso de la mismo

TIPOS DE SOCAVACIÓN

A. SOCAVACIÓN NORMAL O GENERAL

Se entiende por socavación Normal el descenso del fondo de un río que se produce al

presentarse una creciente y es debida al aumento de la capacidad de arrastre de material

sólido que en ese momento adquiere la corriente en virtud de su mayor velocidad”…(13) ,

este fenómeno es usual en las partes altas y medias de la cuenca, sin embargo,

experiencias de diagnósticos realizados en cuencas diversas de la Costa y Sierra Peruana,

han dado resultado de pendientes promedio de 5 a 7 % en la mayoría de los casos, está

pendiente genera de hecho un flujo supercrítico que en su desplazamiento en el cauce del



Pag. 37


río lleva consigo sedimentos, en este caso expreso de SOCAVACIÓN NORMAL , este

transporte es de fondo y con arrastre de material.

B. SOCAVACIÓN EN ESTRECHAMIENTOS

Se entiende por socavación por estrechamientos la que se produce por aumento en la

capacidad de arrastre de sólidos que adquiere una corriente cuando su velocidad aumenta

por efecto de una reducción de Área Hidráulica de su cauce, Esta situación de ve reflejada

por diversas situaciones, entre ellas mencionaremos: Presencia de una Obra construida en

el cauce de un río, un puente por ejemplo, Asentamiento de una Población a la Ribera de

un cauce que es manejado para evitar la erosión con muros de encauzamientos u otra

estructura de protección, En Áreas Agrícola donde pobladores manejan el cauce para evitar

la erosión con muros de encauzamientos u otra estructura de protección Ganancia de

terrenos con fines urbanos y/o Agrícolas En forma natural por la geomorfología del Río. En

cualesquiera de los casos citados, el cauce disminuye su Área Hidráulica y por ende se

incrementan las velocidades del flujo, este efecto se incrementa en época de avenidas.

C. SOCAVACIÓN NORMAL O GENERAL

Cuando un río describe una curva existe una tendencia en los filetes líquidos situados

málejos del centro de curvatura a caminar más aprisa que los situados hacia el interior,

como consecuencia, la capacidad de arrastre de sólidos de los primeros es mayor en la

parte del cauce exterior a la curva que en la interior

D. SOCAVACIÓN EN PILAS

Cuando se coloca una pila de puente en la corriente de un río se produce un cambio en las

condiciones hidráulicas de esta, y, por lo tanto, en su capacidad para producir el arrastre

sólido



Pag. 38


SOCAVACIÓN GENERAL DEL CAUCE

Para la determinación de la SOCAVACIÓN GENERAL DEL CAUCE, se presenta el criterio

propuesto por L.L.Lischtvan –Lebediev Para aplicar este método, es preciso hacer una serie de

clasificaciones, según:

CAUCE DEFINIDO

Material Cohesivo: Distribución de materiales Homogéneo Distribución de materiales

Heterogéneo.

Material No Cohesivo: Distribución de materiales Homogéneo Distribución de materiales

Heterogéneo.

CAUCE NO DEFINIDO

Material Cohesivo: Distribución de materiales Homogéneo Distribución de materiales

Heterogéneo.

Material No Cohesivo: Distribución de materiales Homogéneo Distribución de materiales

Heterogéneo.

A. SOCAVACIÓN GENERAL EN CAUCES DEFINIDOS

El cauce es estable y presenta una sección transversal uniforme, el aporte de material

en dichas secciones se presenta uniforme La condición para que haya arrastre en las

partículas en un punto del fondo es que la velocidad media de la corriente sobre ese

punto, denominada velocidad real, vr, sea más que la velocidad media que se requiere

para que el material existente en tal punto sea arrastrado, denominada velocidad

erosiva, esta situación no se presenta muy comúnmente en los cauces de los ríos ya

que normalmente la pendiente de los ríos de la Costa y Sierra Peruana, tienen cambios

muy bruscos y fuertes de pendientes en su recorrido. Sin embargo, en los tramos

estables donde se podría calificar como CAUCE DEFINIDO, en la mayoría de los ríos

peruanos se encuentra material heterogéneo lo que responde al transporte continuo de

sedimentos por arrastre de fondo y suspensión debido a las paltas pendientes que

conforman los ríos. En la Costa peruana se ha encontrado por lo general material no

cohesivo, característica innata de estratos fluviales.



