ESTRUCTURAS HIDRAULICAS
ESTUDIO HIDROLOGICO
1.
ANALISIS FISICO DE LA MICROCUENCA DESEMBOCADURA RIO HUANCACHUPA. 1.1.
SUPERFICIE, PERMETRO Y TAMAÑO DE LA MICROCUENCA: La Microcuenca tiene una:
-
SUPERFICIE
=
95.62 Km2.
-
PERIMETRO
=
44.35 Km.
-
TAMAÑO
=
PEQUEÑA
SUPERFICIE ( KM2) TAMAÑO <25 Muy Pequeña 25 a 250 PEQUEÑA 250 a 500 Intermedia pequeña 500 a 2500 Intermedia grande 2500 a 5000 grande >5000 Muy grande 1.2.
INDICE DE GRAVELIUS GRAVELIUS O COEFICIENTES (Kc):
() = 44.3 44.355 () = 95.62 95.62 2 2 0.28 0.28 44.35 = = = 1.26992 1.269922699 2699 95.62 √ 95.62 √ = . Kc FORMA 1.00 a 1.25 casi redondeada a oval redonda 1.26 a 1.50 OVAL REDONDA A OVAL OBLONGA 1.51 a 1.75 oval oblonga a rectangular rectangular oblonga 1.3.
FACTOR DE FORMA (Kf):
() = 95.62 95.62 2 2 () () = 19.68 19.68 95.62 = = = 0.2464 0.24648717 8717869 869 () (19.68) = .
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1.4.
ORDEN DE CORRIENTE DE AGUA: Entre más alto es el orden de la cuenca, indica un drenaje más eficiente que desalojara rápidamente el agua 1 1 1
2 1
1
1
2
2
1
2
1
1 1
1
1 1 2 2 3 3 3
2
1 1 1
3
ORDEN Nro 3 2
2 1
1.5.
DENSIDAD DE DRENAJE (Dd): Para la densidad de drenaje necesitare las longitudes de cada uno de los cauces de la cuenca desde el cauce más pequeño hasta el cauce más grande
. () = 47.85 Km . () = 19.68 . () = + = 47.85 + 19.68 = 67.53 () = 95.62 2 67.53 = = = 0.7062330056 95.62 = . / Dd TIPO DE DRENAJE ALREDEDOR 0.5 KM/KM2 DRENAJE POBRE Alrededor 3.5 Km/Km2 Bien Drenadas 1.6.
EXTENSION MEDIA DE LA ESCORRENTIA SUPERFICIAL (I):
. () = 67.53 ( ) = 95.62 2 95.62 = = = 0.3539908189 4 4 67.53 = .
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1.7.
SINOSIDAD DE LAS CORRIENTES DE AGUA (S):
Lv = 15.56 Km
Es la relación de la longitud del cauce principal y mi longitud de valle. Un valor de S menor o igual a 1.25 indica baja sinuosidad .entre más sinuosos las velocidades en el cauce son menores
= 19.68 = 15.56 19.68 = = = 1.264781491 15.56 =. 1.8.
PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA (S1): Es la pendiente ponderada de toda la cuenca:
= 19.68 () = 3540 () = 1940 1=
− 3.540 − 1.940 = = 0.08130081301 19.68
= . % 1.9.
CALCULO DE CAUDAL EN IN SITU METODO DE FLOTADOR: Es un método de campo, sencillo y rápido para estimar el caudal de agua que pasa en una sección transversal del rio. Con este método
se
calcula
las
velocidades
superficiales de la corriente de una canal, rio, riachuelo.
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Aplicacion: Se Selecciona un tramo de cause entre dos puntos A y B, de D= 10 m, se mide el tiempo recorrido de la botella entre los dos puntos. Sección A: 13+020
= = 1.74 2 L= 6.00 m
l 1.25m
1.25m
2.50m
0.30m
1.00m 0.30m
0.45m
Sección B: 13+030
= = 2.88 2 L= 6.20 m 0.40m
2.00m
0.29m
2.25m 0.40m
1.55m 0.38m
+ 1.74 + 2.88 = = 2.31 2 2 2 = = 2.31 10 = 23.1 3 = =
( ) =
10 = = 0.5580357143 17.92
= . / 1 = 18.0 2 = 17.5 3 = 17.8 4 = 18.2 5 = 17.9 6 = 18.1 = . ( ) = = 0.5 2.31 0.56 = 0.6468 = . /
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2.
