2.2 estudios de hidrologia e hidraulica

MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE HUARAZEXPEDIENTE

TÉCNICO

MEJORAMIENTO DE PISTAS Y VEREDAS DE LOS BARRIOS EMPRENDEDORES PROGRESO TACLLAN, SHAURAMA, CHUNAMARA, UTUSHCAN DISTRITO DE HUARAZ, PROVINCIA DE HUARAZ – ANCASH

2.1. ESTUDIOS DE HIDROLOGIA E HIDRAULICA

El presente estudio sustenta el análisis realizado para la zona del área del

Proyecto, “MEJORAMIENTO DE PISTAS Y VEREDAS DE LOS BARRIOS

EMPRENDEDORES PROGRESO TACLLAN, SHAURAMA, CHUNAMARA,

UTUSHCAN DISTRITO DE HUARAZ, PROVINCIA DE HUARAZ –

ANCASH” y la demanda de evacuación y transporte del recurso hídrico

ocasionado por la escorrentía superficial del área de la población

beneficiaria.

La evolución del hombre siempre ha mantenido una estrecha relación con

la disponibilidad y utilización de agua para su consumo. Cazadores y

nómadas vivian cerca de las fuentes naturales de agua fresca, y las

poblaciones estaban tan dispersas que la contaminación del agua no

constituía un serio problema. Los pueblos antiguos no necesitaban obras de

ingeniería para su aprovisionamiento y evacuación de agua. Cuando se

desarrolló la vida en comunidad y las aldeas agrícolas se transformaron en

centros urbanos, el suministro, tratamiento y evacuación del agua se

convirtió en un problema para los habitantes de las ciudades. Es en este

momento de la historia cuando se determina que el agua no es solo

necesaria para el consumo, sino también para el aseo, mejorando la salud

pública, además de manejar, tratar, evacuar el recurso hídrico acorde a las

necesidades del hombre disminuyendo sus impactos negativos sobre los

intereses de la población y el desarrollo de sus actividades. Posteriormente

los adelantos tecnológicos la hicieron necesaria para la industria y en la

actualidad ha sido muy difundido su uso recreativo.

El uso del agua potable es fundamental para el desarrollo de toda

comunidad, el aprovisionamiento de agua para necesidades domésticas,

industriales y de riego, así como las instalaciones y plantas necesarias para

tratar el agua y hacerla llegar al consumidor, y evacuarla después de su

utilización es un problema que debe ser resuelto, garantizando la

disponibilidad y el correcto aprovechamiento de los recursos.


TÉCNICO


También debemos dar importancia al transporte, tratamiento y evacuación

del agua proveniente de la utilización de las necesidades domésticas del

hombre y la escorrentía superficial de las precipitaciones.

El abastecimiento de agua potable debe resolverse en términos de su

cantidad, de su distribución y de su calidad. La cantidad se establece según

la población a abastecer en un plazo definido, contemplando su crecimiento

y su uso, ya sea este doméstico, industrial, comercial, recreacional o para

servicios públicos; la distribución tanto espacial como temporal depende de

las condiciones geográficas y climáticas de la zona; y la calidad debe ser

apta para un uso específico como el consumo, y depende del medio en que

se encuentra el recurso.

El agua encontrada en estado natural nunca está en estado puro, sino que

presenta sustancias disueltas y en suspensión. Estas sustancias pueden

limitar, de modo igualmente natural, el tipo de usos del agua.

La calidad del agua depende de factores biológicos, físicos y químicos. Las

características físicas a controlar son: los sedimentos, la turbiedad, el color,

el olor, el sabor y la temperatura. Las características químicas son la

alcalinidad o acidez, y el contenido de sales, y el factor biológico más

importante en la presencia de coliformes o bacterias en el agua. Estas

características pueden preverse según las condiciones hidrogeológicas de

los tipos de substratos por los que viaje o se almacene el agua, ya que ésta

se cargará de sales en función de la composición y la solubilidad de los

materiales de dicho substrato. Así, las aguas que discurren por zonas

calizas (rocas muy solubles) se cargarán fácilmente de carbonatos, entre

otras sales. En el otro extremo, los cursos de agua que discurren sobre

substratos cristalinos, como los granitos, se cargarán muy poco de sales, y

aparecerá en cantidad apreciable la sílice.

Actualmente el abastecimiento de agua potable se ve amenazado por la

expansión demográfica que cambia el uso del suelo y varía los patrones de

escorrentía por erosión, contaminación y desprotección de las zonas de

recarga de las cuencas, por esta razón se hace necesario el estudio y

planificación de los usos del recurso como un conjunto, principalmente en

zonas con déficit del mismo. Es necesario proteger la cobertura boscosa de


TÉCNICO


las cuencas, replantear el aprovechamiento del recurso hídrico en los

sistemas productivos de agricultura y ganadería, así como lograr un

desarrollo planificado de las zonas rurales y urbanas.

Esta problemática se presenta en todo el país, durante los últimas

décadas, los racionamientos en época seca, han evidenciado

vulnerabilidad en cuanto a la disponibilidad del recurso. Surge entonces la

necesidad de determinar la magnitud que puede alcanzar este problema

en el futuro con el fin de buscar soluciones que puedan aplicarse para

evitar el colapso del sistema de abastecimiento existente.

Desde luego, el mejor modo de mantener un área cuando éste tiene

reducidas dimensiones y necesidades del líquido elemento es de manera

natural y empírica, pero cuando se trata de poblaciones en crecimiento es

necesario la planificación para dimensionar los diseños de canales de

conducción de agua, los reservorios y toda la infraestructura necesaria que

permita dotar y asegurar el agua potable de acuerdo a la demanda

calculada por las diferentes poblaciones atendidas considerando los

cultivos ú otras usos que las diferentes actividades humanas requieren.

2.2.1. OBJETIVOS

OBJETIVO PRINCIPAL

- Calcular los caudales de diseño de las obras del proyecto:

“MEJORAMIENTO DE PISTAS Y VEREDAS DE LOS BARRIOS

EMPRENDEDORES PROGRESO TACLLAN, SHAURAMA,

CHUNAMARA, UTUSHCAN DISTRITO DE HUARAZ,

PROVINCIA DE HUARAZ – ANCASH”

OBJETIVOS SECUNDARIOS

- Determinar Las características fisiográficas de las Sub micro

cuencas para las Obras de arte del Proyecto: “MEJORAMIENTO

DE PISTAS Y VEREDAS DE LOS BARRIOS

EMPRENDEDORES PROGRESO TACLLAN, SHAURAMA,

CHUNAMARA, UTUSHCAN DISTRITO DE HUARAZ,

PROVINCIA DE HUARAZ – ANCASH”


TÉCNICO


- Determinar el caudal de la escorrentía pluvial superficial

correspondiente al área del proyecto considerado que permita

el tratamiento y evacuación de las aguas por escorrentía

superficial.

