El presente trabajo describe los cálculos para obtener los caudales máximos (Qmáx) y caudales mínimos (Qmín) mediante tres métodos aplicativos que son...
guia para el calculo de caudalesDescripción completa
Descripción: hidrologia
Rio icaaaaaaDescripción completa
hidraulica
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UNCP
Caudales Máximos-EJERCICIODescripción completa
CaudalesFull description
piscigranja :D :D
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CAUDALES-MAXIMOS-HIDROLOGIADescripción completa
Descripción: Calculo de poblacion y caudales proyecto de vivienda
camara distribuidora de caudales en sistemas de agua potable
calculo de caudales clementDescripción completa
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Laboratorio de madicion de un caudal en un tubo de Venturi. Obteniendo el Numero de Reynolds para clasificar su regimen y sus variaciones de presiones en dintintos caudales.Descripción completa
Universidad Nacional de Huancavelica Facultad de Ciencias de Ingeniería E. P. de Ing. Civil - Hvca
1. INTRODUCCIÓN El presente trabajo describe los cálculos para obtener los caudales máximos (Qmáx) y caudales mínimos (Qmín) mediante tres métodos aplicativos que son: Método de Log-Pearson, Método de Gumbel y el Método de Nash. El método de Lebediev a partir de los registros de precipitaciones, está basado en suponer que los caudales máximos anuales son variables aleatorias Pearson tipo III. Donde se realizará una serie de cálculos para obtener el Qmax y Qmin. El Método de Gumbel es utilizado para modelar la distribución del máximo (o el mínimo), por lo que se usa para calcular valores extremos. Por ejemplo, sería muy útil para representar la distribución del máximo nivel de un río a partir de los datos de niveles máximos durante 10 años. Es por esto que resulta muy útil para predecir terremotos, inundaciones o cualquier otro desastre natural que pueda ocurrir.
Los Alumnos.
Irrigación y Diseños de Obras Hidráulicas
1
Universidad Nacional de Huancavelica Facultad de Ciencias de Ingeniería E. P. de Ing. Civil - Hvca
2. MÉT ODOS PARA EL CÁLCULO DEL CAUDAL DE DISEÑO 2.1. MÉTODO DE GUMBEL Para calcular el caudal máximo y mínimo para un periodo de retorno determinado se usa las siguientes ecuaciones:
Calculo del caudal promedio.
Calculo de la desviación estándar de los caudales “
Universidad Nacional de Huancavelica Facultad de Ciencias de Ingeniería E. P. de Ing. Civil - Hvca
Calculo del caudal máximo
Calculo de ф”.
⁄
“
TABLA 6.14
ф
0.01
2.1607
0.02
1.7894
0.05
1.4550
0.10
1.3028
0.15
1.2548
0.20
1.2427
0.25
1.2494
0.30
1.2687
0.35
1.2981
0.40
1.3366
0.45
1.3845
0.50
1.4427
0.55
1.1513
0.60
1.5984
0.65
1.7034
0.70
1.8355
0.75
2.0069
0.80
2.2408
0.85
2.5849
0.90
3.1639
0.95
4.4721
0.98
7.0710
0.99
10.0000
Cálculo del intervalo de confianza. Como en algunos casos vemos que ф es mayor que 0.90, y en otros están entre 0.2 y 0.8 Utilizaremos las ecuaciones correspondientes a cada caso.
Calculo del caudal de diseño
Resultado en el cuadro de Exc el.
