CALCULO DEL TIRANTE MAXIMO EN FUNCION AL CAUDAL DE MAXIMA AVENIDA $ebido a la ,alta de in,ormación %idrometereológica %idrometereológica en determinadas zonas 5ue justi5uen el dise se plantean metodos de calculo empirícos en base a observaciuones = parametros determinados de acuerdo a las características geomor,ológicas = de cobertura vegetal de la zona donde se ubica el pro=ecto)7on la nalidad de obtener la altura ma&ima 5ue tendrá el puente se calcularan los caudales instantaneos> por medio de di,erentes metodos empiricos? de esta ,orma determinaremos el ma&imo caudal> Luego con este caudal calculado utililizando la ,ormula de aning obtendremos una nueva altura de agua> 5ue será ma=or a la marca de la %uella dejada por el agua en una má&ima avenida)
A.-METODO DE LA SECCION Y LA PENDIENTE Para aplicar el el siguiente siguiente método debe realizarse los siguientes siguientes trabajos de campo: 1-Selección de varios tramos del río 2-Levantamiento topográco de las secciones tranversales seleccionadas ! " secciones mínimas # "-$eterminación de la pendiente de la supercie de agua con las marcas o %uellas dejadas por las aguas de má&imas avenidas '-(legir un valor de coeciente de rugosidad ! n # el más óptimo) *-+plicar cálculos en la ,ormula de anning) .ma&) / + 0 !23"# 0 S!132# 3 n +:área de la sección %umeda ! m2# :área de la sección %umeda3 perimetro mojado S:pendiente de la supercie del ,ondo de cauce n: rugosidad del cauce del río) La siguiente tabla nos muestra los los distinto valores de 4n4 5ue se adoptaran:
SEGUN COWAN: Condiciones de !"o: material del cauce:
+ 6 7 $
terroso rocoso gravoso no gravoso grueso
#$%e!i$ de c$&ce $do'%$do:
rado de irregularidad:
+ 6 7 $
+ 6 7
+ 6 7 $
6
/
8)88*
6
/
8)88*
6
/
8)81
despreciables menor apreciable severo
E+ec%o de $s o,s%!&cciones o,s%!&cciones $do'%$do:
vegetación:
8)829
leve regular severo
)$!i$ci*n de $ seccci*n $do'%$d$:
(,ecto de las obstrucciones:
/
ninguna leve regular severo
G!$do de i!!e(&$!id$d i!!e(&$!id$d $do'%$do:
Secciones ;ariables
$
+ 6 7
ninguna poco regular
$
alta
)e(e%$ci*n $do'%$d$:
grado de sinuosidad:
+ 6 7
6
/
8)81
6
/
1)1*
@nsignicante regular considerable
(!$do de sin&osid$d $do'%$do: )$o! de n $do'%$do se(n COWAM
n/
0.0112
SEGUN SCO3EY: Condiciones de !"o: n / 0.045 7auce de tierra natural limpios con buen alineamiento con o sin algo de vegetación en los taludes = gravillas dispersas en los taludes n / 0.060 7auce de piedra ,ragmentada = erosionada de sección variable con algo de vegetación en los bordes = considerable pe ! típico de los ríos de entrada de ceja de selva # n / 0.065 7auce de grava = gravilla con variación considerable de la sección transversal con algo de vegetación en los taludes = baja pendiente)! típico de los ríos de entrada de ceja de selva # n / 0.070-0.050 7auce con gran cantidad de canto rodado suelto = limpio> de sección transversal variable con o sin vegetacion en los t ! típicos de los ríos de la sierra = ceja de selva # n / 0.010-0.025 7auce con gran crecimiento de maleza> de sección obstruida por la vegetación e&terna = acuática de lineamiento = sec irregular) ! típico de los ríos de la selva # )$o! de n $do'%$do se(n SCO3EY n/ Seleccionando el menor valor de 4n4 de estos dos criterios Co%$ de N.A.M.E de8$d$ 'o! $s 9&e$s A$ : A!e$ de $ secci*n de !"o en $ $)enid$ P : 'e!i#e%!o #o8$do de $ $)enid$ S : 'endien%e de $ s&'e!cie de +ondo de c$&ce n : !&(osid$d de c$&ce de !"o.
