ESTUDIO HIDROLOGICO

VESINAL ENTRE EL BARRIO DE CALIRUMI Y LA LOCALIDAD DE AMASHCA, DISTRITO DE AMASHCA, PROVINCIA DE CARUAZ –

“MEJORAMIENTO DEL CAMINO

ANCSH”

1. ESTUDIO HIDROLÓGICO 1.1. INTRODUCCIÓN 1.1.1. GENERALIDADES El presente informe es el Estudio Hidrológico para determinar la escorrentía máxima superficial en el ámbito de la zona del proyecto para la construcción de la Red Vial Vecinal o Rural. Barrio de calirumi – amashca.

El estudio está orientado a evaluar máximas descargas para dimensionarlas obras de arte a partir del cruce con la carretera asfaltada Carhuaz – chacas, hasta localidad de amashca distrito de amashca. según especificaciones contractuales, se toma por Kilómetro 0+000 al cruce con la carretera carretera asfaltada Carhuaz – chacas.

1.1.2. ANTECEDENTES a)

Información Cartográfica

La cartográfica básica usada para la realización del estudio hidrológico y la generación de mapas temáticos ha consistido en: Mapas de la Carta Nacional a escala 1/100 000; con equidistancia de curvas de nivel cada 50 m, levantado por el IGN por métodos fotogramétricos con control terrestre – 1967. 1967. Hojas de la Carta Nacional 1/25 000 del IGN con equidistancia de curvas de nivel cada 25 m., cubren la red hidrográfica con nombres de quebradas y ríos, y la información relativa a centros poblados, delimitación política y red vial se ha tomado del Sistema de Información Geográfico (SIG).

b)

Información Pluviométrica La información pluviométrica corresponde a la Estación Meteorológica Vivero Municipal Yungay. El área en estudio cuenta con información de precipitación total mensual de las estaciones mencionadas y registro diario, con series de datos entre los años 2009 – 2014. 2014.

c)

Información Hidrométrica

MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE AMASHCA

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VESINAL ENTRE EL BARRIO DE CALIRUMI Y LA LOCALIDAD DE AMASHCA, DISTRITO DE AMASHCA, PROVINCIA DE CARUAZ –


ANCSH”

Consecuente a que el diseño en obras de arte se sustenta con el cálculo hidrológico de caudales, el estudio está orientado en determinar una escorrentía puntual de máximas avenidas para el cálculo de la infraestructura de la vía.

1.1.3.

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ZONA DE ESTUDIO

a) Ubicación La zona de estudio se encuentra en el margen derecho y izquierdo del Río amashca, está orientada de Este a Oeste, con la siguiente ubicación geográfica y política.

Geográficamente El proyecto se encuentra ubicado en la localidad de Amashca, situada en el Distrito de Amashca, donde la capital de la provincia es Carhuaz, que se encuentra en la parte central del Callejón de Huaylas y de la Región Ancash, el Distrito de Amashca se encuentra en la parte noroccidental de la capital de la Provincia de Carhuaz, se encuentra a una altura de 2 850 m.s.n.m. y cuenta con una superficie territorial de 11.99 km2. Es flanqueada por el Rio amashca, que recorre de este a oeste, el mismo que desemboca en el Rio Santa. El Distrito de Amashca cuenta con los caseríos de Punyán, Shapashmarca y Pishap, así mismo con las localidades de Runtu y Carapu. El proyecto a desarrollarse tiene como ruta de acceso desde la ciudad de Huaraz donde se tiene las siguientes longitudes: Carretera Huaraz – Carhuaz: Carretera Asfaltada de segundo orden con una longitud de 32 Km. Carretera Carhuaz – Amashca: Carretera afirmada de tercer orden con una longitud de 11 Km.