Irrigación y Diseños de Obras Hidráulicas
3
Universidad Nacional de Huancavelica Facultad de Ciencias de Ingeniería E. P. de Ing. Civil - Hvca PARA EL CAUDAL MAXIMO: PRECIPITACION MEDIA MENSUAL - mm
Universidad Nacional de Huancavelica Facultad de Ciencias de Ingeniería E. P. de Ing. Civil - Hvca PRECIP. 24 hrs (mm) 24.400 25.800 21.600 29.200 25.600 21.000 15.900 17.600 30.500 16.900 12.400 28.300 26.200 30.400 15.500 13.200 14.000 15.200 16.500 30.600 24.300 27.200 37.500 37.400 17.800
Universidad Nacional de Huancavelica Facultad de Ciencias de Ingeniería E. P. de Ing. Civil - Hvca
N =
25
Qm =
163.8839
T =
25
años
m3/s 50
años
100.2507 σN =
1.09145
TABLA N°6.13
0.53086
TABLA N°6.13
Qmax =
410.78
m3/s
25años
Qmax =
474.45
m3/s
50años
PASO N° 3 :
CALCULO DE CAUDAL DE DISEÑO
Qd=Qmax + ∆Q
PARA T =
Qd=Qmax - ∆Q
25años
Qd = PARA T =
PARA T =
515.49
Qd =
m3/s
50años
Qd =
25años
PARA T =
579.16
Qd =
m3/s
306.07 m3/s 50años 369.74 m3/s
PARA EL CAUDAL MINIMO: PRECIPITACION MEDIA MENSUAL - mm AÑO
ENE
FEB
MAR
ABRIL
MAYO
JUNIO
JULIO
AGOST
SET
OCT
NOV
DIC
Pmin
1990
24.4
6.9
16.7
9.8
9.7
14.4
5
9.5
6.4
11.3
10.6
12
5
1991
10.2
7.6
12.4
25.8
6
3.2
0
0
0
0
0
0
0
1992
3.2
9
11.4
14
2.4
9.7
21.6
6.6
4.3
10.9
4.4
12
2.4
1993
0
0
0
0
19.6
18.6
10.4
18.8
21.5
27
29.2
22.8
0
1994
20.7
25.6
18.4
13.2
13.3
9.2
8.6
7
11.4
17
12.2
13.2
7
1995
21
16.3
17.1
15.8
7.4
2.4
6.6
0
12.6
7.4
9
8.4
0
1996
12.6
15.9
15
7.5
9.2
5.2
5.5
8.8
9
6.1
7.6
11.6
5.2 0
1997
9.6
11
11
7.1
4.4
5.6
0
7.6
16
8.7
17.6
11.4
1998
14.9
10.8
10
9.3
1.1
5.8
0
5.9
5
8.6
7.2
30.5
0
1999
16.9
13.1
9.1
11.7
9
2.8
3.9
3.5
12.3
11.3
8.1
9.3
2.8 3.7
2000
12
12.4
10.9
10.4
4.3
3.7
6.3
6.1
9.6
10.9
9.4
8.9
2001
12.1
13.2
28.3
8.8
7.3
0
11.2
8.2
11.2
10
12.2
10.7
0
2002
9.7
21.8
26.2
9.4
6.3
5.8
10
10.3
10.8
11.2
14.4
15.5
5.8
17.8
28.8
30.4
17.3
5.5
0
7.4
10.5
12.2
11
6.3
17
0
8
14.7
15.2
9.4
4.2
11.6
10.7
10.4
11.2
7.6
11.7
15.5
4.2
2005
13.2
10
11.4
11.9
6.9
3.8
2.1
2.3
10.9
9
10
8.6
2.1
2006
13.6
14
10.9
12.6
0
5.2
0
8.5
6.8
11
10.2
11.9
0
2007
8.9
15.2
13.8
9.4
5.5
0
2.7
3.6
9.9
9.3
9.9
10.9
0
2008
12.7
16.5
9.9
3.6
2.7
2.5
5.9
9.6
7.6
13.5
8.2
10.2
2.5
2009
30.6
85.5
18.9
12.5
5.8
2.1
11.2
5
9.2
11.6
16.8
15.6
2.1
2010
21.3
15.5
14.9
10.5
3.8
2.1
0
4.8
4.5
23.5
24.3
21.5
0
2011
24.9
27.2
25.5
12.1
4.1
1.1
7.8
5.4
11.7
8.5
24.5
20.6
1.1
2012
14.5
31.4
20.2
25.5
5.1
4.6
5.9
3.7
25.7
13.6
23.8
37.5
3.7
2013
17.8
24.2
37.4
16.2
8.9
5.4
5.4
21.5
14.6
14.8
6.3
23
5.4
2014
17.8
16
12.4
12.9
16.7
2.9
8.1
5.1
12.6
15.1
7.7
15.1
2.9
2003 2004
Irrigación y Diseños de Obras Hidráulicas
6
Universidad Nacional de Huancavelica Facultad de Ciencias de Ingeniería E. P. de Ing. Civil - Hvca De la tabla 6.11 Número de curva CHA II Para N II = CHA I = CHA III = 614.13 328.345
CALCULO DE CAUDAL DE DISEÑO 140.42772 Sxx= Sqq= 270409.251 Sxq= -5494.50238 -1.75132147 X= delta(Q)+- 12.81581
2.3. MÉTODO DE LEBEDIEV. Este método está basado en suponer que los caudales máximos anuales son variables aleatorias Pearson tipo III.