: : : : :
8)82* 8)82* 1*"A)A2 #.s.n.# 2)A1 #4 ')B # 8)812C2 8)82*
;#$<. / A = >A?P@>4?6@ = S>B?4@ ? n ;#$<. / .11 #6?s 3.-METODO DE LA VELOCIDAD Y AREA Para aplicar el siguiente método debe realizarse los siguientes trabajos de campo: 1-Selección de 2 tramos del río 2-edir la pro,undidad actual en el centro del río ! % # "-Levantamiento topográco de las secciones tranversales seleccionadas indicando marcas o %uellas dejadas por las aguas de má&imas avenidas) '-edir la velocidad supercial del agua ! ;s # 5ue discurre tomando en cuenta el tiempo 5ue demora un objeto Dotante en llegar de un punto a otro en una sección regularmente uni,orme> %abiéndose previamente denido la distancia entre ambos puntos) *-7alcular el área de la sección transversal del río durante la avenida dejadas por las %uellas ! +a #) el área se puede calcular usando la regla de Simpson o dibujando la sección en papel milimetrado) - p car c cu os en as s gu en es ormu as:
Ea /! coe,)#0 +a 3 6a
Ea: +a: 6a: coe,): 3$ coe+. A$
+ltura má&ima de agua en la avenida +rea de la sección del río en la avenida +nc%o má&imo del espejo de agua en la avenida) 7oeciente de amplicación adoptado / /
4.22 # 4.5 4.2B #4
$ /> coe+.@= A$ ? 3$ $ /
4.75 # ;a / ;s 0 Ea 3 % ;a: ;s: Ea: %:
;elocidad de agua durante la avenida ;elocidad supercial del agua actual +ltura má&ima de agua en la avenida Pro,undidad actual en el centro del río
Vs / 9/ $ / V$/Vs = $ ? 9 : C$&d$ de $)enid$:
0.B #?s 0.5 # 4.771 #
/ ;#$
! debera ser ma=or 5ue % #
7.75B #?s B4.01 #6?s
C.-METODO DE LA FORMULA RACIONAL Para aplicar el siguiente método empírico debe realizarse el siguiente trabajo de gabinete: 1-$eterminar el área de inDuencia de la cuenca en %éctareas) 2-(stimar una intensidad de lluvia má&ima ! mm3% # "-+plicar cálculos con la ,órmula racional ;/ C = i = A ? 610 .: 7audal má&imo de escorrentia 5ue provocara una má&ima avenida) !m"3s # u 7oeciente de escorrentia +: +rea de inDuencia de la cuenca)!%a# ! F *88 %as # i: intensidad má&ima de lluvia !mm3%# coeciente escorrentia !+ 6 7 $ ( H E
cultivos generales en topogra,ía ondulada ! S / * a 18 G # cultivos generales en topogra,ía inclinada ! S / 18 a "8 G # cultivos de pastos en topogra,ía ondulada ! S / * a 18 G # cultivos de pastos en topogra,ía inclinada ! S / 18 a "8 G # cultivos de bos5ues en topogra,ía ondulada ! S / * a 18 G # cultivos de bos5ues en topogra,ía inclinada ! S / 18 a "8 G # areas desnudas en topogra,ía ondulada ! S / * a 18 G # areas desnudas en topogra,ía inclinada ! S / 18 a "8 G #
indicar la letra correspondiente al coeciente seleccionado coecien%e esco!!en%i$ $do'%$do > C @ : +rea de la cuenca adoptada ! + # / intensidad má&ima de lluvia adoptada ! i # /
C$&d$ #
;#$
(
/
8)19
'88 9$s B8)* ##?9
B4.B0 #6?s
$e los tres caudales má&imos calculados se adoptaran lo siguiente: 1 )- el má&imo de los caudales 2 )- el promedio de los caudales " )- la media ponderada 1 CAUDAL MAXIMO SELECCIONADO
;#$
B4.B0 #6?s
Luego con el caudal má&imo adoptado se ingresara nuevamente en la ,ormula de anning = se %allara el nuevo valor d de agua de má&imas avenidas)
.ma&) / + 0 !+3P#!23"# 0 S!132# 3 n ;#$<./ A>5?6@ = S>B?4@ P>4?6@ = n
;#$<./ > A$ HA@>5?6@ = S>B?4@ >B.BP@>4?6@ = n HA / HA / HA/ >3$H@=H / INCREMENTE EL N.A.M.E EN
/
;#$< = n = >B.BP@>4?6@ ? S>B?4@ J>6?5@ 0.26B #4 0.26B #4 0.47 #
RESULTADOS NUEVA COTA DE N.A.M.E.
