manual de hidrologia general

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL MANUAL DE USUARIO LIBRERÍA 1253 HIDROLOGIA GENERALAUTOR : CARDENAS ALARCON, Max Junior LIBRERIA : 1253 AYACUCHO-PERU 2012

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL MANUAL DE USUARIO LIBRERA 1253 HIDROLOGIA GENERAL AUTOR: CARDENAS ALARCON, Max Junior LIBRERIA: 1253 AYACUCHO-PERU 2012 VISITE: http://cvmax.wordpress.com/ MANUAL DE USUARIO HIDROLOGIA ESTADISTICA UNSCH-FIMGC-EFPIC- 1 - 1.OPCIONES DEL PROGRAMA Este programa nos ofrece una serie de opcin de sub-programas que se utilizan para el rea de Hidrologa, entre estas opciones tenemos: Evapotranspiracin Thorntwhait Obtener valor de es Hidrograma Adimensional Curvas IDF Mtodo Bell Seccin Natural del Rio Qd para Irrigacin Curva de Duracin Curva Masa - Vol. Acumulado Regulacin de Embalses 2.MANEJO DEL PROGRAMA Instalamoslalibreraenlacalculadora,luegoingresamosalprogramaencogiendolaopcin GHIDROyluegoenHIDRO,estonosllevaraalainterfazprincipal,luegoescogemosla opcin HIDRO para ver la lista de opciones. Elsiguienteprogramanosofrecevariossub-programasloscualesexplicaremos detalladamente.VISITE: http://cvmax.wordpress.com/ MANUAL DE USUARIO HIDROLOGIA ESTADISTICA UNSCH-FIMGC-EFPIC- 2 - Evapotranspiracin Thorntwhait Estaopcinnospermitecalcularlaevapotranspiracin,estesub-programafueelaborado por Edmundo Canchari Gutirrez, el manual como el programa se encuentra en la pgina de este autor: http://cgedmundo.wordpress.com/. Manual del autor: ProgramaparaobtenerlaEvapotranspiracinPotencialenmm/mes,mediantela formulacin de thorntwaite. 1- Argumentos: 1.1- En la primera columna de la matriz las temperaturas medias mensuales en C( para un ao). 1.2- Latitud en grados sexagesimales(Norte: Positivo, Sur: Negativo) 2- Resultados: 2.1- Col_1 i 2.2- Col_2 ET'o 2.3- Col_3 Km 1.4- Col_4 ETo (mm/mes) Visite: http://cgedmundo.googlepages.com Comentarios: [email protected] EnelprogramadeHidrologaGeneralesteprogramafuemodificado,peroelingresode datos es el mismo, solo varia en la presentacin de los resultados. Vemos esto con el siguiente ejemplo. Tenemos los siguientes datos de las temperaturas, y la latitud: 16S EFMAMJJASOND T161517141413131115171617 P(mm)312126110000001117 Ingresamos los datos VISITE: http://cvmax.wordpress.com/ MANUAL DE USUARIO HIDROLOGIA ESTADISTICA UNSCH-FIMGC-EFPIC- 3 - Obtener valor de es Este sub-programa calcula el valor de es para cualquier temperatura. Hidrograma Adimensional Estesub-programanosayudaenelclculodelhidrogramadimensional,conelcual obtenemos las coordenadas del hidrograma para los datos ingresados. VISITE: http://cvmax.wordpress.com/ MANUAL DE USUARIO HIDROLOGIA ESTADISTICA UNSCH-FIMGC-EFPIC- 4 - Curvas IDF EstaopcinnospermitecalcularlaecuacinparagraficarlascurvasIDFporelmtodo USA,este sub-programa fueelaborado por EdmundoCanchari Gutirrez, elmanualcomo el programa se encuentra en la pgina de este autor: http://cgedmundo.wordpress.com/. Desarrollaremos el siguiente ejemplo. Teniendo el cuadro de las precipitaciones para las siguientes duraciones en minutos de 5, 10, 15, 20, 30, 60. DURACION (min) 51015203060 2.6954.0344.9315.6266.6938.789 4.3776.5528.0119.13910.87314.277 5.8038.68610.61912.11514.41418.926 7.92411.86114.50216.54419.68325.845 9.71514.54317.77920.28324.13231.687 11.66817.46521.35324.36028.98338.056 15.05022.52827.54231.42137.38449.087 Con estos datos hallamos la ecuacin de las curvas I-D-F: Elprograma nosdirige ala editor dematricesaqucolocaremosenla primera columnalas duraciones. VISITE: http://cvmax.wordpress.com/ MANUAL DE USUARIO HIDROLOGIA ESTADISTICA UNSCH-FIMGC-EFPIC- 5 - LedamosEnteryelprogramanosmanadadenuevoaleditordematricesenlacual pondremos las precipitaciones. Le damos Enter y el programa nos muestra os resultados, primero nos hace ver la matriz de ecuaciones del sistema. DamosEnterynosmuestralaecuacindelaintensidadhacemosEnterdenuevoynos muestra la ecuacin de las precipitaciones. VISITE: http://cvmax.wordpress.com/ MANUAL DE USUARIO HIDROLOGIA ESTADISTICA UNSCH-FIMGC-EFPIC- 6 - Mtodo Bell Conestemtodohallamoslasprecipitacionesparadiferentesduracionesapartirdeun registro de precipitaciones mximas diarias. Desarrollaremos este ejemplo con los siguientes datos. T (aos)25102550100500 Pmax2445.99759.8969.08880.70989.33197.89117.665

