actividad_no 3 hidrologia

TALLER Nº 3HIDROLOGIA

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Universidad Militar “Nueva Granada”

Universidad Militar Nueva GranadaFacultad de Estudios a Distancia

Programa de Ingeniería Civil2013.

Presentado a:

LISANDRO NUÑEZTutor hidrologíaUMNG

Presentado por:

ANA CLEMENCIA ROJAS.CÓD. 7301293.

TALLER Nº 3

TALLER Nº 3

1. A partir del siguiente registro de precipitaciones máximas de la estación Caña veralejo en el Valle del Cauca, determine las curvas de intensidad- duración frecuencia para periodos de retorno de 1 año, 10 años, 25 años, 50 años y 100 años.

Precipitaciones máximas (mm). Estación Cañaveralejo

AñoDuración (min)

20 min

30 min

40 min

50 min

60 min

90 min

120 min

150 min

180 min

1985 15 20 36 39.7 39.7 40 35.6 50.8 55.51986 22 30 34.5 51 34.8 38.7 56.3 54.7 46.81987 33 37 54 34.8 41.5 31.8 51.8 70.2 69.51989 18 43 34 40.5 66.4 50.5 45.9 40 571990 20.5 23.5 50 34 40.5 63 70.2 36 51.81991 30 30.5 40 50 54 56.3 53.3 55.2 71.91992 20 37 29.5 66.4 34 35.4 45.5 46.7 46.21993 20 27 39 41.5 51 53 40 56.3 55.81994 32 30 40 47 47 44.4 54.9 68.9 55.5

Universidad Militar “Nueva Granada” Ingeniería Civil a Distancia 2013Página 2

TALLER Nº 3

i = P1(cm) t1(hi)

Para el año 1985

P1= 55.5 mm = 5.55cm

T= 180 min =3 hr

i = P1(cm) = 5.55 cm = 1.85 cm/hr t1(hi) 3 hr

Para el año 1986

P1= 56.3 mm = 5.63cm

T= 120 min = 2 hr


Para el año 1987

P1= 70.2 mm = 7.02 cm

T= 150 min = 2.5 hr

i = P1(cm) = 7.02 cm = 2.808 cm/hr t1(hi) 2.5 hr

Para el año 1989

P1= 66.4 mm = 6.64 cm

T= 60 min = 1 hr



TALLER Nº 3

Para el año 1990

P1= 70.2 mm = 7.02 cm

T= 120 min = 2 hr


Para el año 1991

P1= 71.9 mm = 7.19 cm

T= 180 min = 3 hr


Para el año 1992

P1= 66.4 mm = 6.64 cm

T= 50 min = 0.833 hr


Para el año 1993

P1= 56.3 mm = 5.63 cm

T= 150 min = 2.5 hr


Para el año 1994

P1= 68.9 mm = 6.89 cm

T= 150 min = 2.5 hr



TALLER Nº 3

Intensidades (cm). Estación Cañaveralejo

AñoDuración (horas)

0,33 0,50 0,67 0,83 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00

1985 4,5 4 5,4 4,764 3,972,6666666

71,78 2,032 1,85

1986 6,6 6 5,175 6,12 3,48 2,58 2,815 2,188 1,561987 9,9 7,4 8,1 4,176 4,15 2,12 2,59 2,808 2,31666667

1989 5,4 8,6 5,1 4,86 6,643,3666666

72,295 1,6 1,9

1990 6,15 4,7 7,5 4,08 4,05 4,2 3,51 1,44 1,72666667

1991 9 6,1 6 6 5,43,7533333

32,665 2,208 2,39666667

1992 6 7,4 4,425 7,968 3,4 2,36 2,275 1,868 1,54

1993 6 5,4 5,85 4,98 5,13,5333333

32 2,252 1,86

1994 9,6 6 6 5,64 4,7 2,96 2,745 2,756 1,85


TALLER Nº 3

0,33 hr 0,5 hr 0,666 hr

0,833 hr

1 hr 1,5 hr 2 hr 2,5 hr 3 hr0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

19931992199119901989198719861985#REF!


TALLER Nº 3

A la relación de las intensidades horarias con respecto a la intensidad de 24 hr, se le denomina parámetro k, el cual es calculado para cada duración y período de retorno. Dicho parámetro queda establecido como:

Donde: Id = Intensidad de precipitación horaria. I24 = Intensidad de precipitación para una duración de 24 horas.

2. Se planea construir un embalse en el rio Simijaca con el propósito de suministrar agua al acueducto local y a un distrito de riego de pequeña escala. El acueducto suministrará agua a una población estimada de 1140 habitantes con un consumo promedio de agua de 3,8 m3 hab/mes y el distrito de riego irrigara un área de 300 hectáreas en hortalizas.