HIDROLOGIA. El diseño de infraestructuras hidráulicas, necesita de información de parámetros hidrológicos, dentro de los cuales se debe calcular o estimar el caudal de diseño, para ciertos casos son los caudales máximos, la magnitud del caudal de diseño, es función directa del periodo de retorno que se le asigne, el que a su vez depende de la importancia de la obra y la vida útil de esta. 2.1.
Periodo de Retorno (T) Para el análisis de la Microcuenca, se cuenta con información de precipitaciones máximas diarias histórica de 10 años de pluviómetros de la estación Huánuco, Amarilis. La serie histórica, con un valor anual por año, (la máxima), se ordenan de menor a mayor, así como la probabilidad de ocurrencia mediante la ecuación de Weisbul:
=
1+
: = = = Precipitaciones máximas (mm) con su probabilidad de ocurrencia en el cauce de la cuenca. n PP(Max) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
13.2 14.5 16.2 17.4 18.8 19.5 21.7 23.8 29.4 29.6
El análisis del periodo de retorno, considera los 2, 5 y 10 años, las probabilidades de ocurrencia de cada periodo de retorno, se calcula mediante la fórmula:
1 =1−( )
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P = Probabilidad T = Periodo de Retorno. Las precipitaciones para cada periodo de retorno se comparan con las probabilidades, si no coinciden, se realiza la interpolación lineal, de acuerdo al cuadro anterior. n Probabilidad PP(max ) 2 0.5000 14.5 5 0.8000 18.8 10
2.2.
0.9000
29.6
CONDICIÓN HIDROLÓGICA La condición hidrológica es la capacidad de la superficie de la cuenca para favorecer o dificultar el escurrimiento directo. Condición Hidrológica por Tipo de Cobertura Vegetal
2.3.
Cobertura vegetal
Condición hidrológica
> 75 % DEL ÁREA Entre 50 % y 75% del área < 50 % del área
BUENA Regular Pobre
GRUPO HIDROLÓGICO DEL SUELO Define los grupos de suelos, los cuales pueden ser: Grupo A
tiene bajo potencial de escorrentía
GRUPO B TIENE UN MODERADO BAJO POTENCIAL DE ESCORRENTÍA Grupo C tiene un moderado alto potencial de escorrentía Grupo D tiene un alto potencial de escorrentía Cuadro.- Clasificación Hidrológica de los Suelos.
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2.4.
TIEMPO DE CONCENTRACIÓN (TC) Es el tiempo mínimo necesario para que todos los puntos de una cuenca estén aportando agua de escorrentía de forma simultánea al punto de salida, punto de desagüe o punto de cierre. Está determinado por el tiempo que tarda en llegar a la salida de la cuenca el agua que procede del punto hidrológicamente más alejado, y se representa en el momento a partir del cual el caudal de escorrentía es constante, al tiempo que máximo; el punto hidrológicamente más alejado es aquél desde el que el agua de escorrentía emplea más tiempo en llegar a la salida.
19.68 . = 0.3( .). = 0.3( ) = . 1 0.08. Dónde: Lp= Longitud de la corriente (km) S1 = Pendiente del Perfil de la Corriente en m/km.
2.5.
Determinación de Coeficiente de Escorrentía C
De la tabla determinamos C = 0.4
2.6.
INTENSIDAD MÁXIMA DE LA LLUVIA (I): Para un tiempo de retorno de Tr = 10 años
615∗ . = ( + 5 ). 615 ∗ 10. = ( 600 + 5 ). = .
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2.7.-
CAUDAL MAX (Qmax): Qmax = CIA/3.6 C=
coeficiente de escorrentía = 0.40
I=
Intensidad máxima de la lluvia = 196.72
A = Superficie 95.62 Km.
=
0.40 15.23 95.62 100 360
= .
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