Hallando el Qmax:
FORMULAS GENERALES
Dónde:
Qm
Q
Irrigación y Diseños de Obras Hidráulicas
N
10
Universidad Nacional de Huancavelica Facultad de Ciencias de Ingeniería E. P. de Ing. Civil - Hvca
3 ∑ 3
∑
= Coeficiente de asimet ría = Coeficiente de variación
Qm = Caudal promedio DATOS GENERALES:
AÑO
ENERO
FEBRERO
MARZO
ABRIL
A=
614.13 Km2
C=
0.45
T=
25
N=
25
P=
4.00 %
MAYO
JUNIO
JULIO
AG OSTO
SETIEMBRE
OCTUBRE
NOVIEMBRE DICIEMBRE
Pmax
1990
24.4
6.9
16.7
9.8
9.7
14.4
5
9.5
6.4
11.3
10.6
12
24.4
1991
10.2
7.6
12.4
25.8
6
3.2
0
0
11.4
12.1
12.9
15.7
25.8
1992
3.2
9
11.4
14
1993
15.4
16.9
17.0
12.4
1994
20.7
25.6
18.4
13.2
1995
21
16.3
17.1
15.8
1996
12.6
15.9
15
7.5
9.7
21.6
6.6
4.3
10.9
4.4
12
21.6
18.6
10.4
18.8
21.5
27
29.2
22.8
29.2
13.3
9.2
8.6
7
11.4
17
12.2
13.2
25.6
7.4
2.4
6.6
0
12.6
7.4
9
8.4
9.2
5.2
5.5
8.8
9
6.1
7.6
11.6
15.9
2.4
19.6
21
1997
9.6
11
11
7.1
4.4
5.6
0
7.6
16
8.7
17.6
11.4
17.6
1998
14.9
10.8
10
9.3
1.1
5.8
0
5.9
5
8.6
7.2
30.5
30.5
1999
16.9
13.1
9.1
11.7
9
2.8
3.9
3.5
12.3
11.3
8.1
9.3
16.9
2000
12
12.4
10.9
10.4
4.3
3.7
6.3
6.1
9.6
10.9
9.4
8.9
12.4
2001
12.1
13.2
28.3
8.8
7.3
0
11.2
8.2
11.2
10
12.2
10.7
28.3
2002
9.7
21.8
26.2
9.4
6.3
5.8
10
10.3
10.8
11.2
14.4
15.5
26.2
2003
17.8
28.8
30.4
17.3
5.5
0
7.4
10.5
12.2
11
6.3
17
30.4
2004
8
14.7
15.2
9.4
4.2
11.6
10.7
10.4
11.2
7.6
11.7
15.5
15.5
2005
13.2
10
11.4
11.9
6.9
3.8
2.1
2.3
10.9
9
10
8.6
13.2
2006
13.6
14
10.9
12.6
0
5.2
0
8.5
6.8
11
10.2
11.9
2007
8.9
15.2
13.8
9.4
5.5
0
2.7
3.6
9.9
9.3
9.9
10.9
15.2
2008
12.7
16.5
9.9
3.6
2.7
2.5
5.9
9.6
7.6
13.5
8.2
10.2
16.5
2009
30.6
27.5
18.9
12.5
5.8
2.1
11.2
5
9.2
11.6
16.8
15.6
30.6
2010
21.3
15.5
14.9
10.5
3.8
2.1
0
4.8
4.5
23.5
24.3
21.5
24.3
2011
24.9
27.2
25.5
12.1
4.1
1.1
7.8
5.4
11.7
8.5
24.5
20.6
27.2
2012
14.5
31.4
20.2
25.5
5.1
4.6
5.9
3.7
25.7
13.6
23.8
37.5
37.5
2013
17.8
24.2
37.4
16.2
8.9
5.4
5.4
21.5
14.6
14.8
6.3
23
37.4
2014
17.8
16
12.4
12.9
16.7
2.9
8.1
5.1
12.6
15.1
7.7
15.1
17.8
HALLANDO EL CAUDAL MAXIMO: PASO 1. Llevando precipitaciones a caudales c on el Método del Número De Curva.