TALLER Nº 3

Habitantes: 1140Rata de crecimiento: Se tiene una rata de crecimiento del 4% para la zona de Santander.Periodo de Diseño: se calcula un periodo de Diseño de 30 Años.

POBLACIÓN FUTURA:

Se emplea el siguiente método geometrico del que formula es:

PF=Pa(1+r) ex n

PF= población futuraPa= Población Actualr= Rata de crecimienton= Periodo de Diseño

PF = 1140Hab (1+0.04)ex30 = 3697 habPF = 3697 hab

CONSUMO:

Dotación Neta Mínima: La dotación minima neta es el volumen necesario para satisfacer las necesidades de un habitante sin tener en cuenta las perdidas que se presenten en el sistema de acueducto. Tomando 3,8 m3 hab/mes = 0.1266m3

hab/dia = 126.66L/hab.dia.

Dotación Bruta. Corresponde al valor de la dotación neta minima ajustada a las perdidas promedio calculadas que serian de un 30%.

Db= Dn = 126.66L/hab.dia = 180.9523L/hab.dia (1-P/100) 1-0.3

Caudal de Diseño= El caudal de Diseño que tomaremos para este estudio será el caudal máximo diario (QMD) tomando en el año horizonte del periodo de diseño.

Tomaremos las siguientes variables para el estudio.

Caudal medio, Es el caudal promedio que tomaremos para este estudio y nos sirve de base para calcular el caudal máximo diario y el caudal máximo horario. Este caudal se expresa en litros por segundo.

Qpr promedio = Consumo total (L/hab.d)*Poblacon Futura (hab) 86400

Qpr promedio = 180.9523L/hab.dia * 3697 hab = 7.74283 L/seg.=0.00744283L/seg 86400 dia/seg.


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Caudal Máximo Diario: Es la demanda máxima que se presenta en un día del año, representa el día de mayor consumo en el año y se calcula de acuerdo a la siguiente formula.

K1 y k2 =variaciones dependiendo de habitantes

Qmd= 1.3 Qpr

Qmd = 1.3 * 7.74283 L/hab.dia = 10.0656 L/seg

Caudal Máximo Horario: Corresponde a la demanda máxima que se presenta en una hora durante un año completo y se calcula.

QMH=1.8 x Qpr

QMH =1.8 x 7.74283 L/seg = 13.9370 L/seg.

Los caudales medios mensuales del rio en el sitio de la construcción de la presa y la Información climatológica media mensual para los últimos 30 años, así como la demanda de agua para el acueducto y el distrito de riego se muestran a continuación:

Mes Caudal(m3/s)

Precipitación(mm/mes)

Evapotranspiración(mm/mes)

Demanda (Mm3)Riego Acueducto

ENEROFEBREROMARZO

ABRILMAYOJUNIO

JULIOAGOSTOSEPTIEMBRE

OCTUBRENOVIEMBREDICIEMBRE

0.3160.2090.318

1.2501.2170.660

0.2430.1820.261

0.9381.6360.876

1755118

306426433

397359315

31118647

135127133

11411197

107114115

117110121

1.611.511.56

1.281.201.03

1.161.261.29

1.311.261.44

0.0420.0420.042

0.0420.0420.042

0.0420.0420.042

0.0420.0420.042

A. Teniendo en cuenta el caudal y la demanda elabore la gráfica para la curva de masa y la demanda determinando el volumen útil del embalse.


TALLER Nº 3

ENER

O

FEBRER

O

MARZOABRIL

MAYOJU

NIOJU

LIO

AGOSTO

SEPTIE

MBRE

OCTUBRE

NOVIEMBRE

DICIEMBRE

050

100150200250300350400450500

PRECIPITACION (mm)

PRECIPITACION (mm)

B. El sitio para la construcción de la presa ya fue seleccionado teniendo en cuenta los aspectos técnicos, topográficos, geológicos, ambientales, sociales y de presupuesto, y su ubicación se muestra en el plano en AutoCAD.De acuerdo al volumen útil calculado y teniendo en cuenta que la producción media anual de sedimentos en la cuenca del río Simijaca hasta el sitio de presa es de 76.024 t/año, equivalente a un volumen de sedimentos de 47.515 m3/año, determine la altura de la presa para una vida útil del embalse de 30 años.


TALLER Nº 3

C. Teniendo en cuenta el espejo de agua generado por la presa, efectúe el balancehídrico mensual del embalse.

Se adjunta el plano topográfico.

Profe será posible un día más de plazo para terminar el taller


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