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INGENIERIA CICIL
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERIA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
CURSO
: HIDROLOGIA GENERAL
DOCENTE
: Ing. CARLOS LUNA LOAYZA
ALUMNA
: MORALES MORALES GUTIERREZ GUTIERREZ Nadia CANAZA CABRERA, Fabiola Amelia LOAYZA SUARES, Nelson MOSCOSO PALOMINO, Ricardo PERCCA COAQUIRA, Americo
CUSCO – PERU 2014 HIDROLOGIA HIDROLOGI A GENERAL
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PRESENTACIÓN
El presente informe es realizado con el fin de aprender y aplicar a la vida profesional. El estudio se hará en LA CUENCA HIDROGRÁFICA SICUANI – COMBAPATA”. En la cuenca hidrografía se determinara con el propósito de realizar el estudio hidrológico de la micro cuenca de Sicuani, este trabajo se realizó teniendo en cuenta los diferentes conceptos y conocimientos adquiridos durante las sesiones de clases correspondientes a la presente asignatura y complementado por parte de los alumnos con los planos topográfico que corresponden a la micro cuenca en estudio que se encuentra en la provincia de Canchis distrito de Sicuani.
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MEMORIA DESCRIPTIVA 1.-ANTECEDENTES: 2.- UBICACIÓN GEOGRÁFICA: La cuenca del Rio Vilcanota recorre las provincias de Canchis, Quispicanchis, Cusco, Urubamba, Calca y La Convención del departamento de Cusco. Los centros poblados más importantes ubicados a lo largo del río Vilcanota - Urubamba son: Sicuani, Urcos, Calca, Urubamba, Ollantaytambo, Machupicchu, Quillabamba y Sepahua. comprende desde de la Raya a 4,326 m.s.n.m. (Provincia de Canchis), en un recorrido de 281 Km y con una superficie de 10,072.42 (IMA, 2,003), hasta el cañón de Machupicchu, a 2280 m.s.n.m en la CC de Chillca (distrito de Ollantaytambo, Provincia de Urubamba) en un recorrido general de SE a NW. De allí que geográficamente está limitada por los paralelos 13º02’ y 14º39’ latitud sur y los meridianos 70º47’ y 72º25’ de longitud Oeste de Greenwich . 1.1. UBICACIÓN POLÍTICA: Departamento: Canchis Provincia: Sicuani 1.2. CLIMA En el valle del Vilcanota se presenta una diversidad de condiciones climáticas, dada a su vez por la diversidad de pisos altitudinales. Con relación a la temperatura, los valores muestran que los promedios, varían de 4,9 °C en el mes de Julio a 9,2 °C en Noviembre. La precipitación anual promedio acumulada para la cuenca total es de 858 mm. Las precipitaciones, siguen un régimen marcadamente estacional, empezando a ser significativas en el mes de setiembre (29.42 mm) y reduciéndose notablemente en junio y julio. Los meses más húmedos son enero (161.94 mm) y febrero (164.18 mm).
2. OBJETIVOS
Identificar, y delimitar la cuenca hidrográfica de interés.
Determinar el área, el perímetro, de la cuenca hidrográfica de interés.
Determinación de los principales parámetros necesarios en la realización de un estudio hidrológico para el diseño de distintas obra civiles en el futuro.
Desarrollar conocimientos básicos para la lectura, análisis e interpretación de cartografía, para el proceso de delimitación, obtención de sus parámetros e interpretación de resultados del estudio una cuenca hidrológica.
3. RESULTADOS OBTENIDOS
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MEMORIA DE CÁLCULO 1. DELIMITACIÓN DE LA CUENCA Clasificación Nuestra cuenca pertenece a la categoría de cuenca exorreica, por las características que esta presenta.
Tamaño de la cuenca
El área de la cuenca de estudio comprende, un total de 633.421061 dentro de la categoría de cuenca pequeña.