Pag. 39


A.1.) Análisis de la socavación general para suelos cohesivos en cauces definidos

con rugosidad uniforme

Siendo:

ve= velocidad erosiva, condición de equilibrio (m/seg) : Ve = Vr

dγ= peso volumétrico del material seco que se encuentra a la profundidad Hs, en

ton/m3

β= Coeficiente que está en función a la frecuencia de la avenida

Hs= tirante considerado, a cuya profundidad se desea conocer qué valor de Ve se

requiere para arrastrar y levantar el material, en m.

X = coeficiente variable que está en función del peso volumétrico del material seco,

en ton/mdγ3. Ver Cuadros No 9 y 10 a continuación.

Tabla Nº 12

. Probabilidad Anual en que se presenta el Gasto de Diseño.

Probabilidad anual (en %) de que se presente el gasto de diseño

Coeficiente B

100 0.77

50 0.82

20 0.86

10 0.90

5 0.94

2 0.97

1 1.00

0.30 1.04

0.20 1.05

0.10 1.07



Pag. 40


VALORES DE X y 1 / (1 + x) PARA SUELOS COHESIVOS

SUELOS COHESIVOS

Yd (mm)

X 1/(1+X) Yd (mm)

X 1/(1+X)

0.80 0.52 0.66 1.20 0.39 0.72

0.83 0.51 0.66 1.20 0.38 0.72

0.86 0.50 0.67 1.28 0.37 0.73

0.88 0.49 0.67 1.34 0.36 0.74

0.90 0.48 0.68 1.40 0.35 0.74

0.93 0.47 0.68 1.46 0.34 0.75

0.96 0.46 0.68 1.52 0.33 0.75

0.98 0.45 0.69 1.58 0.32 0.76

1.00 0.44 0.69 1.64 0.31 0.76

1.04 0.43 0.70 1.71 0.30 0.77

1.08 0.42 0.70 1.80 0.29 0.78

1.12 0.41 0.71 1.89 0.28 0.78

1.16 0.40 0.71 2.00 0.27 0.79

VALORES DE X y 1 / (1 + x) PARA SUELOS NO COHESIVOS

SUELOS NO COHESIVO

Yd (mm)

X 1/(1+X) Yd (mm)

X 1/(1+X)

0.05 0.43 0.70 40 0.30 0.77

0.15 0.42 0.70 60 0.29 0.78

0.50 0.41 0.71 90 0.28 0.78

1.00 0.40 0.71 140 0.27 0.79

1.50 0.39 0.72 190 0.26 0.79

2.50 0.38 0.72 250 0.25 0.80

4.00 0.37 0.73 310 0.24 0.81

6.00 0.36 0.74 370 0.23 0.81

8.00 0.35 0.74 450 0.22 0.82

10.00 0.34 0.75 570 0.21 0.83

5.00 0.33 0.75 750 0.20 0.83

20.00 0.32 0.76 1000 0.19 0.84

25.00 0.31 0.76



Pag. 41


A.2.) Análisis de la socavación general para suelos no cohesivos en cauces

definidos con rugosidad uniforme

Siendo:

Ve= velocidad erosiva, en m/seg

Hs= tirante considerado, a cuya profundidad se desea conocer que valor de

Ve, en m.

X = exponente variable que depende del diámetro del material

dm= diámetro media (en mm), de los granos del fondo obtenido por la

expresión:

di= diámetro media (en mm), de una fracción de la curva granulométrica de

la muestra que se analiza

pi= peso como porcentaje de esa misma porción, comparada con respecto

al peso de la muestra.

