N JAYANCA: COMPARACI N DE PRECIPITACIONE DIFERENTES COEFIC. DE SESGO (1ºCs y 2º Cs)
PROBABILI PROBABILI
PROBABILIDADES (%)
ACIONES DE LA ESTACIÓN PUCHACA PARA DIFER
1975
1980
1985
1990
1995
AÑOS
IÓN PUCHACA: COMPARACIÓN DE PRECIPITACI N DIFERENTES COEFIC. DE SESGO (1º Cs y 2º Cs
PROBA PROBA
1
2
5
10
25
50
PROBABILIDADES (%)
75
80
90
99.9
IPITACIONES DE LA ESTACIÓN INCAHUASI PARA
970
1975
1980
1985
1990
1995
AÑOS
ION INCAHUASI: COMPARACIÓN DE PRECIPITACIO N DIFERENTES COEFIC. DE SESGO (1º Cs y 2º Cs)
PRECIPI
PROBABILIDAD (%)
IPITACIONES DE LA ESTACIÓN TOCMOCHE PARA
970
1975
1980
1985
1990
1995
IÓN TOCMOCHE: COMPARACIÓN DE PRECIPITACION N DIFERENTES COEFIC. DE SESGO (1º Cs y 2º Cs)
PRECIP PRECIP
1
2
5
10
25
50
PROBABILIDAD (%)
75
80
90
99.9
TES AÑOS
IPITACIONES DE LA ESTACION CA
DAD Nº 01 DAD Nº 02
NTES AÑOS
PRECIPITACIONES DE A ESTACIÓN PUCHACA
NES )
ILIDAD Nº 01 ILIDAD Nº 02
IFERENTES AÑOS
PRECIPITACIONES DE LA ESTACIÓN INCAHUASI
NES
ACIÓN Nº 02
IFERENTES AÑOS
PRECIPITACIONES DE LA ESTACIÓN TOCMOCHE
ES
ITACION Nº 01 ITACION Nº 02
DETERMINACION DE LOS CAUDALES MÁXIMOS POR DIFERENTES MÉT I.- METODO DE LA CUENCA VECINA Q = K x h x A^(0.75)
1.- SEGÚN SOKOLOVSKY :
…(1)
Donde: A: Area de la cuenca vecina = 52217.7 (km2) h: Precipitación que produce la creciente (mm) K: Coeficiente que incluye la geometría, ev aporación y factores de transformación de unidades 2.- También la probabilidad es igual a la inversa del período de Retorno: T = 50
P = 1/T
Por lo tanto:
P = 0.02
2
3.- Para este caso se toman las precipitaciones que correspondan a T = 50 años y P = 2%
4.- Reemplazando datos en (1) para lo cual se utiliza primeramente como dato el caudal de la Cuenca vecina , el área de dicha cuenca y también la precipitación " h" de las diferentes estaciones estudiadas: DATOS: Q= 5309 km2
A=
1500
m3/sg
5227.7 km 2
(Caudal de la Cuenca del Río Chancay) (Área de la Cuenca del Río Chancay)
4.1.- Para la Estación Jayanca:
h (mm) = 92
K = 0.026520
Q=
h (mm) = 113
K = 0.021591
Q=
h (mm) = 156
K = 0.015640
Q=
h (mm) = 168
K = 0.014523
Q=
h (mm) = 75
K = 0.032531
Q=
h (mm) = 71
K = 0.034364
Q=
K = 0.021033
Q=
4.1.- Para la Estación Puchaca:
4.1.- Para la Estación Incahuasi :
4.1.- Para la Estacio Jayanca:
h (mm) = 116
h (mm) = 115
K = 0.021216
Q=
5.- Finalmente se calcula el "Caudal máximo" con el valor de K con los datos de la cuenca en estudio: DATOS: A = 1694.33 km 2
( rea de la Cuenca del Río La Leche)
II.- MÉTODO DEL ANÁLISIS REGIONAL 1.- Según el método del Análisis Regional, para la Cuenca del Río La Leche se tiene:
Q = (C1 + C2) x LogT x (A^(m / A^n)) Donde: Q: Caudal con período de retorno (m3/s) C1 (adimensional): 0.10 C2 (adimensional): 1.28 T: Período de Retorno en años A1 (km2): 1684.19 m (adimensional): 1.02 n (adimensional): 0.04
PERÍODO DE RETORNO (T)
2 5 10 15 20 25 30 40 50 60
CAUDA
90 100 150 200 250 500 800 1000 III.- MÉTODO DE KRESNIK Q = (K x 32 x A) / (0.5 + (A)^(1/2))
1.- SEGÚN KRESNIK :
Donde: K: Coeficiente adimensional que varía entre 0.03 a 0.61 A: Área de la Cuenca (km2) = 1694.33 Q: Caudal en m3/s COEFICIENTES " K " 0.03 0.04 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
Se basan en conssiderar al caudal maximo anual como una variable aleatoria que tiene una cierta distribución. Para utilizarlos se requiere tener como datos, el registro de los caudales máximos anuales. El caudal de diseño se calcula para un período de retorno. A mayor tamaño del registro, mayor también será la aproximación de cálculo del caudal de diseño.
