UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL SEMESTRE ACADEMICO 2008-I SEGUNDO EXAMEN PARCIAL DE HIDROLOGIA
(Duración 1.5 Hrs) 1. Indique los factores factores más importantes que afectan afectan la velocidad de infiltración: infiltración: (01 puntos). Caractersticas fsicas de la te!tura del suelo. Car"a #idráulica o lámina so$re la superficie del suelo. Contenido de materia or"ánica % car$onatos en el suelo. Contenido de #umedad del suelo (inicial % a saturación). &rado de uniformidad en el perfil del suelo. 'cción micro$iana micro$iana en el suelo. suelo. emperatura del suelo % del a"ua. Co$ertura ve"etal. so del suelo. Cantidad de aire atrapado en el suelo. *avado del material fino. Compactación. • • • • • • • • • • • •
+. Descri$a Descri$a las las ,onas en que que se divide divide el perfil perfil de #umedad #umedad en el suelo: suelo: (01 punt puntos). os). Zona de saturac saturación ión y transició transición: n: -s una una re"ión re"ión somera somera dond donde e el suelo suelo esta esta totalm totalmen ente te saturado. Zona de transición: -s la ,ona u$icada de$ao de la ,ona de saturación. Zona de humedecimiento: humedecimiento: -s la ,ona donde se unen la ,ona de transición % el frente #/medo esta re"ión termina a$ruptamente con una frontera entre el avance del a"ua % el contenido de #umedad del suelo. Frente húmedo: es la ,ona mas profunda por de$ao de la ,ona de #umedecimiento. . Indique Indique los m2todo m2todos s empleados empleados para para determin determinar ar la infiltración infiltración (01 puntos puntos): ): 32todos empricos: 32todo 4ostiaov. 32todo de Horton. 32todos $asados en la teora del movimiento del a"ua en el suelo: -cuación de &reen % 'mpt. • •
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6. Descri$a Descri$a los los princip principales ales tipos tipos de de acufero acuferos: s: (01 punto puntos). s). Acuíferos no no confinados: confinados:
7on acuferos confinados por un estrato impermea$le % otro permea$le. -l fluo es li$re como en los canales8 la lnea de ener"a es siempre descendente en el sentido del fluo8 el nivel freático si"ue las variaciones de la de superficie. *os acuferos no confinados son como verdaderos la"os su$terráneos en material poroso8 como no #a% restricción en la parte superior el nivel freático es li$re de su$ir % $aar. Acuíferos confinados: confinados:
7on acuferos comprendidos comprendidos entre dos estratos impermea$les. -l fluo es a presión como en las tu$eras. -n ve, de un nivel freático se tiene a#ora un nivel pie,om2trico. *a lnea de ener"a como es el caso de los acuferos no confinados se confunde prácticamente con el nivel pie,om2trico de$ido a que altura de velocidad del a"ua es mu% peque9a. 5. Descri$a Descri$a las las propiedad propiedades es importan importantes tes de los los acuferos acuferos:: (01 puntos) puntos).. Conductibilidad Conductibilidad hidráulica (K): es la constante que define la capacidad del medio poroso para transmitir al a"ua a trav2s de si mismo. Porosidad (n): 7e 7e define como la relación del volumen de vacos al volumen total mide la capacidad de una formación para contener a"ua. na alta porosidad no indica que el acufero rendirá "randes vol/menes de a"ua a un po,o. !ransmisi"idad !ransmisi"idad (!): -s el producto de la conductividad #idráulica por el espesor del acufero considerando el fluo $ásicamente #ori,ontal.
#endimiento es$ecifico(%): -s el volumen de a"ua e!presado como un porcentae del
volumen total del acufero. -s siempre menor que la porosidad de los capilares % moleculares. . Descri$a los m2todos para determinar el 4p de un determinado suelo (01 punto). Permeatros: 7e usan los la$oratorios: Q = Av = A × Kp × s Kp
=
Q As
=
Q H
A ×
=
QL AH
L *a principal dificultad del m2todo se presenta al colocar la muestra de suelo no consolidado en su estado natural % la principal desventaa es la incertidum$re de la representatividad de la muestra con respecto al acufero en su conunto. Po&os de ensayo' -ste m2todo #ace uso de los conceptos in#erentes a la #idráulica de po,os % permite o$tener la permea$ilidad promedio en un área e!tensa alrededor del po,o de $om$eo. ;adiación solar8 temperatura del aire8 presión de vapor8 viento % presión atmosf2rica.