La condición de equilibrio para la socavación será también: Vr = Ve



Pag. 42


HIDROLOGI A, HIDRA ULICA



Pag. 43


2. HIDROLOGÍA

2.1. Cuencas Hidrográficas

La cuenca del Qda Aguashi encuentra en el caserío Alto Aguashi del centro poblado la

Morada, Distrito de Cholon, Provincia de Marañon.

2.2. Estudio de Hidrología

Se tomara como referencia la estación de Uchiza.

Localización de la cuenca hidrográfica

2.3. Cartografía

El proyecto se encuentra dentro del mapa del Instituto Geográfico Nacional (IGN) ,

carta nacional 1:100,000, además se cuenta con información del levantamiento

topográfico de la zona y Mapas satelitales de la zona.



Pag. 44


2.4. Pluviometría

La escorrentía existente y producida en el área de estudio, proviene exclusivamente de

las precipitaciones pluviales caídas en la zona.

Un primer aspecto en el análisis de las características pluviométricas de la región en

estudio lo constituyó la recopilación de antecedentes básicos y el procesamiento

primario de la información recolectada.

Desafortunadamente, la información pluviométrica del área en estudio resulta limitada

en virtud de que solamente se dispone de series de datos colectados en estaciones

totalizadoras de lluvia (equipadas únicamente con pluviómetro), pero sin registros

continuos de la evolución temporal de la precipitación (pluviógrafos).

CUADRO Nº 01-a ESTACIONES PLUVIOMÉTRICAS EN LA ZONA DE ESTUDIO

ESTACIÓN PLUVIOMÉTRICA

UBICACIÓN PROVINCIA DPTO.

ALTITUD msnm

PERIODO DE REGISTRO LATITUD

SUR LONGITUD

OESTE Uchiza 08° 29’ 76° 24’ TOCACHE SAN

MARTIN 544 1972-1984

CUADRO Nº 01-b TABLA DE PRECIPITACIONES MÁXIMAS EN 24 HORAS

Año ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC Anual 1972 112.5 69.7 88.2 48.3 47.6 48.0 71.2 49.9 29.2 111.1 137.5 59.0 137.5

1973 54.2 84.8 75.5 75.1 62.7 65.9 53.9 51.8 51.1 125.8 89.5 36.4 125.8

1974 46.2 124.3 53.9 39.6 26.2 35.2 68.2 46.2 36.4 139.5 87.6 149.6 149.6

1977 91.5 82.5 102.2 150.6 41.6 28.0 36.9 73.0 47.4 130.4 58.3 112.8 150.6

1978 100.8 60.6 88.5 78.2 54.9 53.0 42.0 38.9 40.7 95.4 98.8 59.2 100.8

1979 52.0 42.7 56.6 62.2 72.0 38.1 31.3 64.5 22.0 80.0 102.0 88.4 102.0

1980 117.3 100.0 104.5 68.8 77.3 63.8 19.2 50.0 56.5 42.8 69.2 69.3 117.3

1981 50.0 35.2 45.7 37.2 56.8 78.0 27.0 40.2 42.2 40.0 47.8 62.6 78.0

1982 68.4 81.8 87.0 81.0 29.2 6.6 39.2 23.0 36.2 92.6 93.0 66.9 93.0

1983 104.6 42.6 55.3 54.8 68.8 25.9 35.2 55.1 103.5 58.2 77.8 51.8 104.6

1984 53.7 54.9 100.9 49.6 42.7 45.2 45.2 42.9 53.7 59.0 119.1 110.4 119.1



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En el cuadro Nº 02, se presenta la serie Histórica de precipitaciones máximas de 24 horas.

CUADRO Nº 02 ESTACIÓN UCHIZA PRECIPITACIÓN

MÁXIMA DE 24 HORAS

N° AÑO PRECIPITACIÓN MÁXIMA 24

HORAS MES Pmax (mm)

1 1972 NOVIEMBRE 137.50 2 1973 OCTUBRE 125.80 3 1974 DICIEMBRE 149.60 4 1977 ABRIL 150.60 5 1978 ENERO 100.80

6 1979 NOVIEMBRE 102.00

7 1980 ENERO 117.30 8 1981 JUNIO 78.00 9 1982 NOVIEMBRE 93.00

10 1983 ENERO 104.60 11 1984 NOVIEMBRE 119.10

Fuente: Estación Uchiza

Gráfico Nº 01.- El histograma se expresa la variación de la precipitación en función con el

tiempo (años), se observa que la variación precipitación máxima se da en el año 1977 (Abril),

con una lectura máxima de 150.60 en una banda de datos de 11 años.