2.2.2. ANTECEDENTES

No se registran antecedentes, de gestiones anteriores con la

finalidad de mejorar la transitabilidad de los Barrios de Vista

Alegre, Piedras Azules y 8 de Diciembre, el mejoramiento de los

Barrios ya mencionados con la construcción de plazuelas y dotar a

la población especialmente los niños de centros de recreación e

infraestructura urbana adecuada.

En cuanto los lineamientos para la formulación de proyecto de

infraestructura vial consideramos el orden de prioridad como un

aspecto fundamental, ya que la inadecuada e insuficiente

infraestructura vial implica un riesgo inminente y permanente para

la integridad de los pobladores, en especial los niños y los adultos

mayores, la intervención del proyecto permitirá revertir la

situación negativa descrita.

Se realizó una reunión con los beneficiarios directos y se ha

coordinado con las autoridades del Centro Poblado y la población

en general sobre el interés y la importancia de construir una nueva

infraestructura de calles y plazuelas, acordando hacer realidad este

proyecto a la brevedad posible, acorde a lo normado por el Sistema

de Inversión Pública.

2.2.3. UBICACIÓN

Política:

Departamento : Ancash.

Provincia : Huaraz.

Distrito : Huaraz

Barrios : Vista Alegre, Piedras Azules y 8 de Diciembre


TÉCNICO


Altitud

Altitud : 3,100 msnm.

Hidrográficamente se ubica en la vertiente del Pacifico y siguiendo

una dirección de Norte– Sur y al Norte –Oeste.

UBICACIÓN FISIOGRÁFICA E HIDROGRÁFICA

Sector : Callejón De Huaylas

Cordillera : Cordillera Negra

Micro cuenca : Rio Santa


TÉCNICO


2.2.4. ACCESIBILIDAD

La ruta de acceso al proyecto desde la ciudad de Huaraz a través

de la carretera Huaraz- Casma de ahí se accede por una trocha

carrozable hasta los barrios, tiene el siguiente esquema:

RECORRIDO DISTANCIA(KM)

TIPO DE CALZADA TIEMPO

Huaraz – Barrio Progreso Tacllan

1.5 Carretera asfaltada de dos vías en regular estado

10 min

Huaraz – Barrio Chunamara 2.3

Trocha carrozable de una vía en regular estado 15 min

Huaraz – Barrio Chuna bajo 2.0

Trocha carrozable de una vía en regular estado 15 min

Huaraz – Barrio Utushcan 1.5

Trocha carrozable de una vía en regular estado

10 min

Huaraz – Barrio Nueva Esperanza 2.0


10 min

Huaraz – Barrio Shauraman 2.8


20 min

Nota: El tiempo se estima realizando el recorrido con una

camioneta y en función del tipo de calzada.

2.2.5. CARACTERIZACIÓN METEREOLOGICA.

Los tres principales parámetros meteorológicos de mayor

importancia para el proyecto: “MEJORAMIENTO DE PISTAS Y

VEREDAS DE LOS BARRIOS EMPRENDEDORES PROGRESO

TACLLAN, SHAURAMA, CHUNAMARA, UTUSHCAN DISTRITO

DE HUARAZ, PROVINCIA DE HUARAZ – ANCASH” son: (valores

medios mensuales Temperatura: Tx; Humedad Relativa: Hrx y

Precipitación: Px), y en función de la información disponible, para el

Área indicada.

Se resume en la información general de la estación de Santiago

Antúnez de Mayolo en cuanto concierne a la temperatura,

Humedad Relativa y Precipitación en cuanto a datos de

precipitaciones medias mensuales y máximas de 24 horas cuyas

fuentes se indican en cada uno de los cuadros que se presentan.


TÉCNICO


Estación Meteorológica cercana a la zona del proyecto

INFORMACIÓN GENERAL ESTACIÓN DRA ANCASH

ESTACIÒN TIPO/CÒD

UBICACIÓN ALTITUD(m.s.n.m)

ENTIDADOPERANTEGEOGRÀFICA POLÍTICA

LAT. S LONG. W DPTO. PROV. DIST.

1 Santiago A. Mayolo

- 9 30' 59.5''

77 31' 29.5''

Ancash HUARAZ INDEPENDENCIA 3079.00 SENAMHI

A. TEMPERATURA, Santiago Antúnez de Máyolo.

La temperatura promedio, registrado en la Estación Santiago A.

Mayolo, para el periodo 2005-2006, 01 años completos de registro,

y asumida para los Tramos en estudio, es de Tx = 14.38 ºC,

distribuidos mensualmente de la siguiente manera.

Ago Set Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul20.97 21.17 20.03 20.1 20.88 19.5 18.93 19.77 20.33 22 21.53 21.2

22 23.5 23 23 23 22 21 22 23 23 23 235 5.55 8.4 8.4 8.03 8.4 8.29 8.3 8.83 7.77 4.98 4.173 3 6 6 4 6 7 5 7 6 1 2

14.39 14.98 13.65 15.26 15.43 13.52 14.12 13.64 13.5 15.95 15.04 13.11

2008-2009Variable

T° maxima promedio (°C)T° maxima promedio (°C)T° minima promedio (°C)T° minima promedio (°C)T° promedio (°C)

Cuya temperatura varía con máximo de 21.2°C y mínimo de 1 °C.

B. Humedad Relativa – Santiago Antúnez de Máyolo.

La humedad relativa media anual promedio, en la Santiago A.

Mayolo, periodo 2008 -2009 (Ver el Cuadro N° 02 del anexo).

Asumida para los tramos, la Hrx = 68.21 %, distribuidos

mensualmente de la siguiente manera.


TÉCNICO


Ago Set Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul77.78 80.43 80.72 77.41 71.34 82.12 77.01 86.24 90.6 77.3 74.77 78.2142.49 40.86 46.18 52.69 54.32 56.43 55.31 55.65 60.37 38.55 42.04 42.3589.92 54.36 80.21 75.52 81.28 85.2 76.99 84.02 96.61 76.21 62.61 66.6963.04 58.55 69.04 68.54 70.98 74.58 69.77 75.3 82.53 64.02 59.8 62.42

2008-2009

HR PROMEDIO 7 HORAS (%)HR PROMEDIO 13 HORAS (%)HR PROMEDIO 19 HORAS (%)HR PROMEDIO (%)

Variable

C. Precipitación –Estación Santiago Antúnez de Máyolo

La precipitación total mensual promedio, registrada en la Estación

Santiago A. Mayolo para el periodo 2008-2009 ( Ver el Cuadro Nº

03, en el anexo), es de Px = 56.80 mm, variando entre un mínimo

de 0 mm (julio) y un máximo de 207.50 mm (febrero), distribuidos

mensualmente de la siguiente manera.