Política Ancash Provincia

: Carhuaz

Distrito

: Amashca

Lugar

: Barrio Calirrumi-Localidad de Amashca


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b)

Límites

de

las

Localidades: Por el norte : Yungay Por el este : Yungay y Tinco Por el Sur : Carhuaz y Tinco Por el oeste

b)

: Shilla y Carhuaz

Hidrografía de la Zona

El tramo de carretera en estudio, contempla evaluar parámetros de precipitación escorrentía superficial en líneas de agua y quebradas pertenecientes a la zona en estudio:

Figura Nº 4.1: UBICACIÓN GEOGRÁFICA DEL LA ZONA DE ESTUDIO

ESQUEMA DE CUENCAS

Carretera Carhuaz - chacas

Carretera Calirumí - amashca Rio santa


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Figura Nº 4.2: UBICACIÓN POLÍTICA

UBICACIÓN DE LA OBRA

2.1. ANÁLISIS DE LA PRECIPITACIÓN 2.1.2. RED DE ESTACIONES DE MEDICIÓN – INFORMACIÓN HISTÓRICA Uno de los componentes más importantes del ciclo hidrológico es la precipitación, por esta razón es que se realiza el estudio de este parámetro meteorológico en forma independiente y detallada. En esta parte del estudio se analiza la frecuencia de precipitación diaria y total mensual (mm) disponiéndose información pluviométrica del punto de control (estación pluviométrica), localizado en el entorno del área del Proyecto. MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE AMASHCA

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La estación meteorológica Vivero Municipal del Campo Santo Yungay se encuentra ubicada en la localidad de Yungay, distrito de Yungay, provincia de Yungay, con coordenadas: Latitud:

09°09’9.3” Sur

Longitud:

77o44'13.2" Oeste

Altitud:

2556 m.s.n.m.

La estación cuenta con información desde el año 2006 al 2010.

2.1.3.

VARIABLES ESTADÍSTICAS DE LA INFORMACIÓN DE PRECIPITACIÓN

En el cuadro Nº 2.2, se muestran parámetros estadísticos de la estación pluviométrica, en donde se presenta las siguientes variables estadísticas calculadas para la serie anual: Número total de años con datos de cada estación. Número de años completos, es decir, con datos en todos los meses

 . n

n x   Valor medio de toda la serie anual  m x   i  i 1 n  

   Coeficiente de variación de la serie anual  CV  x  m x   3  1 n  xi  m x     Coeficiente de sesgo de la serie anual  CS   3  n i 1   


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Cuadro Nº 4.1 PARÁMETROS ESTADÍSTICOS DE LAS SERIES HISTÓRICAS DE LA ESTACION PLUVIOMÉTRICA ESTACIÓN

AÑOS TOTALES

COMPLETOS MEDIA

COEFIC. DE VARIACIÓN

Yungay

5

5

0,237

207,2

COEFIC. DE SESGO 0,042

1 Estación 5 años 2006 - 2010 Fuente: Elaboración propia

3.1. DESCARGAS MÁXIMAS Las descargas máximas se ha obtenido a partir de la precipitación máxima en 24 horas, en consideración las características físicas de la cuenca y la calidad de registro para su ubicación dentro de la zona de estudio. En el estudio de estas descargas máximas se ha tenido en cuenta la definición del Hidrograma Unitario, a partir de un hidrograma sintético sobre la base de lluvias máximas en 24 horas y el concepto de tiempo de retraso, el cual es un índice del tiempo de concentración de la escorrentía en la unidad hidrográfica. Se ha seguido los siguientes pasos:

3.1.1.

Precipitación Máxima en 24 Horas

La precipitación máxima de referencia se ha tomado del año 2008, valor que al multiplicar con los valores de precipitación máxima 24 horas de esta estación se obtiene la precipitación máxima 24 horas para la zona de interés, tal como muestra el Cuadro Nº 3.2.


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Cuadro Nº 4.2. Precipitación Máxima (mm) en 24 Horas

Año 2006 2007 2008 2009 2010

Prec. Max, 24 horas 10.1 15.9 15.0 9.8

En enero del 2008se registra una precipitación de 15.9 mm con lectura entre las 7.00 am y 7.00 pm; valor que se toma como referencia.