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

1972 1973 1974 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984

pre

cip

ita

cio

n (

mm

)

años

GRAFICO N° 01

PRECIPITACION MAXIMA 24 HORAS



Pag. 46


2.5. Periodo De Diseño Para Obras De Drenaje

Los periodos de diseño de las obras de drenaje fueron calculados a partir de la tabla Nº

01 y Nº 02 del MANUAL DE HIDROLOGÍA, HIDRÁULICA Y DRENAJE del Ministerio

de Transporte y comunicaciones.

De la Tabla Nº2 se tiene un R=22% (Puentes)

Y una vida útil del proyecto de 25 años se tiene:

� � 1 � �1 � 1��

�

� � 11 � √1 � �#

� � 11 � √1 � .22&'

T=100 años

T=500 años (para socavación)

2.6. Hidrología Estadística

Con el registro de precipitación máxima en 24 horas, se procedió a calcular las alturas

de precipitación extrema probable a diferentes periodos de retorno, sobre cuya base se

estimaran los caudales máximos para el diseño de las obras de drenaje que requiere el

proyecto.

El análisis de frecuencias se basa en los diferentes de distribuciones de probabilidad

teórica, se ha seleccionado las funciones de distribución Normal, Log,-normal, Log-

Pearson III y Gumbel, por ser las más usadas en la hidrología para casos de eventos

máximos.

De las diferentes funciones de distribución de probabilidad se elige la de Gumbel

Normal ya que es la más se ajusta a este tipo de muestras.

En el cuadro Nº 03, se presenta las precipitaciones máximas en 24 horas obtenidas a

partir de la distribución de probabilidad teórica (Ver anexo H-02).



Pag. 47


CUADRO Nº 03 PRECIPITACIÓN MÁXIMA 24 HORAS PARA

DIFERENTES PERIODOS DE RETORNO

PERÍODO DE RETORNO EN

AÑOS

PRECIPITACIONES MAX DE 24 h (mm)

500 218.57

200 201.90

100 189.27

50 176.59

20 159.67

10 146.60

5 132.97

2.6.1. Calculo del Tiempo de concentración

Debido a que la intensidad de la lluvia disminuye con la duración de la tormenta,

el tiempo critico de duración será el tiempo de concentramiento. Para calcular el

tiempo de concentración crítico se utilizó la fórmula de Kirpich, U.S. Corps of

Engineers, Hathaway

() � 0.02 ∙ +�.,, ∙ -.�./0�



Pag. 48


2.6.2. Calculo de la Intensidad de Lluvia (I)

Se recurrió al principio conceptual, referente a que los valores extremos de lluvia

alta intensidad y corta duración aparecen, en el mayor de los casos,

marginalmente dependientes de la localización geográfica, con base en el hecho

de que estos eventos de lluvia están asociados con celdas atmosféricas las

cuales tienen propiedades físicas similares en la mayor parte del mundo.

Las estaciones de lluvia en la zona, no cuentan con registro pluviograficos que

permitan obtener las intensidades máximas. Sin embargo estas pueden ser

calculadas a partir de las lluvias máximas sobre la base del modelo de Yance

Tueros que permite calcular la lluvia máxima en función del periodo de retorno.

La expresión es la siguiente:

Donde:

td = duración en minutos

Pt= precipitación caída en t minutos con periodo de retorno de T años.

n = parámetros del modelo, (0.434)

1234 = precipitación máxima en 24 horas.