Ago Set Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun JulPrecipitación 08-sep (mm) 24.5 8.2 88.8 23.95 50.1 117.1 84 178.6 104.2 21.9 9.1 0Precipitación 07-ago (mm) 0 4.8 67.2 37.2 27.4 126.4 69.4 62 69.7 0 0 0Precipitación 06-jul (mm) 9.4 23.3 41 65.5 121.5 81.6 46.4 131 151.2 21.6 0 3.4Precipitación 05-jun (mm) 8.3 4.1 47.5 13.8 76.2 95.8 82.2 207.5 125.7 5 12 0Precipitación histórica (mm)

2008-2009

Es posible distinguir meses lluviosos de Octubre hasta Mayo con un

61.3% de la lluvia total anual.

También se han tomado datos de precipitación máxima de 24 horas de

la Estación Santiago A. de Mayolo en un período de 1 años, lo cual en

el presente cuadro se presenta, cuya fuente es de un proyecto de la

zona.


TÉCNICO


Gráfico 01REGIMEN DE DISTRIBUCION DE LA TEMPERATURA PROMEDIO.Tx=14.38 °C

ESTACION SANTIAGO A. DE MAYOLO

Gráfico 02

REGIMEN DE DISTRIBUCION DE LA HUMEDAD RELATIVA .Hrx=68.21 %ESTACION Santiago A. Mayolo


TÉCNICO


Gráfico 03

REGIMEN DE DISTRIBUCION DE LA PRECIPITACION PROMEDIO MENSUAL (mm) PX=56.80 mm

ESTACION Santiago A. Mayolo

2.2.6. HIDROLOGIA

En el presente capítulo se desarrolla simultáneamente el marco

teórico – metodológico y la estimación de los caudales máximos de

diseño de la infraestructura de drenaje proyectada. a partir del análisis

de la precipitación máxima en 24 horas (Pm24hr), las características

geomorfológicos de las microcuencas involucradas, y

complementariamente, con la información del trabajo de campo

efectuado.

Sin embargo siempre en todo estudio que se encuentra en relación

con el agua es necesario realizar el estudio hidrológico, para nuestro

proyecto definitivo la precipitación máxima de 24 horas es la base

importante, para ello se ha trabajado con la estación Santiago A.

Mayolo identificada como serie de Santiago A. Mayolo la más

apropiada y cercana a la zona del proyecto.


TÉCNICO


A. INFORMACIÓN CARTOGRÁFICA Y METEOROLÓGICA

Información Cartográfica

Del Instituto Geográfico Nacional, IGN, la información cartográfica

disponible fue la siguiente:

Descripción Escala

* Mapa Físico Político del Perú 1 /1 000 000

* Mapa Vial del Perú 1 /2 000 000

* Cartas Nacionales, Hoja: 22i 1 /1 00 000

Información Meteorológica

Se dispuso de la siguiente información pluviométrica:

PARÁMETRO ESTACIÓN PERIODO

Precipitación Máx. 24 Horas Santiago A. Mayolo (2008-2009)

Precipitación Promedio mensual Santiago A. Mayolo (2008-2009)

con 1 años de registro.

B. TRABAJO DE CAMPO.

En el trabajo de campo se efectuó el reconocimiento del área de

intervención del proyecto (en lo fisiográfico. hidrológico y de

drenaje, entre otros aspectos). y el inventario y evaluación de las

estructuras de cruce existentes y proyectadas, donde se le adjunta

fotos del trabajo de campo.

C. ANÁLISIS DE FRECUENCIA DE LA PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 HORAS.

La Pm 24hr base, de la serie Santiago A. Mayolo 2008-2009) fue

sometida a un Análisis de Frecuencia, con el objeto de determinar

los valores para diferentes periodos de retomo de interés, con


TÉCNICO


apoyo del programa de Smada y luego ajustadas mediante el

modelo de Kolmogorov, con el apoyo del programa de Hidroesta.

A partir de la Pm24 hr, se obtuvieron las intensidades de

precipitación (Curvas IDF), para duraciones de hasta 1 hora, y

menores de 1 hora.

Con el Modelo del programa Hidroesta. se efectuó el Análisis de

Frecuencia de la Serie de Santiago A. Mayolo,. El mejor ajuste "R"

≤ 1, para la serie de Santiago A. Mayolo, correspondió a la

distribución teórica de eventos extremos Normal por tener resultados

según las distribuciones teóricas que se exponen:

D. HIDROLOGIA ESTADISTICA.

El análisis de frecuencias referido a precipitaciones máximas diarias,

tiene la finalidad de estimar precipitaciones máximas para diferentes

períodos de retorno, mediante la aplicación de modelos

probabilísticas, los cuales pueden ser discretos o continuos, cuya

estimación de parámetros se ha realizado mediante el Método de

Momentos.

Los métodos probabilísticos que mejor se ajustan a valores extremos

máximos, utilizados en la formulación del presente Estudio son:

Distribución Normal

Distribución Log Normal

Distribución Valor Extremo Tipo I o Ley de Gumbel

Distribución Log – Pearson Tipo III

E. DISTRIBUCION NORMAL

La función de distribución de probabilidad es:


TÉCNICO


P (x≤x i )=1

S√ (2π )∫−∞

x i

e(−( x− X )2

2S2)dx

(1)

Donde X y S son los parámetros de la distribución.

Si la variable x de la ecuación se define por una función y = f(x),

tal que la función puede normalizarse, transformándose en una

ley de probabilidades denominada normal, N(Y, Sy). Los valores

originales de la variable aleatoria x, seran y = f(x),, de tal

manera que:

Y=∑i=1

n

xi /n

(2)

Donde Y es la media de los datos de la muestra transformada.

S y=√∑i=1n

( y i−Y )2

n−1 (3)

Donde Sy es la desviación estándar de los datos de la muestra

transformada.

Asimismo; se tiene las siguientes relaciones:

Cs=a/ S3 y (4)

a= n(n−1 ) (n−2 ) ∑i=1

n

( y i−Y )3 (5)

Donde Cs es el coeficiente de oblicuidad de los datos de la

muestra transformada. (Monsalve, 1999).


TÉCNICO


El análisis para la distribución Normal de la Estación calculado

con el apoyo de la del programa Smada.

Con las precipitaciones correspondientes a periodos de retorno de

2, 5, 10, 25, 50, 100, y 200 años se muestran a continuación.

El análisis para la distribución Normal de la Estación

Distribution Analysis: Normal Distribution

Distribution Analysis: Normal

------------------Summary of Data ----------------------- First Moment (mean) = 31.1200

Second Moment = 2.727e01 Skew = -9.778e-01

--------------------------------------------------------- Point Weibull Actual Predicted Standard

Number Probability Value Value Deviation---------------------------------------------------------

1 0.0909 19.6000 24.1470 2.75482 0.1818 25.6000 26.3768 2.23083 0.2727 28.3000 27.9648 1.92934 0.3636 31.8000 29.3012 1.74865 0.4545 32.5000 30.5251 1.66196 0.5455 33.0000 31.7149 1.66197 0.6364 34.2000 32.9388 1.74868 0.7273 34.4000 34.2752 1.92939 0.8182 34.8000 35.8632 2.230810 0.9091 37.0000 38.0930 2.7548

-------------------------------------------------------------------------- Predictions --------------------------

Exceedence Return Calculated Standard Probability Period Value Deviation---------------------------------------------------------0.9950 200.0 44.5724 4.56330.9900 100.0 43.2698 4.18190.9800 50.0 41.8464 3.77260.9600 25.0 40.2636 3.32980.9000 10.0 37.8129 2.68440.8000 5.0 35.5139 2.15810.6670 3.0 33.3717 1.79820.5000 2.0 31.1200 1.6512 ---------------------------------------------------------


TÉCNICO


El análisis para la distribución Log Normal de la Estación fue

calculado con el apoyo del programa Smada, que cuenta con las

ecuaciones propuestas.