Usando las siguientes fórmulas para convertir precipitaciones a caudales.
Para la estimación del caudal máximo.
m3/s
Irrigación y Diseños de Obras Hidráulicas
11
14
Universidad Nacional de Huancavelica Facultad de Ciencias de Ingeniería E. P. de Ing. Civil - Hvca De la tabla 6.11 Número de curva CHA II Para N II = CHA I = CHA III = 614.13 328.345
Area= tc=
86 72 94 km2 min =
5.47241667
hr
De la tabla 6.12 tc 4 5.47 5
q 0.063 0.0497 0.054
Interpolando: q= 0.04974825
Interpolando: q= 0.04974825
:: 1er caso
Cs=
/seg/mm/km2
0.69568715
:: 2do caso Cs=2Cv Cs=3Cv Cs=5Cv
para avenidas producidas por deshielo para avenidas producidas por tormenas para avenidas producidas por tormentas en cuencas ciclonicas
Cs=3Cv Cs=
1.79807577 1.79807577
dónde :
escogemos el mayor: Cs=
1.79807577
obtencion del coeficiente K HALLANAD0 "K" por interpolacion en la tabla 6.17. k= 2.245 Er=
0.78 por figura 6.3
Asumiendo: para un T = 25 años se toma : A= 0.8 PRECIP. 24 hrs (mm)
Universidad Nacional de Huancavelica Facultad de Ciencias de Ingeniería E. P. de Ing. Civil - Hvca CAUDAL (m3/seg) 138.296 159.460 99.287 214.904 156.374 91.555 36.316 52.480 237.472 45.530 11.460 199.705 165.695 235.711 32.877 16.047 21.309 30.393 41.741 239.237 136.825 181.628 369.851 367.846 54.539 ΣQ=
3336.536
Qm=
0.76730814
Cs =
2. 301924419
Qmax= Qd=
2ª
0.0013122
4.75338E-05
0.03794862
0.007392545
0.06556787
-0.01678945
0.37238223
0.227239289
0.02947293
0.005059818
0.09859439
-0.03095839
0.52982131
-0.38565071
0.3681787
-0.22340248
0.60735278
0.473327276
0.43408982
-0.28600222
0.83564152
-0.76388858
0.24636594
0.122284382
0.05833055
0.014087831
0.58696144
0.449691169
0.56800111
-0.42807886
0.7739857
-0.6809252
0.7061696
-0.59342185
0.59640197
-0.46058374
0.47230188
-0.3245858
0.62814057
0.497834817
0.00063502
1.60022E-05
0.13025201
0.047008527
3.13721753
5.556699992
3.08422246
5.416497462
0.34969638
-0.20679341
14.7190445
8.416105977
133.461
Cv=
ΔQ=
1ª
213.338 m3/s
26.62460482 239.963 m3/s
HALLANDO EL CAUDAL MINIMO: es el mismo procedimiento del anterior Qmax. AÑO 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
PRECIP. 24 hrs (mm)
CHA I
Q CHA II
CHA III
Qmin CHA I (m3/seg)
Qmin CHA II (m3/seg)
Qmin CHA III
5.000
2.591
0.281
0.172
79.169
8.578
5.251
0.000
4.939
2.067
0.811
150.892
63.164
24.767
2.400
3.699
0.971
0.046
113.024
29.669
1.411
10.400
0.979
0.104
2.192
29.904
3.189
66.972
7.000
1.891
0.040
0.707
57.786
1.229
21.599
0.000
4.939
2.067
0.811
150.892
63.164
24.767
5.200
2.516
0.246
0.211
76.854
7.521
6.443
0.000