<. Descri$a la curva de duración: (01 punto). *a curva de duración llamada tam$i2n curva de persistencia es una curva que indica el porcentae del tiempo durante el cual los caudales #an sido i"ualados o e!cedidos. =ara di$uarla los "astos medios diarios semanales o mensuales se ordenan de acuerdo a su ma"nitud % lue"o se calcula el porcentae de tiempo durante el cual ellos fueron i"ualados o e!cedidos. >. Descri$a la curva masa: (01 punto). *a curva masa llamada tam$i2n curva de vol/menes acumulados es una curva que se utili,a en el estudio de re"ulari,ación de los ros por medio de em$alses. =roporciona el volumen acumulado que #a escurrido en una estación en función de tiempo a partir de un ori"en ar$itrario. -s por ello una curva siempre creciente que contiene a los meses secos. ?. -n la -stación de Calania (Ca9ete) u$icada a una latitud 7ur de 15@ el re"istro de las temperaturas medias mensuales para el periodo 1?>5 A +005 es como si"ue: -nero (+.5 C@)8 Be$rero (+6.0 C@)8 3ar,o (+6.+0 C@)8 '$ril (+.10 C@)8 3a%o (++.?0 C@)8 unio (++.<5 C@)8 ulio (++.60 C@)8 '"osto (++.0 C@)8 7etiem$re (++.>0 C@)8 ctu$re (++.?5 C@)8 Eoviem$re (+.10 C@)8 Diciem$re (+.0 C@). tili,ando el m2todo de #ornt#Faite estimar la evapotranspiracion potencial mensual % diaria8 considere 1+ #rs de radiación solar (06 puntos).
10. -n un tramo de la de autopista *imaGCa9ete que tiene un anc#o de +0.00 m (lado i,quierdo) se tiene construido un canal de rie"o en forma paralela cu%o nivel de a"ua se encuentra a 1.+5 m por de$ao de la cota de rasante de va. 'l otro lado se tiene pro%ectado la construcción de una cuneta cu%o nivel má!imo de a"ua de$e quedar a 1.>0 m por de$ao de la rasante. 3ediante los po,os de ensa%o se #a determinado que la conductividad #idráulica es de >.>!10 G mse". 7a$iendo que el terraplenado se encuentra so$re un estrato permea$le cu%o espesor es uniforme % se u$ica de +.00 m a 6.50 m de la rasante de va. 7e pide determinar: (06 puntos). a) &asto de infiltración #acia la cuneta por metro lineal de canal.
b) Costo "enerado por p2rdida de a"ua diario mensual % anual8 sa$iendo que el costo de producción es de 0.0 por m. 11. -n la ,ona de Jillacuri (Ica) se tiene un po,o de +50 mm de radio que tiene un estrato impermea$le a una profundidad de 65.00 m desde el n.n.t. 'ntes de reali,ar el $om$eo el nivel freático se encuentra a una profundidad de 15.00 m con respecto a la superficie. ;eali,ado el $om$eo de a"ua durante una semana con un caudal de 15 l.p.s para alcan,ar el nivel de equili$rio se o$serva que en los po,os de o$servación =G1 % =G + situados a 50 % 150 m de distancia respectivamente se re"istran descensos de 1.+0 % 0.0 m con respecto al nivel freático: (06 puntos). 7e pide determinar: a) *a conductividad #idráulica. $) *a cota del espeo del a"ua en el po,o sa$iendo que la cota altim2trica del po,o es de 65>.>50 m.s.n.m
ncp +0 de unio del +00>. In". '$el 3u9i, =. =rofesor del Curso.