F. DISTRIBUCIÓN GUMBEL

La distribución de Valores Tipo I conocida como Distribución

Gumbel o Doble Exponencial, tiene como función de distribución

de probabilidades la siguiente expresión:

F ( x )=e−e−α ( x−β )

(6)

Siendo:

α=1.2825σ

(7)

β=μ−0 .45σ(8)

Donde:α : Parámetro de concentración.

β : Parámetro de localización.

Según Ven Te Chow, la distribución puede expresarse de

la siguiente forma:

x=x+kσ x(9)

Donde:

x

: Valor con una probabilidad dada.


TÉCNICO


x: Media de la serie.

k: Factor de frecuencia.

El análisis para la Distribución Gumbel de la Estación que se

presenta: Con el apoyo del programa Smada.


2, 3, 5, 10, 25, 50, 100, y 200 años se muestran a continuación

Distribution Analysis: Gumbel Extremal Type I------------------Summary of Data -----------------------

First Moment (mean) = 31.1200Second Moment = 2.727e01

Skew = -9.778e-01---------------------------------------------------------

Point Weibull Actual Predicted StandardNumber .Probability Value Value Deviation

---------------------------------------------------------1 0.0909 19.6000 23.1883 2.07322 0.1818 25.6000 25.1639 1.65233 0.2727 28.3000 26.7366 1.42824 0.3636 31.8000 28.1858 1.35715 0.4545 32.5000 29.6288 1.43596 0.5455 33.0000 31.1515 1.65697 0.6364 34.2000 32.8507 2.01408 0.7273 34.4000 34.8784 2.52509 0.8182 34.8000 37.5525 3.269810 0.9091 37.0000 41.8636 4.5455

-------------------------------------------------------------------------- Predictions --------------------------

Exceedence Return Calculated StandardProbability Period Value Deviation---------------------------------------------------------0.9950 200.0 58.9174 9.82530.9900 100.0 54.8892 8.56550.9800 50.0 50.8463 7.30600.9600 25.0 46.7733 6.0451


TÉCNICO


0.9000 10.0 41.2831 4.37070.8000 5.0 36.9378 3.09400.6670 3.0 33.4868 2.16680.5000 2.0 30.3748 1.5293

El análisis para la distribución Gumbel de la Estación fue

calculado con el apoyo de la del programa Smada, que cuenta

con las ecuaciones propuestas.


TÉCNICO


G. DISTRIBUCIÓN LOG PEARSON TIPO III

Esta distribución es una de las series derivadas por Pearson.

La función de distribución de probabilidades es:

F ( x )= 1αΓ ( β )∫e

−(Lnx−δ)

α (Lnx−δ )β−1

αdx

(10)

Asimismo; se tiene las siguientes relaciones adicionales:

μ = αβ + δ (11)

σ 2=α2 β (12)

γ= 2

√ β (13)

Siendo γ el sesgo.

El análisis para la Distribución Log Pearson III de la Estación y las

precipitaciones correspondientes a diferentes periodos de retorno.

El análisis para la distribución Log Pearson Tipo III de la Estación a

calculado mediante la ecuación propuesta.


2, 5, 10, 25, 50, 100, y 200 años se muestran a continuación.


TÉCNICO


H. PRUEBAS DE BONDAD DEL AJUSTE

En la teoría estadística, las pruebas de bondad del ajuste más

conocidas son la χ2

y la Kolmogorov – Smirnov. A continuación se

describen brevemente.

El análisis de la prueba de ajuste según Kolmogorov - Smirnov para la

Estación Pluviométrica utilizada en el presente Estudio se muestra a

continuación.

I. MÉTODO DE KOLMOGOROV – SMIRNOV.

El método consiste en comparar el máximo valor absoluto de las

diferencias entre la función de distribución de probabilidad observada

Po (xm) y la estimada P (xm):

D=max|Po ( xm)−P( xm)|

Valor que debe Compararse con uno crítico determinado en la

siguiente Tabla y depende del número de datos y el nivel de

significancia, según la Tabla 1:

CUADRO N 01

Prueba de Kolgomorov – Smirnov

Tamaño de la

muestra

=0.2

0

=0.1

0

=0.0

5

=0.0

2

=0.0

11 0.90 0.95 0.975 0.99 0.9952 0.684 0.776 0.842 0.900 0.9293 0.565 0.636 0.708 0.689 0.8294 0.493 0.565 0.624 0.689 0.7345 0.477 0.509 0.563 0.627 0.6696 0.410 0.468 0.519 0.577 0.6177 0.381 0.436 0.483 0.538 0.5768 0.359 0.410 0.454 0.507 0.5429 0.339 0.387 0.430 0.480 0.513

10 0.323 0.369 0.409 0.457 0.48611 0.308 0.352 0.391 0.437 0.46812 0.295 0.338 0.375 0.419 0.449


TÉCNICO


Tamaño de la

muestra

=0.2

0

=0.1

0

=0.0

5

=0.0

2

=0.0

113 0.285 0.325 0.361 0.404 0.43214 0.275 0.314 0.349 0.390 0.41815 0.266 0.304 0.338 0.377 0.40420 0.232 0.265 0.294 0.329 0.35225 0.208 0.238 0.264 0.295 0.31730 0.190 0.218 0.242 0.270 0.29040 0.165 0.189 0.210 0.235 0.252

N grande1.07n

1.22n

1.36n

1.52n

1.63n

CUADRO Nº 02

Prueba de Ajuste de los Datos Observados a las Distintas Funciones de Probabilidad

Estación: Santiago Antúnez De MayoloDatos Observados Normal Log Gumbel Log Pearson III

N° P24log(P24) Tr observado

probab. probab.DELTA

probab.DELTA

probab.DELTAorden (mm) exced. exced. exced. exced.