REGISTRO DE CAUDALES MAXIMOS DIARI (RIO: LA LECHE - ESTACION PUCHACA)
Coeficiente de Asimetría Cs: Considerando que la avenida es producida por una tormenta: Cs= (Σ (Qi/Qm - 1)^3) / (N*Cv^3) Cs= Cs= 2.89 2.8970 704 4 Escogemos el mayor: ===>
Cs= Cs= Cs=
3.806
Para el período de retorno de 50 años, el valor P es: T=
50 años
P= P=
0.02 2
(%)
Con P (%) y Cs, se obtiene el valor K de la Tabla 6.17 (Hidrología, Máximo Villón Béjar)
K= Con P (%) y Cv, se obtiene el valor de Er de la figura 6.3
3.1811
Er = 1. 1.75 75
A) Cálculo del caudal máximo Qmax : Qmax Qmax = Qm (K*C (K*Cvv + 1) Qmax = 456.996
(m /s)
B) Cálculo del intervalo de confianza: Para N = 44 años (N>40 años) se toma A= 0.7 A= 0.7 ΔQ = + (A*Er*Qmax)/√N 84.39613113
ΔQ =
(m /s)
C) Cálculo del caudal de diseño Qd : Qd = Qmax + ΔQ Qd = 541.3925
En el gráfico T vs. Q, se observa que la distribución que más se acerca a la distribución registra distribución por el Metodo de Lebediev, por lo cual asumiremos esta distribución para calcular MÉTODO DE LEBEDIEV
CAUDALES MÁXIMOS CALCULADOS POR EL MÉTODO ESTADÍSTICO DE LEBEDIEV (en m3/s)
10
100
PERIODO DE RETORNO (T) EN AÑOS
ADOS POR EL MÉTODO
RSON III (m3/s)
100 ORNO (T) EN AÑOS
POR LOS
1000
Registro Lebediev Nash Log-Pearson III
0
1000
LUVIOMÉTRICA PUCHACA
1990
1995
ADA MES PARA /s
2000
2005
1990
1995
2000
2005
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JU N
JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
000
1000
A.-METODO DE LA SECCION Y LA PENDIENTE
Para aplicar el siguiente método debe realizarse los siguientes trabajos de ca 1-Selección de varios tramos del río 2-Levantamiento topográfico de las secciones tranversales seleccionadas ( 3 se 3-Determinación de la pendiente de la superficie de agua con las marcas o huell de máximas avenidas 4-Elegir un valor de coeficiente de rugosidad ( n ) el más óptimo. 5-Aplicar cálculos en la formula de Manning. Qmax. = A * R^(2/3) * S^(1/2) / n A:área de la sección humeda ( m2) R:área de la sección humeda/ perimetro mojado S:pendiente de la superficie del fondo de cauce n: rugosidad del cauce del río. La siguiente tabla nos muestra los distinto valores de "n" que se adoptaran: A) SEGUN COWAN: Condiciones del río:
material del cauce:
A B C D
terroso rocoso gravoso fino gravoso grueso
material del cauce adoptado:
Grado de irregularidad:
A B C D
ninguna leve regular severo
Grado de irregularidad adoptado:
Secciones Variables
A B C
leve regular severo
variación de la seccción adoptada:
Efecto de las obstrucciones:
A B C D
despreciables menor apreciable severo
Efecto de las obstrucciones adoptado:
vegetación:
A B C D
ninguna poco regular alta
vegetación adoptada:
grado de sinuosidad:
A B C
Insignificante regular considerable
grado de sinuosidad adoptado: valor de " n " adoptado según COWAM
n=
SEGUN SCOBEY: Condiciones del río: n = 0.025
Cauce de tierra natural limpios con buen alineamiento con o sin algo de vegetaci en los taludes n = 0.030
Cauce de piedra fragmentada y erosionada de sección variable con algo de veg ( típico de los ríos de entrada de ceja de selva ) n = 0.035
Cauce de grava y gravilla con variación considerable de la sección transversal baja pendiente.( típico de los ríos de entrada de ceja de selva ) n = 0.040-0.050
Cauce con gran cantidad de canto rodado suelto y limpio, de sección transversal ( típicos de los ríos de la sierra y ceja de selva ) n = 0.060-0.075
Cauce con gran crecimiento de maleza, de sección obstruida por la vegetación irregular. ( típico de los ríos de la selva )
valor de " n " adoptado según SCOBEY
0.065
n=
Seleccionando el menor valor de "n" de estos dos criterios Cota de N.A.M.E dejada por las huellas Aa : Area de la sección del río en la avenida P : perimetro mojado de la avenida S : pendiente de la superficie del fondo de cauce n : rugosidad del cauce del río.