4.939
2.067
0.811
150.892
63.164
24.767
0.000
4.939
2.067
0.811
150.892
63.164
24.767
2.800
3.514
0.834
0.012
107.347
25.476
0.379
3.700
3.116
0.568
0.013
95.207
17.347
0.384
0.000
4.939
2.067
0.811
150.892
63.164
24.767
5.800
2.296
0.157
0.348
70.149
4.793
10.646
0.000
4.939
2.067
0.811
150.892
63.164
24.767
4.200
2.908
0.444
0.053
88.832
13.574
1.631
2.100
3.843
1.082
0.087
117.398
33.059
2.646
0.000
4.939
2.067
0.811
150.892
63.164
24.767
0.000
4.939
2.067
0.811
150.892
63.164
24.767
2.500
3.652
0.936
0.036
111.589
28.586
1.089
2.100
3.843
1.082
0.087
117.398
33.059
2.646
0.000
4.939
2.067
0.811
150.892
63.164
24.767
1.100
4.344
1.504
0.326
132.709
45.950
9.968
3.700
3.116
0.568
0.013
95.207
17.347
0.384
5.400
2.441
0.214
0.253
74.580
6.539
7.741
2.900
3.468
0.801
0.007
105.955
24.485
0.226
Irrigación y Diseños de Obras Hidráulicas
13
Universidad Nacional de Huancavelica Facultad de Ciencias de Ingeniería E. P. de Ing. Civil - Hvca Caudal (m3/seg) 8.578 63.164 29.669 3.189 1.229 63.164 7.521 63.164 63.164 25.476 17.347 63.164 4.793 63.164 13.574 33.059 63.164 63.164 28.586 33.059 63.164 45.950 17.347 6.539 24.485 868.881
ΣQ=
Qm=
1ª
2ª
0.56729314
- 0.42727875
0.66814628
0.546144213
0.02141403
-0.00313363
0.82492364
- 0.74923944
0.93052464
- 0.89761854
0.66814628
0.546144213
0.61402111
- 0.48114387
0.66814628
0.546144213
0.66814628
0.546144213
0.07127971
-0.01903044
0.25088052
-0.12566097
0.66814628
0.546144213
0.74318919
- 0.64069166
0.66814628
0.546144213
0.37141263
-0.22635235
0.00238163
-0.00011623
0.66814628
0.546144213
0.66814628
0.546144213
0.03150366
-0.00559167
0.00238163
-0.00011623
0.66814628
0.546144213
0.10375494
0.033420516
0.25088052
-0.12566097
0.65911283
- 0.53510579
0.0873224
-0.02580409
11.5455928
0.686173803
34.755
Cv=
0.679576126
Cs=
2.038728378
Qmin=
48.218 m3/s
ΔQ=
Qd=
4.397480188 52.615 m3/s
3. CONCLUSIONES En el presente trabajo se puede concluir lo siguiente:
Finalmente con los parámetros de la cuenc a y los datos de precipitación proporcionados por la Oficina General de Estadística e Informática – Hvca y por el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI) - Hvca, se ha determinado las intensidades máximas y con estos datos se pudo determinar el Caudal Máximo (Qmax) para N = 25 años de registro, cuyo resultado fue equilibrado por el Método de Log-Pearson: Qmax = 213.338 m3/seg y Qmin =
48.218 m3/seg.
Irrigación y Diseños de Obras Hidráulicas
14
Universidad Nacional de Huancavelica Facultad de Ciencias de Ingeniería E. P. de Ing. Civil - Hvca