1 37,00 1,568202 14.00 0.0714 0.0955 -0.0241 0.0418 0.0297 0.0568 0.01462 34,80 1,541579 7.00 0.1429 0.1327 0.0102 0.0695 0.0734 0,0831 0,05983 34,40 1,536558 4.67 0.2143 0.1828 0.0315 0.1120 0.1022 0,1204 0,09394 34,20 1,534026 3.50 0.2857 0.4098 0.1241 0.3425 0.0568 0,3382 0,05255 33,00 1,518514 2.80 0.3571 0.4722 0.1150 0.4106 0.0534 0,3990 0,04196 32,50 1,511883 2.33 0.4286 0.5204 0.0918 0.4636 0.0351 0,4447 0,01627 31,80 1,502427 2.00 0.5000 0.6215 0.1215 0.5754 0.0754 0,5453 0,04538 28,30 1,451786 1.75 0.5714 0.6344 0.0629 0.5895 0.0181 0,5592 0,01229 25,60 1,408240 1.56 0.6429 0.7418 0.0989 0.7077 0.0648 0,6818 0,0389

10 19,60 1,292256 1.40 0.7143 0.7776 0.0633 0.7469 0.0326 0,7271 0,01280.7196 0.7939 0,0921

Se han ajustado los datos a las funciones de probabilidad Gumbel, Log

Normal y Log Pearson III. Según puede observarse en el Cuadro N° 03,

el mejor ajuste se obtiene con la función de probabilidad Log Pearson

III, con una desviación máxima entre los valores observados y el

modelo teórico de 0,0921.

Verificando con la tabla 1 propuesta para el método de Kolmogorov

Smirnov nos da como resultado para un tamaño de muestra igual a

quince (15) y un grado de significancia del 20%, un valor igual a 0.285

que es mayor a 0.0921 obtenido en la distribución Log Pearson Tipo III,

por lo tanto esta distribución cumple con la prueba.

Entre las pruebas se usó el método de Kolmogorov -Smirnov, los

resultados se muestran la siguiente tabla:


TÉCNICO


CUADRO Nº 03Valores Probables de Precipitación Máxima en 24 Horas

Según el Ajuste de los Datos a Distintas Funciones de Probabilidad

En el Cuadro N° 04 se muestra las estimaciones obtenidas según cada

modelo considerado y para algunos periodos de retorno. El modelo

Normal indica una precipitación máxima en 24 horas de 40.26 mm

para 25 años de periodo de retorno y de 41.84 mm para 50 años de

periodo de retorno.

De la Estación Santiago Antúnez De Mayolo observamos:

Con apoyo del programa Hidroesta fueron calculados los ∆máx.

* Distribución Normal

teórico=0.1593<

tab= 0.4301

Se dice que no se ajusta a la distribución Gumbel Tipo I

* Distribución Log Gumbel teorico=0.2593 < tab=

0.4301

Se dice que no se ajusta a la distribución Log Normal

* Distribución Log Pearson Tipo III

Descartado, distribución no se ajusta a los datos.

Tr(años)

probab.no

exced.Normal

Log Gumbel

Log Pearson

III2 0,500 31.1200 30.3748 33.1001

10 0,900 37.8129 41.2831 35.853325 0,960 40.2636 46.7733 35.924850 0,980 41.8464 50.8463 35.9326

100 0,990 43.2698 54.8892 35.9960200 0,995 44.5724 58.9174 36.1551


TÉCNICO


Se dice que se ajusta a la distribución Log pearson tipo III

0.1593 0.2593<0.4301

máx tab

Por lo tanto se aceptan la Distribución Log Pearson Tipo III

Podemos concluir que los datos se ajustan mejor a una Distribución

Normal por tener el menor máx=0.1593, comparado con los

demás distribuciones.

Para la formulación del presente Estudio, se ha elegido el resultado

de la Distribución Normal, dado que según la prueba de bondad

Kolmogorov – Smirnov dicha distribución de probabilidades se ajusta

satisfactoriamente a los datos de la muestra.

VARIACION DE LA PRECIPITACION MAXIMA DE 24 HORAS

ESTACION Santiago A. Mayolo

0

50

100

150

200

250

31,1200 33,3717 35,5139 37,8129 40,2636 41,8464 43,2698 44,5724

Precipitacion Maxima mm

Añ

os

Precipitación Máxima en 24 Horas y Tiempos de Duración de

Hasta 1 Hora

Siendo en su mayoría, áreas pequeñas las que aportan la

escorrentía a evacuar con el drenaje superficial. los tiempos de

concentración serían menores a 24 horas; luego entonces se


TÉCNICO


requiere disponer de precipitaciones máximas menores a 24

horas, y transformadas a intensidades de lluvia, lo que se

consigue con las Curvas Intensidad – Duración y Frecuencia (Curvas

IDF).

Intensidades de Precipitación para Duraciones de Hasta 1

Hora, Curvas IDF.

Efectuada la descomposición de la Pm24hr, en periodos de duración

de t horas, P.R. (1 hr < t < 24 hr), en donde no hubiera

Pluviógrafos, que tomen medidas de campo con ese nivel de

detalles en el tiempo. se puede aproximar el cálculo de la

intensidad de precipitación. dividiendo la Pm para valores menores

de 24 hr (de hasta de 1 hr), entre su duración. para diferentes P.R.

Precipitación Máxima para Tiempos de Duración Menores de 1

Hora.

El procedimiento para obtener las curvas IDF de la serie,

consistió en la aplicación de la fórmula de Bell. tomando para

ello como base, la precipitación de 1 hora de duración (t = 60

minutos) y período de retorno, P R.: t = 10 años PTt, (Santiago

Antúnez De Mayolo ).

Intensidades de Precipitación para Tiempos (le Duración

Menores y mayores a 1 Hora,

A continuación, las PPY1 para duraciones menores de 1 hora (del

ítem 5.3 4.4), fueron convertidas a intensidades de precipitación

(referidas a 1 hora), con una regla de 3 simple (precipitación a

convertir. multiplicada por 60 minutos. entre su duración en

minutos).

J. INTENSIDAD DE LLUVIAS

Se cuenta con registros de precipitaciones máximas de 24 horas y


TÉCNICO


mensuales en la estación de Santiago Antúnez de Mayolo, con la

finalidad de que en el presente estudio se tenga resultados más

consistentes y confiables la intensidad máxima horaria ha sido

estimada a partir de la precipitación máxima 24 horas para el mismo

periodo de retorno, registrada en la estación que componen las áreas

de las micro cuencas correspondientes al drenaje superficial del

proyecto.

Para ello se recurrió al principio conceptual, referente a que los

valores extremos de lluvias de alta intensidad y corta duración

aparecen, en el mayor de los casos, marginalmente dependientes de

la localización geográfica, con base en el hecho de que estos eventos

de lluvia están asociados con celdas atmosféricas las cuales tienen

propiedades físicas similares en la mayor parte del mundo.

Las estaciones de lluvia ubicadas en la zona, no cuentan con registros

pluviográficos que permitan obtener las intensidades máximas. Sin

embargo estas pueden ser calculadas a partir de las lluvias máximas

sobre la base del modelo de Dick y Peschke (Guevara 1991). Este

modelo permite calcular la lluvia máxima en función de la

precipitación máxima en 24 horas. La expresión es la siguiente:

Donde:

Pd = precipitación total (mm)

d = duración en minutos

P24h = precipitación máxima en 24 horas (mm)

La intensidad se halla dividiendo la precipitación Pd entre la duración.