/
B562.1 #.s.n.#
CAUDAL MAXIMO
/
B4.B #6?s
;#$<
IMPORTANTE 7omo se observa se obtiene un .má&: 12)1 m"3seg> 5ue es ma=or 5ue los C)C2 m"3seg dato 5ue se esta trabajando pa este valor de 12)1 m"3s ,ue utilizado para deducir el I)+))()/1*"A)CB
CALCULO DEL TIRANTE MAXIMO EN FUNCION AL CAUDAL DE MAXIMA AVENIDA $ebido a la ,alta de in,ormación %idrometereológica en determinadas zonas 5ue justi5uen el dise se plantean metodos de calculo empirícos en base a observaciuones = parametros determinados de acuerdo a las características geomor,ológicas = de cobertura vegetal de la zona donde se ubica el pro=ecto)7on la nalidad de obtener la altura ma&ima 5ue tendrá el puente se calcularan los caudales instantaneos> por medio de di,erentes metodos empiricos? de esta ,orma determinaremos el ma&imo caudal> Luego con este caudal calculado utililizando la ,ormula de aning obtendremos una nueva altura de agua> 5ue será ma=or a la marca de la %uella dejada por el agua en una má&ima avenida)
A.-METODO DE LA SECCION Y LA PENDIENTE Para aplicar el siguiente método debe realizarse los siguientes trabajos de campo: 1-Selección de varios tramos del río 2-Levantamiento topográco de las secciones tranversales seleccionadas ! " secciones mínimas # "-$eterminación de la pendiente de la supercie de agua con las marcas o %uellas dejadas por las aguas de má&imas avenidas '-(legir un valor de coeciente de rugosidad ! n # el más óptimo) *-+plicar cálculos en la ,ormula de anning) .ma&) / + 0 !23"# 0 S!132# 3 n +:área de la sección %umeda ! m2# :área de la sección %umeda3 perimetro mojado S:pendiente de la supercie del ,ondo de cauce n: rugosidad del cauce del río) La siguiente tabla nos muestra los distinto valores de 4n4 5ue se adoptaran:
SEGUN COWAN: Condiciones de !"o: material del cauce:
+ 6 7 $
terroso rocoso gravoso no gravoso grueso
#$%e!i$ de c$&ce $do'%$do:
rado de irregularidad:
+ 6 7 $
+ 6 7
+ 6 7 $
6
/
8)88*
6
/
8)88*
6
/
8)81
despreciables menor apreciable severo
E+ec%o de $s o,s%!&cciones $do'%$do:
vegetación:
8)82
leve regular severo
)$!i$ci*n de $ seccci*n $do'%$d$:
(,ecto de las obstrucciones:
/
ninguna leve regular severo
G!$do de i!!e(&$!id$d $do'%$do:
Secciones ;ariables
+
+ 6 7 $
ninguna poco regular alta
)e(e%$ci*n $do'%$d$:
6
/
8)81
grado de sinuosidad:
+ 6 7
@nsignicante regular considerable 6
(!$do de sin&osid$d $do'%$do: )$o! de n $do'%$do se(n COWAM
n/
/
1)1*
0.0525
SEGUN SCO3EY: Condiciones de !"o: n / 0.045 7auce de tierra natural limpios con buen alineamiento con o sin algo de vegetación en los taludes = gravillas dispersas en los taludes n / 0.060 7auce de piedra ,ragmentada = erosionada de sección variable con algo de vegetación en los bordes = considerable pe ! típico de los ríos de entrada de ceja de selva # n / 0.065 7auce de grava = gravilla con variación considerable de la sección transversal con algo de vegetación en los taludes = baja pendiente)! típico de los ríos de entrada de ceja de selva # n / 0.070-0.050 7auce con gran cantidad de canto rodado suelto = limpio> de sección transversal variable con o sin vegetacion en los t ! típicos de los ríos de la sierra = ceja de selva # n / 0.010-0.025 7auce con gran crecimiento de maleza> de sección obstruida por la vegetación e&terna = acuática de lineamiento = sec irregular) ! típico de los ríos de la selva # )$o! de n $do'%$do se(n SCO3EY n/ Seleccionando el menor valor de 4n4 de estos dos criterios Co%$ de N.A.M.E de8$d$ 'o! $s 9&e$s A$ : A!e$ de $ secci*n de !"o en $ $)enid$ P : 'e!i#e%!o #o8$do de $ $)enid$ S : 'endien%e de $ s&'e!cie de +ondo de c$&ce n : !&(osid$d de c$&ce de !"o.