CUADRO Nº 04

LLUVIAS MÁXIMAS (mm) – ESTACIÓN UCHIZA

T (años)

Pmax de 24h

P1060

Duración (t en min)

5 10 15 20 30 60 500 218.57 51.57 28.94 43.32 52.97 60.43 71.89 94.40 200 201.90 48.11 24.15 36.15 44.20 50.43 60.00 78.78 100 189.27 45.46 20.79 31.12 38.04 43.40 51.64 67.81 50 176.59 42.78 17.65 26.42 32.30 36.85 43.84 57.56 20 159.67 39.17 13.84 20.72 25.33 28.90 34.38 45.14 10 146.60 36.35 11.22 16.79 20.53 23.42 27.86 36.58 5 132.97 33.37 8.80 13.18 16.11 18.38 21.87 28.71

Fuente Propia

�5 6 38�9:;: 1= � 1234 � (51440�

�

�5 ? 38�9:;: 1= � 1234 � 1801440�� (5180�

�.2�



Pag. 49


Las intensidades máximas calculadas para estas alturas de lluvia máximas y

diferentes duraciones de lluvia, se muestran en el cuadro Nº 5

CUADRO Nº 05 Intensidades máximas (mm/h) – ESTACIÓN UCHIZA

T (años)

Pmax de 24h

I= aPb24

Duración (t en min)

5 10 15 20 30 60 500 218.57 51.57 347.31 259.94 211.86 181.28 143.78 94.40 200 201.90 48.11 289.84 216.93 176.80 151.28 119.99 78.78 100 189.27 45.46 249.47 186.71 152.18 130.21 103.28 67.81 50 176.59 42.78 211.79 158.51 129.19 110.54 87.68 57.56 20 159.67 39.17 166.09 124.31 101.32 86.69 68.76 45.14 10 146.60 36.35 134.59 100.73 82.10 70.25 55.72 36.58

5 132.97 33.37 105.64 79.07 64.44 55.14 43.74 28.71 Fuente: Propia - Modelo de Yance Tueros

Las curvas de intensidad – duración – frecuencia, se han calculado

indirectamente, mediante la siguiente relación:

A � B�C

(�

Donde:

I= Intensidad máxima (m/min)

K, m, n = factores característicos de la zona de estudio.

T = periodo retorno en años

t = duración de la precipitación equivalente al tiempo de concentración (min)

Si se toman los logaritmos de la ecuación anterior se obtiene:

A � 156.50 ��.E0�F

��.�/2G

CUADRO Nº 06 Intensidades máximas – Duración – Periodo de Retorno

Duración (t) (min)

Periodo de Retorno (T) en años 50 100 200 500

10 148.10 171.24 197.98 239.85 20 102.32 118.31 136.78 165.71 30 82.42 95.29 110.18 133.48 40 70.70 81.74 94.50 114.49 50 62.76 72.56 83.90 101.64 60 56.94 65.84 76.12 92.22



Pag. 50


Duración (t) (min)

Periodo de Retorno (T) en años 50 100 200 500

70 52.45 60.64 70.11 84.94 80 48.84 56.47 65.29 79.10 90 45.87 53.03 61.32 74.28

100 43.36 50.13 57.96 70.22 110 41.21 47.65 55.09 66.74 120 39.34 45.49 52.59 63.71

0

50

100

150

200

250

300

10 100

Inte

nsi

da

de

s M

áx

ima

s (m

m)

Duración (min)

GRAFICO H4-01

CURVA INTENSIDAD - DURACIÓN - PERIODO

T=20

T=50

T=100

T=200



Pag. 51


2.7. Cuencas Hidrográficas

Del levantamiento de campo, planos catastrales y de imágenes satelitales se pudo

identificar, delimitar la cuenca de la Quebrada Alto Aguashi con las siguientes

propiedades.