Las curvas de intensidad – duración - frecuencia, se han calculado

indirectamente, mediante la siguiente relación:

Donde:

I = Intensidad máxima (mm/min)

Pd=P24 h ( d1440 )

0.25

I= K Tm

tn


TÉCNICO


K, m, n = factores característicos de la zona de estudio

T = período de retorno en años

t = duración de la precipitación equivalente al tiempo de

concentración (min)

Si se toman los logaritmos de la ecuación anterior se obtiene:

Log (I) = Log (K) + m Log (T) -n Log (t)

bien: Y = a0 + a1 X1 + a2 X2

Donde:

Y = Log (I), a0 = Log K

X1 = Log (T) a1 = m

X2 = Log (t) a2 = -n

Los factores de K, m, n, se obtienen a partir de los datos existentes. El

procedimiento se muestra en los cuadros adjuntos.

En base a estos valores de precipitación de 24 horas de duración

obtenidos para cada periodo de retorno, puede estimarse la intensidad

de lluvia y precipitación para duraciones menores a 24 horas. En los

cuadros adjuntos se muestra la distribución en el tiempo de la

precipitación y la intensidad de lluvia, respectivamente. se muestra el

gráfico I-D-Tr a escala logarítmica con las ecuaciones I-D-F para 25, 50 y

100 años de periodo de retorno.

CUADRO Nº 04

LLUVIAS MÁXIMAS CALCULADAS

T (años)P. Max. 24

horas Duración en Minutos 15 30 60 120 180 240

200 44,57 14,240 16,934 20,138 23,948 26,503 28,479100 43,27 13,823 16,439 19,549 23,248 25,728 27,647

50 41,85 13,369 15,898 18,906 22,483 24,882 26,73725 40,26 12,863 15,297 18,191 21,633 23,941 25,72610 37,81 12,080 14,366 17,084 20,316 22,484 24,160

5 35,51 11,346 13,492 16,045 19,081 21,117 22,6913 33,37 10,661 12,679 15,077 17,930 19,843 21,323

2 31,12 9,942 11,823 14,060 16,720 18,504 19,884


TÉCNICO


CUADRO Nº 05

Intensidades máximas (mm/h)

T (años)P. Max.

24 horas Duración en Minutos

15 30 60 120 180 240

200 44,572 29,1011 27,1593 26,6319 26,5474 26,5235 26,5196

100 43,270 28,1879 27,1223 26,5929 26,5458 26,5217 26,5195

50 41,846 27,3033 27,0806 26,5539 26,5439 26,5199 26,5194

25 40,264 26,4464 27,0326 26,5150 26,5417 26,5181 26,5193

10 37,813 25,3549 26,9546 26,4636 26,5382 26,5158 26,5192

5 35,514 24,5592 26,8770 26,4248 26,5347 26,5140 26,5190

3 33,372 23,9889 26,8002 26,3963 26,5312 26,5126 26,5189

2 31,120 23,5456 26,7142 26,3736 26,5273 26,5116 26,5187

Donde:I = Intensidad máxima (mm/min)K = 32.019m = 0.040n = 0.023

CUADRO Nº 06

Duración (t) (minutos) Período de Retorno (T) en años

2 5 10 25 50 100 200

5 34,170 35,459 36,466 37,841 38,916 40,021 41,157

10 34,719 36,029 37,052 38,449 39,541 40,664 41,819

15 35,045 36,366 37,399 38,809 39,911 41,045 42,211

20 35,277 36,608 37,647 39,067 40,176 41,317 42,491

30 35,608 36,951 38,000 39,433 40,553 41,705 42,889

40 35,844 37,196 38,252 39,695 40,822 41,981 43,174

50 36,029 37,387 38,449 39,899 41,032 42,197 43,396

60 36,180 37,544 38,611 40,067 41,205 42,375 43,578

70 36,308 37,678 38,748 40,209 41,351 42,525 43,733

80 36,420 37,794 38,867 40,333 41,478 42,656 43,867

90 36,519 37,896 38,972 40,442 41,591 42,772 43,986

I= KTm

tnI= KTm

tn


TÉCNICO


100 36,608 37,988 39,067 40,540 41,692 42,876 44,093

110 36,688 38,071 39,153 40,629 41,783 42,970 44,190

120 36,761 38,148 39,231 40,711 41,867 43,056 44,278

GRAFICO N° 07

Para los datos generados, la regresión lineal de estos datos dan como

resultado los siguientes coeficientes:

Por lo tanto la ecuación final resulta:

I=32 .019 T0 .0404

t0.023

CURVA

INTENSIDAD-DURACION-FRECUENCIA


TÉCNICO


En el presente estudio se presentara las curvas I-D-F para periodos de

retorno de 2, 10 y 50 años según se estipula en el reglamento de

drenaje urbano en el anexo N° 01 correspondiente a HIDROLOGÍA.

K. PARAMETROS HIDROLOGICOS DE LAS MICROCUENCAS QUE INFLUYE.

ÁREA

Es la proyección horizontal de la superficie de drenaje de cada micro

cuenca, (o zona delimitada) que tiene un área determinada, casa uno

que se visualiza en el plano adjunto..

LONGITUD DEL CAUCE

Es la longitud del cauce principal de la micro cuencas desde el punto

más bajo hasta el punto más alejado.

L= 1,252.47 m

ELEVACIÓN MEDIA DE LA SUB. CUENCA

Es la elevación correspondiente a un porcentaje de área igual al 50%

acumulado arriba de dicha elevación.

PENDIENTE DE LA CUENCA

Esta característica controla en buena parte la velocidad con que se da

la escorrentía principal, influyendo en el tiempo de concentración de

las aguas en un determinado punto del cauce y su determinación no

es sencilla.

TIEMPO DE CONCENTRACIÓN

Para su determinación se utilizarán las conocidas formulas planteadas

por Kirpich, Hathaway y el US Corps. Of Engineers.

FÓRMULA DE KIRPICH:

Donde:

T C=0 .06628 L0.77

S0.385


TÉCNICO


Tc = tiempo de concentración en hs

L = longitud del cauce principal en km

S = pendiente entre altitudes máximas y mínimas del cauce en

m/m

Tc = 12.34 minut.L. ESTIMACIÓN DE LOS CAUDALES MÁXIMOS DE DISEÑO

PARA DRENAJE

Para el dimensionamiento hidráulico de las estructuras de drenaje

superficial, transversal (alcantarillas). y longitudinal (cunetas), del

Area de influencia del Proyecto: “MEJORAMIENTO DE PISTAS Y

VEREDAS DE LOS BARRIOS EMPRENDEDORES PROGRESO

TACLLAN, SHAURAMA, CHUNAMARA, UTUSHCAN DISTRITO DE

HUARAZ, PROVINCIA DE HUARAZ – ANCASH”, se estimaron los

Caudales Máximos de Diseño, en base a la Precipitación Máxima

en 24 Horas (Pm24hr), y su transformación en intensidades

máximas horarias (Curvas IDF) de la estación de Santiago A. Mayolo

con datos de precipitación máxima de 24 horas.