, por lo cual recae
1.1. PARÁMETROS MORFO MÉTRICOS 1.1.1. ÁREA DE LA CUENCA A groso modo, indicaremos los pasos seguidos para hallar el área de la cuenca: Se usó el método para la delimitación del área y el perímetro de la cuenca utilizamos el software Arcgis. Área=633.421061 1.1.2.- Perímetro=122.694438 KM 1.1.3.- Longitud de la cuenca La longitud de la cuenca es de La= 14.25 km, dato que posteriormente usaremos para los cálculos de los diferentes parámetros de la cuenca. 1.1.4.- longitud del cauce.Longitud del cauce principal de la cuenca es L=16.475 1.1.5.- forma de la cuenca.1.1.5.-Coeficiente de Compacidad o gravelius (Kc)
El índice de compacidad está dado por: Remplazando:
0.05464
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1.1.6.- Factor de Forma (Kf)
;
Para los siguientes datos:
1.2. PARÁMETROS DE RELIEVE 1.2.1. Histograma de frecuencias altimétricas. Los valores y cálculos necesarios para la realización de la curva hipsométrica y curva de frecuencia de altitudes se muestran a continuación: Datos: Altitud (msnm) 5000-5200 4800-5000 4600-4800 4400-4600 4200-4400 4000-4200 3800-4000 3600-3800 3400-3600 3200-3400
Área (
0.0596 1.667 7.7401 28.5791 30.366 11.6102 6.847 3.87 2.0838 0.3572
El grafico de frecuencia de altitudes se muestra en la figura de la curva Hipsometrica del ítem 1.2.2. 1.2.2. La Curva Hipsométrica. En base a los datos anteriores, realizamos los cálculos necesarios ALTITUD (msnm)
ALTITUD MEDIA DEL
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AREA (
AREA ACUMULADA
AREA %
AREA ACUMULADA %
ALTITUD MEDIA x AREA
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INTERVALO
5000-5200 4800-5000 4600-4800 4400-4600 4200-4400 4000-4200 3800-4000 3600-3800 3400-3600 3200-3400
5100 4900 4700 4500 4300 4100 3900 3700 3500 3300
(
0.0596 1.667 7.7401 28.5791 30.366 11.6102 6.847 3.87 2.0838 0.3572
0.0596 1.72 9.46 38.04 68.41 80.022 86.869 90.74 92.82 93.18
0.064 1.78 8.30 30.67 32.588 12.45 7.34 4.15 2.23 0.38
La curva hipsométrica se muestra en la siguiente figura. 10
20
30
40
50
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60
0.064 1.852 10.159 40.83 73.41 85.87 93.22 97.38 99.61 100
303.96 8168.3 36378.4 128605.95 130573.8 47601.82 26703.3 14319 7293.3 1178.7
∑ 70
80
90
100
5200 5000 4800 4600 4400 4200 4000 3800 3600 3400 3200
1.2.3. Altitud Media de la Cuenca. La altitud media de la cuenca se calcula de la siguiente forma
∑
1.2.4. Rectángulo Equivalente.
Considerando las ecuaciones:
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Para los siguientes valores:
-
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[ ] [ ]
Determinamos L:
Determinamos l:
[ ] [ ]
En base a los estos resultados, hallamos
Altitud (msnm) 5000-5200 4800-5000 4600-4800 4400-4600 4200-4400 4000-4200 3800-4000 3600-3800 3400-3600 3200-3400
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Área (
0.0596 1.667 7.74 28.57 30.36 11.61 6.84 3.87 2.08 0.357
:
)
0.01 0.2841 1.319 4.8716 5.176 1.979 1.167 0.659 0.3552 0.06
% Acumulado 0.063 1.85 10.15 40.75 73.34 85.79 93.14 97.29 99.52 100
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INGENIERIA CICIL 0.0143
0.2841
5200
5000
4800 1.3190
4600
4.8716
4400
15.8800 5.1760
4200
1.9790
4000 1.1670
3800 0.6590
3600
3400
3200 0.3500
1.2.5. PENDIENTE DE LA CUENCA. 1.2.5.1. Pendiente Simple.
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1.2.5.2. Pendiente Método antiguo.
Para este caso utilizaremos el método de la Ecuación de Taylor y Schwarz S=
1.2.5.3. Criterio Alvord.
∑1/
^2
Para lo cual usamos:
Para los siguientes valores:
1.2.5.4. Criterio del Rectángulo equivalente. HIDROLOGIA GENERAL
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Para los siguientes valores:
1.2.5.5. Criterio de Horton. 1.2.5.6. Criterio de Nash. 1.2.5.7. Índice Pendiente. 1.2.6. PENDIENTE DEL CAUCE. 1.2.6.1. Perfil longitudinal del cauce del rio. 4600 4400 4200 4000 3800 3600 3400 3200 1.6050
2.6300
2.9500
3.2050
3.5800
2.0688
0.4050
1.2.6.2. Pendiente del cauce (criterio de Taylor y Schwartz)
Para los siguientes valores:
1
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∑∑ ⌊ √ ⌋
1
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1.605 2.63 2.95 3.2 3.58 2.068 0.405
-
∑ ⌊ √ ⌋ √
0.124 0.076 0.067 0.063 0.056 0.096 0.494
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4.56 9.54 11.39 12.75 15.13 6.67 0.57 =60.61
∑√
1.2.7. RED DE DRENAJE. 1.2.7.1. Orden de corriente. Empezamos enumerando las corrientes de acuerdo al orden al que pertenecen, tal como se muestra en la siguiente figura.