CUADRO Nº 07 Parámetros Geomorfológicos de la cuenca

Nombre de

Cuenca

ÁREA (Km2)

Perímetro de cuenca

(km)

Longitud de cauce principal

(km)

Cota Superior (msnm)

Cota Inferior (msnm)

Desnivel H (m)

Pendiente del Cauce

Pendiente del cuenca

Qda Alto Aguashi 1.45 5.45 2.60 1500 750 750 28.85% 35.04%

CUADRO Nº 08

Calculo de coeficiente de escorrentía TIPO DE RELIEVE (K1) 30 PERMEABILIDAD DEL SUELO (K2) 15 VEGETACIÓN (K3) 5 CAPACIDAD DE RETENCIÓN (K4) 10 K=K1+K2+K3+K4 60 COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA (C) 0.56

C=0.56

2.8. Caudal De Diseño

La estimación de caudal de diseño, se ha determinado de acuerdo a la precipitación y

las características de las cuencas.

De los diferentes métodos que existen para la determinación de caudales, se empleara

el Método racional para la determinación del caudal

Donde:

H � 0.278JKL

Q=Caudal de diseño (m3/s)

C=Coeficiente de escorrentía

I=Intensidad de precipitación (mm/hr)

A=Área de cuenca (Km2)

A continuación se presentan los diferentes caudales para las diferentes obras de arte



Pag. 52


CUADRO Nº 08 Caudal De Diseño

PERIODO DE RETORNO

A (KM2)

C I

(mm/h) Q

(m3/s) OBSERVACIÓN

20 años 1.45 0.56 104.62 23.696 50 años 1.45 0.56 126.75 28.707 100 años 1.45 0.56 146.55 33.191 EST. CAPTACIÓN 500 años 1.45 0.56 205.26 46.490

2.9. Diseño Hidráulico De Estructuras De Drenaje

En este capítulo se aborda la definición y dimensionamiento de las estructuras para el

control de los flujos de agua superficial y subsuperfical que discurran en el área del

proyecto.

Para ello se ha tenido en cuenta la evaluación hidráulica y las condiciones de las obras

de drenaje existente, características del área del proyecto y el estudio hidrológico

realizado.

Para cálculo hidrológico se empleara el método de Robert Manning para canales

abiertos.

Para el cálculo de la sección de se tendrá en cuenta el borde libre el cual está en

función al tipo de corriente tal como se muestra en el cuadro nº 09

Tabla Nº 09 Gálibo o Altura libre en Puentes

Descripción Gálibo o Altura libre

(m) Cuando existe evidencia que la corriente transporta material sólido, troncos, palizada u otros objetos voluminosos

2.5

En el caso que la corriente sea relativamente limpia 2

En el caso de ríos navegables

establecido en el Manual de Diseño Geométrico – DG-2001

Fuente: MTC, Máximo; "Manual de hidrología"



Pag. 53


En el siguiente cuadro se muestra el cálculo de los tirantes según el periodo de retornó.

Tabla Nº 10 Cuadro de tirantes para diferentes periodos de retornos

Tirante para T=20 años : 2.06 m 2.10 m Tirante para T=50 años : 2.39 m 2.40 m Tirante para T=100 años : 2.69 m 2.70 m Tirante para T=500 años : 3.55 m 3.55 m

2.10. Caudal Mínimo

En este capítulo se aborda la el cálculo de caudal mínimo que podría presentarse en la

cuenca, para ello emplearemos datos estadísticos de caudales y correlacionando con