Al respecto se asume la serie Santiago Antúnez De Mayolo "

como representativa de las condiciones de pluviosidad típica de

la sierra especialmente en la zona del estudio que corresponde al

tramo.

Los caudales máximos de diseño para las estructuras de cruce.

Comparativamente, se obtuvieron el método Racional donde se

exponen dichos métodos y a la vez, se hacen los cálculos

correspondientes: los resultados obtenidos, tienen un carácter

preliminar, como primeros valores que definen el orden de

magnitud de las estructuras de cruce.

En las micro cuencas se aplicaron el presente Método Racional por

que sus áreas no sobrepasan los 10 km2, y que éste método puede

ser utilizado en éstos casos donde recomiendan varios autores

donde la relación de caudales máximos y áreas aportantes,

planteada por Remenieras.


TÉCNICO


Obtención de los Caudales Máximos de Diseño por el Método Racional A.- El Método Racional

El Método Racional (M.R.). y todos los métodos empíricos derivados de

él, se usan "para diseñar drenes de tormenta, alcantarillas y otras

estructuras conductoras de aguas de escurrimiento de pequeñas

áreas" (Linsley) pero "pueden involucrar grandes errores. ya que el

proceso de escurrimiento, es muy complejo como para resumirlo en una

fórmula de tipo directo, en la que solo intervienen el área de la

cuenca y un coeficiente de escurrimiento" (Villón).

El tiempo necesario para llegar a este equilibrio es el tiempo de

concentración, Tc, y para pequeñas áreas impermeables o permeables,

se puede considerar que si la lluvia persiste con un ritmo uniforme

durante un período como mínimo de una duración de Tc, el máximo del

escurrimiento será igual al ritmo de la lluvia.

Esta es la base de la fórmula del Método Racional, M.R.:

Q=C I A

Donde

Q : es el ritmo máximo del escurrimiento (L3/T),

C : es un coeficiente de escurrimiento (se obtiene de tablas se

calcula), e

I es la intensidad de la lluvia (L/T).

Donde Linsley se basa en la pendiente, tipo de superficie, forma

de la cuenca y precisión exigida; que debe usarse con cautela

para áreas mayores de 100 acres (1 acre = 4.047 m2), y nunca

debe utilizarse para áreas mayores de 1,300 Has. todo ello se ha

tenido presente para su elaboración del presente estudio.

Villon, refiere que el método racional puede ser aplicado a

pequeñas cuencas de drenaje agrícola, aproximadamente si no

exceden a los 1,300 Has.

En el sistema métrico decimal, el método Racional tiene la

siguiente expresión.


TÉCNICO


Q = C * I * A / 3,6

Ó

Q = 0.278*C * I * A

Donde:

Q= Escurrimiento o Caudal máximo (m3/s)

C= Coeficiente de escurrimiento de 0,1 a 1,0 de acuerdo con las

características propias de la cuenca y/o micro cuenca.

I = Intensidad de la lluvia para una frecuencia ó período de

retorno

dado (mm/hr)

A = Área de la cuenca (Km2)

Secuencia de aplicación del Método Racional

Para aplicar el M.R., es necesario determinar cada uno de los factores

que intervienen en la fórmula, y para lograrlo, se siguen los siguientes

pasos:

1º Se determina el coeficiente de escorrentía, C.

2° Se determina el tiempo de concentración (Tc) de la

microcuenca que aporta escurrimiento, desde las nacientes, hasta

la intersección con los colectores del drenaje (BUZÓN i) .

Según Kirpich, 1940 (NORMA S..110), la expresión es:

Tc = 0,01947 * L0,77 * S – 0,385

Donde: Tc = Tiempo de Concentración, en minutos.

L = Longitud del canal desde aguas arriba hasta la salida

en M.

S = Pendiente promedio de la cuenca, m/m.

El tiempo de concentración, Tc, según Kirpich – california, 1942

(Norma S.110 y Villón), sería:


TÉCNICO


Tc = 0,01952 * ((L3 / H) 0,385)

Donde: Tc = Tiempo de Concentración, en minutos.

L = Máxima longitud de recorrido, en metros.

H = Diferencia de elevación entre Hs y Hi (del punto 2°), en

metros

3° Se obtiene la intensidad máxima de la lluvia.

La intensidad máxima de la lluvia (de diseño) tiene una duración

igual al tiempo de concentración, y para un período de retorno

dado de 50 años, donde la frecuencia ó periodo de retorno

seleccionado como adecuado para la elección de las obras

proyectadas.

4° Se obtiene el área de la subcuenca aportante (en Km2).

5° Con esta información se calcula el escurrimiento o caudal de

diseño máximo.

Cálculo del Escurrimiento por el Método Racional para las Áreas que escurren en cada uno de las alcantarillas del PROYECTO: “MEJORAMIENTO DE PISTAS Y VEREDAS DE LOS BARRIOS EMPRENDEDORES PROGRESO TACLLAN, SHAURAMA, CHUNAMARA, UTUSHCAN DISTRITO DE HUARAZ, PROVINCIA DE HUARAZ – ANCASH”

1º El coeficiente de escurrimiento o escorrentía, C.

Para las Áreas de las microcuencas delimitadas con una

superficie urbana con áreas residenciales y calles pavimentadas

se ha considerado C ponderado, acorde a la tabla siguiente

considerando los diferentes tipos de áreas que componen la

microcuenca.

Calculo de Coeficiente de Escorrentia C

C = 0.458

2° El tiempo de Concentración, Tc.

Para las micro cuencas delimitadas, se cuenta con los siguientes

parámetros geomorfológicos donde:


TÉCNICO


L = longitud son variables en cada uno de las Áreas que escurren el

agua.

S (%) = pendiente de igual manera variables en (m/m)

Reemplazando en la fórmula de Kirpich, en minutos.

Se tienen Tc = variables como se indican en el cuadro adjunto.

Pero se asume que Tc = Td

Se considera un Tc de 15 minutos por ser el límite superior de los

Tci, valores determinados para cada zona de escurrimiento.

3° Se tomaron las intensidades de lluvia con Tc=Td = minutos para un

Período de retorno de PR de 2, 10 y 25 años.

4° El Área de las microcuencas o zonas aportantes en cada uno donde

se encuentran proyectadas para las obras de drenaje.

5° Aplicando la fórmula del método racional para obtener el

escurrimiento máximo para las microcuencas propuestas se indican

en el cuadro adjunto.