0.06 : : : : :
Qmax. = A * (A/P)^(2/3) * S^(1/2) / n = Qmax.
1897.00 40.00 21.00 0.04 0.058 198.26
B.-METODO DE LA VELOCIDAD Y AREA
Para aplicar el siguiente método debe realizarse los siguiente 0 1-Selección de 2 tramos del río 2-Medir la profundidad actual en el centro del río ( h ) 3-Levantamiento topográfico de las secciones tranversales seleccionadas indica dejadas por las aguas de máximas avenidas. 4-Medir la velocidad superficial del agua ( Vs ) que discurre tomando en cuenta flotante en llegar de un punto a otro en una sección regularmente uniforme, ha definido la distancia entre ambos puntos. 5-Calcular el área de la sección transversal del río durante la avenida dejadas p el área se puede calcular usando la regla de Simpson o dibujando la sección e 6-Aplicar cálculos en las siguientes formulas:
Ha =( coef.)* Aa / Ba
Ha: Aa: Ba: coef.: Ba Coef. Aa
Altura máxima de agua en la avenida Area de la sección del río en la avenida Ancho máximo del espejo de agua en la avenida. Coeficiente de amplificación adoptado = =
19 m 1.3 40 m2
Ha =( Coef.)* Aa / Ba Ha =
2.74 m Va = Vs * Ha / h
Va: Velocidad de agua durante la avenida Vs: Velocidad superficial del agua actual Ha: Altura máxima de agua en la avenida h: Profundidad actual en el centro del río Vs h Ha Va=Vs * Ha / Caudal de avenida:
= = = =
3.5 2 2.737 4.789
Qma =
m/s m m m/s
( debera ser ma 191.58 m3/s
C.-METODO DE LA FORMULA RACIONAL
Para aplicar el siguiente método empírico debe realizarse el siguiente trabajo de 1-Determinar el área de influencia de la cuenca en héctareas. 2-Estimar una intensidad de lluvia máxima ( mm/h ) 3-Aplicar cálculos con la fórmula racional Q= C * I * A / 360
Q: u A: I:
Caudal máximo de escorrentia que provocara una máxima avenida Coeficiente de escorrentia ( < 500 has ) Area de influencia de la cuenca.(ha) intensidad máxima de lluvia (mm/h)
coeficiente e A B C D E F G H
cultivos generales en topografía ondulada ( S = 5 a 1 cultivos generales en topografía inclinada ( S = 10 a 3 cultivos de pastos en topografía ondulada ( S = 5 a 1 cultivos de pastos en topografía inclinada ( S = 10 a 3 cultivos de bosques en topografía ondulada ( S = 5 a cultivos de bosques en topografía inclinada ( S = 10 a areas desnudas en topografía ondulada ( S = 5 a 10 areas desnudas en topografía inclinada ( S = 10 a 30
indicar la letra correspondiente al coeficiente seleccionado E
coeficiente escorrentia adoptado ( C ) :
Area de la cuenca adoptada ( A ) = intensidad máxima de lluvia adoptada ( I ) = Caudal máximo:
Qmax=C* I * A / 360 =
= 500 has 600 mm/h
150.00 m3/s
De los tres caudales máximos calculados se adoptaran lo siguiente: 1 .- El máximo de los caudales 2 .- El promedio de los caudales 3 .- La media ponderada
1 CAUDAL MAXIMO SELECCIONADO
Qmax=
198.26
Luego con el caudal máximo adoptado se ingresara nuevamente en la formula d de agua de máximas avenidas. Qmax. = A * (A/P)^(2/3) * S^(1/2) / n Qmax.= A^(5/3) * S^(1/2) P^(2/3) * n
Qmax.= ( Aa+ &A)^(5/3) * S^(1/2) (1.1P)^(2/3) * n &A = &A = &A= (Ba+&H)*&H = INCREMENTE EL N.A.M.E EN &H
[ Qmax * n * (1. 1.555 1.555
=
0.08
NUEVA COTA DE N.A.M.E.
=
1897.08
CAUDAL MAXIMO
=
198.3
Qmax
mpo: cciones mínimas ) as dejadas por las aguas
D
=
0.028
C
=
0.01
A
=
0
B
=
0.01
B
=
0.01
A
=
1
0.058
ión en los taludes y gravillas dispersas
tación en los bordes y considerable pendiente
on algo de vegetación en los taludes y
l variable con o sin vegetacion en los taludes
xterna y acuática de lineamiento y sección
m.s.n.m m2 m
m3/s
ndo marcas o huellas l tiempo que demora un objeto biéndose previamente r las huellas ( Aa ). n papel milimetrado.