3.1.3. Cálculo de la Intensidad de la Lluvia para Diversos Periodos de Retorno Se relacionó la precipitación máxima, intensidad y duración, utilizándose para ello la definición de la intensidad: I 

P T

(1)

Así mismo la fórmula teórica característica que define la intensidad en función de otros factores propios de la zona en estudio: I 

K T m

(2)

Dónde: I

:

Intensidad máxima (mm/h)

P

:

Precipitación máxima (mm)

K , m T :

:

Factores característicos de la zona

Duración de la precipitación equivalente al tiempo de

concentración (horas)


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El tiempo de concentración " T " se ha determinado según el método del c

Hidrógrafa Unitario Sintético, que considera las características físicas de la microcuencas tales como la longitud y pendiente del curso principal, utilizando el concepto de tiempo de retraso como un índice del tiempo de concentración de la escorrentía de la cuenca. La fórmula empírica que estima el tiempo de concentración es la siguiente: 1    T c  C t *  L * Lc * S 2     

n

Dónde: T c

:

:

C t

L

Tiempo de concentración (horas)

:

Longitud del curso principal (millas) :

L c

Coeficiente, dependiente de la orografía

Distancia del centro de gravedad al curso principal

(millas) S

:

Pendiente (decimal) = %

Aplicando la fórmula anterior:

T c =

0.5 horas

El tiempo de concentración dependerá del Area colectora (A c) como sigue: Ac < 10 Km2

t

= 0,25 a 0,50 hora

Ac = 10 a 20 Km2

t

= 0,50 a 1 hora

Ac = 20 a 100 Km2

t

= 1,00 a 3 hora

Ac = 100 a 200 Km2

t

= 1,00 a 6 hora


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Los parámetros K y m, se obtuvieron al reemplazar los valores de “T” e “I” en las formulas anteriores (1) y (2), obteniendo los valores de estos

parámetros, tal como se muestran en el Cuadro Nº 3.4.

Cuadro Nº 4.3: Cálculo de los Factores m, K, T e Intensidad Máxima

PERIODO DE RETORNO Tr (Años)

INTENSIDAD MÁXIMA I (mm/h)

CAUDAL MÁXIMO Qmáx (m3 /s)

2,81432 3,19738 3,48445

10,784 12,252 13,352

20 50 100

4.1Coeficiente de Escorrentía El coeficiente de escorrentía se ha obtenido a partir de la metodología del la Ex ONERN, que considera zonas de vida equivalentes a las zonas de escurrimiento las cuales tienen sus respectivos coeficientes de escurrimiento teórico y corregidos por un factor regional, que para el caso de la zona de estudio el factor de corrección es de 0,62; obteniendo un coeficiente de escurrimiento corregido máximo de 0,48 tal como muestra el Cuadro Nº 6.5.

Cuadro Nº 4.4. Coeficiente de escorrentía. Cuenca del río Crisnejas

172

Fuente: Inventario y Evaluación Nacional de Aguas Superficiales 1980 – ONERN


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4.1.1 Descargas Máximas con Diferentes Periodos de Retorno Las descargas máximas se han calculado mediante el método racional, cuya expresión es la siguiente: Qma x  0.278 * C * I * A

Dónde: Qm ax

: Descarga máxima para una frecuencia dada (m³/seg)

C :

Coeficiente de escurrimiento

I

:

Intensidad para una frecuencia determinada y de una

duración de precipitación equivalente al tiempo de concentración de la cuenca, (mm/hora); obteniéndose de la fórmula de la intensidad deducida anteriormente. A : Área de la micro cuenca en Km²

Cuadro Nº 3.7. Descargas Máximas para diferentes Periodos de Retorno. Periodo

Intensidad

Caudal

retorno

mm/hora

m3/s

2

2.4714

2.484

5

3.5357

3.554

10

4.0687

4.090

20

4.5575

4.581

50

6.1731

6.205

100

7.3319

7.370


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