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1 1 1 2 2 1 1
1 OCORORUYOY 1
1
2 2
1 1
1
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2
2 2
1 3
1 1
1 3
1
2
2 1
2
3
2
3 1
1
3
1 2
3
3
1
1
2
2 SONDORHUAYJO
1
1 1
3
1
RIO PATACANCHA
1 3 1
1 3
QUEUÑAUNU
1
3
1
MATARERAYOCHUAYJO
1
3
LLANAHUAYJO
2
3
1
3 PUNTO DE INTERES
De acuerdo al grafico el número de orden corriente de agua es de TERCER orden.
1.2.7.2. Densidad de corriente
Para los siguientes datos: HIDROLOGIA GENERAL
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Numero de corrientes:35
1.2.7.3. Densidad de drenaje.
Para los siguientes datos: Ríos:
Patacancha:16.475 Q.llanahuayjo:1.85 Q. pachachuhuayjo:3.65 Q.quewñaunu:1.8 Q.matarerayohuayjo:3.35 Q. sondohuayjo:3.25 Otros ríos afluentes:49.3255
NOTA: La relación área longitud de cauce será:
…………para la región del Cusco.
Para los siguientes datos:
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DE TODOS LOS CÁLCULOS HECHOS ANTERIORMENTE SE TIENE EL SIGUIENTE CUADRO DE RESULTADOS PARAMETROS
VARIABLE
UND
MAGNITUD
1.-PARAMETROS GEOMORFOLOFICOS
SUPERFICIE TOTAL
AT
SUPERFICIE DE DRENAJE
AD
PERIMETRO
P
ALTITUD MEDIA
H
msnm
4304.85
DESNIVEL TOTAL
DT
2.00
PENDIENTE DE LA CUENCA (ALVORT)
S
%
0.456
PENDIENTE MEDIA DEL CURSO PRINCIPAL DEL RIO (TAYLOR Y SCHWARTZ)
S
%
0.073
LONGITUD DEL CURSO PRINCIPAL
LCP
16.475
PENDIENTE (RECTÁNGULO EQUIVALENTE)
S
2.- INDICES DE CALCULO
VARIABLE coeficiente de compacidad
Relación de forma
Factor de cuenca
La
factor de forma
KF
93.18 43.5
0.126
UNIDAD
KC
Longitud axial de la cuenca
93.18
MAGNITUD 1.27
14.25 0.4588 15.883
Rectángulo equivalente lado mayor
Le
Rectángulo equivalente lado menor
lm
Densidad de corriente
Dc
Densidad de drenaje
Dd
Relación Área –Longitud
n
Drenaje de la cuenca
rios/
5.86 0.3756 0.855
0.465
2. DETERMINACIÓN DE LA RED HIDRO METEOROLÓGICA. 2.1. Estaciones Meteorológicas. 2.1.1. Ubicación. HIDROLOGIA GENERAL
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Estación de Pisac. DPTO
CUSCO
PROV
CALCA
DIST
PISAC
DPTO
CUSCO
PROV
ANTA
DIST
ZURITE
Estación de Anta.
Estación de Caycay.
2.1.2.
DPTO
CUSCO
PROV
PAUCARTAMBO
DIST
CAY CAY
Coordenadas.
Estación de Pisac.
Estación de Caicay.
Estación de Pisac.
2.1.3.
Latitud: 13°24' "S" Longitud: 71°46' "W' Altitud: 2900 msnm Latitud: 13°36' "S" Longitud: 71°42' "W' Altitud: 3100 msnm Latitud: 13°30' "S" Longitud: 72°10' "W' Altitud: 3340 msnm
Parámetros meteorológicos que registra.
Estación de Pisac. Estación de Caicay. Estación de Anta.
Precipitación (mm) y temperatura en (C°) Precipitación (mm) y temperatura en (C°) Precipitación (mm) y temperatura en (C°)
2.1.4. Plano de ubicación red hidro meteorológica. 3. Calculo de parámetros meteorológicos. 3.1. Análisis de saltos. 3.2. Análisis de tendencias. 3.3. Corrección información meteorológica. 3.4. Calculo de medias y máximas de los parámetros meteorológicos. 4. Análisis estadístico de la información meteorológica. 4.1. Análisis de tendencias de Log Pearson.
4.2. 4.3.
Análisis de tendencias Log Feasher. Proyección probabilística de futuros eventos.
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10 años. 20 años. 50 años. 100 años. 4.4. Resultados obtenidos. 5. Calculo de precipitación áreal. 5.1. Promedio aritmético.
PRECIPITACION (mm) 1 125.8 2 95.32 3 87.65 308.77 ∑Pi=
ESTACION
5.2.
∑
Polígono de thiesen. Estacion
Area (km2)
Precipitacion Max (mm)
A B C
32.07 36.06 25.05
125.8 95.32 87.65
4034.406 3437.2392 2195.6325 9667.2777
5.3.
Isoyestas.
5.4.
Resultado obtenido.
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Ai*Pi
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