nuestra cuenca obtendremos un registro de caudales medio mensual-izados tal como

se muestra

Tabla Nº 11 Caudales medios mensuales generados (l/s) en la Cuenca

AÑOS ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC PROM. ANUAL

MÍNIMO ANUAL

1964 11.85 7.34 9.29 5.09 5.02 5.06 7.50 5.26 3.08 11.71 14.49 6.22 7.66 3.08

1965 6.40 10.01 8.91 8.86 7.40 7.78 6.36 6.11 6.03 14.85 10.56 4.30 8.13 4.30

1966 4.74 12.75 5.53 4.06 2.69 3.61 7.00 4.74 3.73 14.31 8.99 15.35 7.29 2.69

1967 9.53 8.60 10.65 15.69 4.33 2.92 3.84 7.61 4.94 13.59 6.07 11.75 8.29 2.92

1968 6.74 10.27 10.43 5.98 7.81 4.24 1.94 3.16 9.41 11.00 12.60 11.61 7.93 1.94

1969 2.08 10.28 12.74 11.14 7.26 5.11 5.18 1.63 4.48 10.28 10.13 5.80 7.18 1.63

1970 13.19 20.24 16.23 12.03 8.40 5.95 2.12 3.37 3.95 6.20 11.50 15.65 9.90 2.12

1971 9.60 15.99 9.09 13.03 7.84 9.09 4.88 3.54 1.72 5.17 2.74 2.74 7.12 1.72

1972 6.34 7.58 8.06 7.51 2.71 0.61 3.63 2.13 3.35 8.58 8.62 6.20 5.44 0.61

1973 12.66 5.16 6.69 6.63 8.33 3.13 4.26 6.67 12.53 7.04 9.41 6.27 7.40 3.13

1974 6.13 6.26 11.51 5.66 4.87 5.16 5.16 4.89 6.13 6.73 13.59 12.59 7.39 4.87

P 8.11 10.41 9.92 8.70 6.06 4.79 4.72 4.46 5.39 9.95 9.88 8.95 7.61 2.64

Fuente Propia

Cuando se tiene una serie hidrológica con datos de precipitación anual y esta es

relativamente pequeña, es decir, contiene menos de 30 años de mediciones, es muy

riesgoso trabajar con el promedio multianual como indicador de la precipitación media

de la zona. Para esto se define el índice de humedad, el cual maneja la frecuencia o



Pag. 54


probabilidad de excedencia de las lluvias para un año en particular de acuerdo a la

siguiente forma: Un año seco, será aquel cuya probabilidad de excedencia sea del

75%, es decir en una serie multianual de precipitaciones anuales, el 75% de los valores

estarán por encima de este. Por el contrario, un año húmedo será aquel con una

probabilidad de excedencia del 25%, es decir aquel cuyo valor de precipitación anual,

está por encima del 75% del resto, o dicho de otra forma, aquel en el cual el 25% de

los demás valores son mayores.

Con la serie de datos se define la ecuación de la recta que relaciona los valores de

precipitación y la frecuencia o probabilidad de excedencia. Es decir se hace una

regresión lineal entre estos valores. Lo que se busca en definir una ecuación de la

forma:

Q � a � b ∙ F

Donde

Qi: es el valor de la Caudal

Fi: es la Frecuencia.

a y b, son los parámetros de la ecuación los cuales se pueden calcular de la

siguiente forma:

Q �∑HK�K � ∑HK ∑�K

�∑�K2 � ∑�K2

�

: � HS � Q�TU

a = 22.99 b = -0.166

Q = 1.57 l/seg

Considerando 1/3 del caudal como caudal ecológico. Qe = 0.53 l/seg

Se tiene como caudal de oferta neto de 1.04 l/seg

El caudal generalizado mensual para año seco y caudal de oferta será:



Pag. 55


Tabla Nº 12 Caudal mínimos generalizados

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC MÍNIMO

2.85 3.65 3.48 3.05 2.13 1.68 1.66 1.57 1.89 3.49 3.47 3.14 1.57

Tabla Nº 13 Caudal Oferta generalizados

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC MÍNIMO

1.90 2.44 2.32 2.04 1.42 1.12 1.10 1.04 1.26 2.33 2.31 2.10 1.04

2.11. Conclusiones

• El estudio se realizó empleando datos estadísticos de SENAMHI de

precipitación máxima de 24h durante el periodo de 2003 al 2013 donde se

determinó una precipitación máxima de 100.90 mm

• El caudal máximo para determinados Periodos de Retorno es: o T=20 años: 26.696 m3/s o T=50 años: 28.707 m3/s o T=100 años: 33.191 m3/s o T=500 años: 46.490 m3/s

• Se determinó el caudal mínimo de 1.57 l/seg para el año seco con una

probabilidad de ser excedida de 75%.

• Se consideró un Caudal ecológico de 0.53 l/seg, por lo tanto la cuenta tiene un caudal de oferta neto de 1.04 l/s



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memoria hidrologia e hidraulica - alto aguashi

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