TÉCNICO


CUADRO Nº 07CAUDAL DE DISEÑO

PERIODO DE RETORNO DE 02 AÑOS

Descripción Área de escurrimiento Punto de Drenaje Área (Km2)Perímetro Areas de escurrimiento (m)

Longitud de Cauce L (m)

Desnivel H (m)

Tiempo de Concentración

(min)

Intensidad Máxima (

i2 ) mm/h

Coeficiente de escorrentia ( c

)

Caudal de Diseño m3/seg

Subtotales en Punto drenaje

m3/sg

MICROCUENCA ALCANTARILLA 01 ALCANTARILLA 01 0,4268 5460,8377 2211,7237 820,00 10,7493 30,9508 0,458 1,6806 1,680569





MICROCUENCA PONTON 01 PONTON 01 0,5731 4393,3998 1940,8290 725,00 9,6924 31,2408 0,458 2,2777 2,277739



18,13722



Descripción Área de escurrimiento Punto de Drenaje Área (Km2)

Perímetro Areas de

escurrimiento (m)


Desnivel H (m)


(min)

Intensidad Máxima (

i10 ) en mm/h

Coeficiente de escorrentia (

c )Caudal de Diseño

m3/seg

MICROCUENCA ALCANTARILLA 01 ALCANTARILLA 01 0,426798 5460,83766 2211,72372 820 10,7493 33,0567 0,458 1,794916379





MICROCUENCA PONTON 01 PONTON 01 0,573085 4393,39983 1940,82895 725 9,6924 33,3664 0,458 2,432718133



19,37129411


TÉCNICO






Desnivel H (m)


(min)

Intensidad Máxima

( i25 ) en mm/h

Coeficiente de escorrentia

( c )Caudal de Diseño

m3/seg





MICROCUENCA ALCANTARILLA 05 ALCANTARILLA 05 0,576561438 4599,04192 1933,134866 785 9,3571 34,6406 0,458 2,540936057MICROCUENCA PONTON 01 PONTON 01 0,573085466 4393,399825 1940,828951 725 9,6924 34,6406 0,458 2,52561727

MICROCUENCA PONTON 02 PONTON 02 0,565545235 4221,606528 1845,105776 705 9,2414 34,6406 0,458 2,49238708MICROCUENCA PONTON 03 PONTON 03 0,552818638 4009,019527 1685,953623 665 8,5164 34,6406 0,458 2,436300311

20,1110331CUADRO Nº 10

CAUDAL DE DISEÑOPERIODO DE RETORNO DE 50 AÑOS



Desnivel H (m)


(min)

Intensidad Máxima

( i25 ) en mm/h

Coeficiente de escorrentia

( c )Caudal de Diseño

m3/seg









20,6893339


TÉCNICO



TÉCNICO


M.COEFICIENTES DE ESCORRENTÍA.

El coeficiente de escurrimiento es un parámetro que representa la

porción de precipitación anual que escurre en las áreas de micro

cuenca con respecto a la vegetación y suelo completamente húmedo

nombradas para determinar el caudal de alimentación durante los

meses del año y así contar con una de las variables muy importantes

para el caudal de diseño.

Las zonas de vida y provincias de humedad presentes en el micro

cuenca donde se presenta en el cuadro N ° 17.

De acuerdo al método de zonas de vida de Holdridge, publicado por la

ex ONERN, en el Inventario y Evaluación Nacional de Aguas

Superficiales, les corresponde a estas provincias de humedad tiene un

valor de promedio ponderado de 0.61 y luego con un coeficiente de

corrección tenemos 0.458 para el Coeficiente de escorrentía.

CUADRO Nº 11

CALCULO DEL COEFICIENTE DE ESCORRENTIA DE

MICROCUENCAS

PROVINCIA ZONA DE PESOCOEFICIENT

ECOEFICIENTE

DE HUMEDAD VIDA PROMEDIO PONDERADO

Perhumedo – Montano Tropical

pmh-MT 0.60 0.65 0.39

Montano humedo Subalpino

mh-SA 0.40 0.55 0.22

1.00 0.60 0.61

Factor de corrección

0.75

Coeficiente de escorrentía corregido

0.458

Elaboración: Equipo de Estudio Hidrológico.


TÉCNICO


2.2.7. CONCLUSIONES

Al realizar el análisis para el diseño del drenaje pluvial, el resultado

nos muestra un escenario critico especialmente en épocas de

máximas avenidas, esto lo podemos apreciar en los cuadros

mensuales de escorrentía siendo el mes de Julio el que presenta el

recurso hídrico con un caudal mínimo de 7.93 lt/sg y variable en las

micro cuencas que escurren.

Para tener una mayor consistencia en los datos de precipitación

máximas de 24 horas, se han transformado en láminas de agua

caídas por efecto de las lluvias en intensidades máximas horarias y

en minutos, con duraciones de 10 y 15 minutos con periodos de

retorno de 2, 5, 10, 25 y 50.

El coeficiente de escorrentía promedio ponderado es de * 0.46, para

un Periodo de retorno de 20 aɦos.

El régimen de precipitaciones pluviales total máximo mensual es del

orden de 340 mm/mensual en mayo de 1975 y la mínima es del

orden de 0.5 mm/mensual en agosto de 1995 y la precipitación

máxima en 24 horas es 48 mm para el año 1950.

Las intensidades máximas promedios para un periodo de retorno de

2 años y una duración de 10 minutos es de 34.712 mm, para un

periodo de retorno de 10 años es de 37.052 mm., y para un periodo

de retorno de 50 años es de 39.541 mm.

El rendimiento máximo de caudal para un periodo de retorno de 10

años, existe un rango de caudal de 1.74 à 3.73 m3/seg., y para un

periodo de retorno de retorno de 25 años se obtiene un caudal

máximo de 1.81 a 3.88 m3/seg. Con lo que se debe realizar los

diseños de las alcantarillas.

El caudal de diseño para las cunetas son mínimas es del orden de

30-40 lts/seg.


TÉCNICO


Las obras de drenaje longitudinal deben estar constituidas por

cunetas y/o canales en la longitud determinada en el acápite de

Ingeniería de proyectos. aunque siendo variable de acuerdo a la

topografía del Terreno.

2.2.8. RECOMENDACIONES:

El diseño de las obras de arte se debe realizar en base a los datos

resultantes de la parte hidrológica, eligiendo el periodo de retorno

según las normas vigentes y trabajando con el máximo caudal del

periodo de retorno de 10 y 25 años.

Se recomienda realizar mantenimiento constantes de los cauces

para evitar la colmatación de materiales de arrastre especialmente

en las pendientes bajas y la presencia de vegetación en el ingreso a

las obras de infraestructura del drenaje.


TÉCNICO


ANEXOS


TÉCNICO


Fuente: OFICINA GENERAL DE ESTADISTICA E INFORMATICA


TÉCNICO



TÉCNICO


CUADRO N° 12

PRECIPITACIONES MÁXIMAS EN 24 HORAS (mm)

ESTACIÓN SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO

AÑO MAX1990 40.001991 27.001992 23.001993 36.001994 28.601995 25.101996 24.501997 30.501998 38.001999 22.602000 29.402001 26.802002 20.702003 33.202004 46.702005 94.30

FUENTE: SENAMHI.

2.2 estudios de hidrologia e hidraulica

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