: : : : :
8)82* 8)82* 1**9)** #.s.n.# 2)B* #4 *)'" # 8)8"A2 8)82*
;#$<. / A = >A?P@>4?6@ = S>B?4@ ? n ;#$<. / B4.12 #6?s 3.-METODO DE LA VELOCIDAD Y AREA Para aplicar el siguiente método debe realizarse los siguientes trabajos de campo: 1-Selección de 2 tramos del río 2-edir la pro,undidad actual en el centro del río ! % # "-Levantamiento topográco de las secciones tranversales seleccionadas indicando marcas o %uellas dejadas por las aguas de má&imas avenidas) '-edir la velocidad supercial del agua ! ;s # 5ue discurre tomando en cuenta el tiempo 5ue demora un objeto Dotante en llegar de un punto a otro en una sección regularmente uni,orme> %abiéndose previamente denido la distancia entre ambos puntos) *-7alcular el área de la sección transversal del río durante la avenida dejadas por las %uellas ! +a #) el área se puede calcular usando la regla de Simpson o dibujando la sección en papel milimetrado) B-+p icar c cu os en as siguientes ormu as:
Ea /! coe,)#0 +a 3 6a
Ea: +a: 6a:
+ltura má&ima de agua en la avenida +rea de la sección del río en la avenida +nc%o má&imo del espejo de agua en la avenida)
coe,):
7oeciente de amplicación adoptado
3$ coe+. A$
/ /
4.5 # 4.5 4.15 #4
$ /> coe+.@= A$ ? 3$ $ /
4.45 # ;a / ;s 0 Ea 3 % ;a: ;elocidad de agua durante la avenida ;s: ;elocidad supercial del agua actual Ea: +ltura má&ima de agua en la avenida %: Pro,undidad actual en el centro del río Vs / 9/ $ /
V$/Vs = $ ? 9 : C$&d$ de $)enid$:
0.B #?s 0.5 # 4.471 #
/ ;#$
! debera ser ma=or 5ue % #
7.02 #?s B0.6 #6?s
C.-METODO DE LA FORMULA RACIONAL Para aplicar el siguiente método empírico debe realizarse el siguiente trabajo de gabinete: 1-$eterminar el área de inDuencia de la cuenca en %éctareas) 2-(stimar una intensidad de lluvia má&ima ! mm3% # "-+plicar cálculos con la ,órmula racional ;/ C = i = A ? 610 .: u +: i:
7audal má&imo de escorrentia 5ue provocara una má&ima avenida) !m"3s # 7oeciente de escorrentia +rea de inDuencia de la cuenca)!%a# ! F *88 %as # intensidad má&ima de lluvia !mm3%#
coeciente escorrentia !+ 6 7 $ ( H E
cultivos generales en topogra,ía ondulada ! S / * a 18 G # cultivos generales en topogra,ía inclinada ! S / 18 a "8 G # cultivos de pastos en topogra,ía ondulada ! S / * a 18 G # cultivos de pastos en topogra,ía inclinada ! S / 18 a "8 G # cultivos de bos5ues en topogra,ía ondulada ! S / * a 18 G # cultivos de bos5ues en topogra,ía inclinada ! S / 18 a "8 G # areas desnudas en topogra,ía ondulada ! S / * a 18 G # areas desnudas en topogra,ía inclinada ! S / 18 a "8 G #
indicar la letra correspondiente al coeciente seleccionado coecien%e esco!!en%i$ $do'%$do > C @ :
(
+rea de la cuenca adoptada ! + # / intensidad má&ima de lluvia adoptada ! i # /
C$&d$ #
;#$
/
8)19
'88 9$s B8)* ##?9
B4.B0 #6?s
$e los tres caudales má&imos calculados se adoptaran lo siguiente: 1 )- el má&imo de los caudales 2 )- el promedio de los caudales " )- la media ponderada 1 CAUDAL MAXIMO SELECCIONADO
;#$
B4.12 #6?s
Luego con el caudal má&imo adoptado se ingresara nuevamente en la ,ormula de anning = se %allara el nuevo valor d de agua de má&imas avenidas) .ma&) / + 0 !+3P#!23"# 0 S!132# 3 n ;#$<./ A>5?6@ = S>B?4@ P>4?6@ = n
;#$<./ > A$ HA@>5?6@ = S>B?4@ >B.BP@>4?6@ = n HA / HA / HA/ >3$H@=H / INCREMENTE EL N.A.M.E EN
/
;#$< = n = >B.BP@>4?6@ ? S>B?4@ J>6?5@ 0.B06 #4 0.B06 #4 0.06 #
RESULTADOS NUEVA COTA DE N.A.M.E.
/
B55.5 #.s.n.#
CAUDAL MAXIMO
/
B4.2 #6?s
;#$<
IMPORTANTE 7omo se observa se obtiene un .má&: 12)A m"3seg> 5ue es ma=or 5ue los C)C2 m"3seg dato 5ue se esta trabajando pa este valor de 12)A m"3s ,ue utilizado para deducir el I)+))()/1**9)*9