Con este registro de precipitaciones realizaremos los clculos. Escogemos este programa en la lista y nos mostrara una imagen indicndonos que debemos ingresar los periodos de retorno y las precipitaciones. Ingresamos los datos. Damos Enter y vemos los primeros resultados VISITE: http://cvmax.wordpress.com/ MANUAL DE USUARIO HIDROLOGIA ESTADISTICA UNSCH-FIMGC-EFPIC- 7 - Siendo la intensidad en un tiempo de duracin de 1 hora la precipitacin de 60 minutosde duracin y tiempo de retorno de 10 aos tendrn el mismo valor de las intensidades halladas con la ecuacin anterior, reemplazando valores obtenemos el siguiente cuadro: TPmax24P10-60 245.99713.167 559.8916.592 1069.08818.805 2580.70921.548 5089.33123.552 10097.8925.517 200117.6629.98 Damos Enter y el programa nos pide que ingresemos las duraciones Ingresamos las precipitaciones en la primera columna del editor de matrices. Le damos Enter y nos mostrara los resultados. VISITE: http://cvmax.wordpress.com/ MANUAL DE USUARIO HIDROLOGIA ESTADISTICA UNSCH-FIMGC-EFPIC- 8 - Las precipitaciones para distintos tiempos de duracin y tiemposde retorno mediante la siguiente ecuacin.

Los resultados lo mostramos en el siguiente cuadro de precipitaciones. TPmax24P10-60 DURACION (min) 51015203060 245.99713.1672.6954.0344.9315.6266.6938.789 559.8916.5924.3776.5528.0119.13910.87314.277 1069.08818.8055.8038.68610.61912.11514.41418.926 2580.70921.5487.92411.86114.50216.54419.68325.845 5089.33123.5529.71514.54317.77920.28324.13231.687 10097.8925.51711.66817.46521.35324.36028.98338.056 200117.6629.97915.05022.52827.54231.42137.38449.087 Seccin Natural del Rio Este sub-programa nos permite calcular el rea de la seccin de un rio teniendo como datos las coordenadas de dicha seccin. Desarrollaremos el siguiente ejemplo. Tenemos los siguientes datos de la seccin. xy 010 16 21 32 45 67 710 Seleccionamoselprogramadelalista,einmediatamenteelprogramanospedirque ingresemos las coordenadas de la seccin. VISITE: http://cvmax.wordpress.com/ MANUAL DE USUARIO HIDROLOGIA ESTADISTICA UNSCH-FIMGC-EFPIC- 9 - Ingresamos las coordenadas X en la primera columna y las Y en la segunda columna. Le damos Enter y el programa nos graficara la seccin del rio. Le damos Enter de nuevo y nos muestra el rea de la seccin del rio NOTA: la seccin del rio se debe de graficar en el primer cuadrante, tal como se muestra en el ejemplo. Qd para Irrigacin Este programa nos ayuda en el clculo del caudal de diseo para irrigaciones teniendo como datosdeentradalosdiferentesdatoshidrolgicos,Comoejemplodesarrollaremosel siguienteejercicio.Obtenerlademandadeaguadeacuerdoalcalendariodecultivoy cedula de cultivo. Sea el calendario de cultivo. VISITE: http://cvmax.wordpress.com/ MANUAL DE USUARIO HIDROLOGIA ESTADISTICA UNSCH-FIMGC-EFPIC- 10 - Y los coeficientes de cultivo. EFMAMJJASONDSUPERFICIE(ha) PAPA0.850.620.350.40.650.850.40.653000 MAIZ0.940.870.77 0.350.40.50.550.6 0.71.093000 TRIGO0.850.65 0.250.30.350.60.85 0.550.350.63000 Tenemos las precipitaciones EFMAMJJASOND T161517141413131115171617 P(mm)312126110000001117 Y las precipitaciones efectivas EFMAMJJASOND PE(mm)26.3517.8522.19.350000009.3514.45 Tenemos la evapotranspiracin real ser: EFMAMJJASOND ET72.6657.6374.5751.9651.9644.0946.0136.1758.827669.3979.59 Elegimoselprogramadelalista,yelprogramanospedirqueingresemosla evapotranspiracin y las precipitaciones efectivas, tal como nos indica en el grafico. Ingresamos los datos EFMAMJJASOND ET72.6657.6374.5751.9651.9644.0946.0136.1758.827669.3979.59 EFMAMJJASOND PE(mm)26.3517.8522.19.350000009.3514.45 VISITE: http://cvmax.wordpress.com/ MANUAL DE USUARIO HIDROLOGIA ESTADISTICA UNSCH-FIMGC-EFPIC- 11 - LedamosEnteryelprogramanosindicaqueingresemoslasreasdecultivoparalos diferentes meses del ao para el ejemplo las reas son las mismas, por lo tanto ingresaremos 12 veces el mismo valor del rea para cierto cultivo, en este caso tenemos 3 cultivos. Ingresamos los datos Luego el programa nos pide que ingresemos los coeficientes de cultivo VISITE: http://cvmax.wordpress.com/ MANUAL DE USUARIO HIDROLOGIA ESTADISTICA UNSCH-FIMGC-EFPIC- 12 - Ingresamos los datos EFMAMJJASOND PAPA0.850.620.350.40.650.850.40.65 MAIZ0.940.870.77 0.350.40.50.550.6 0.71.09 TRIGO0.850.65 0.250.30.350.60.85 0.550.350.6 Le damos Enter y el programa nos muestra el primer clculo de ETR. EFMAMJJASOND PAPA61.7635.730018.1917.6429.930.740027.7651.73 MAIZ68.350.1457.42018.1917.642319.8935.29048.5786.75 TRIGO61.7637.46012.9915.5915.4327.630.74041.824.2947.75 Le damos Enter y el programa nos muestra los resultados de LR EFMAMJJASOND PAPA354.1178.8-221-93.5181.9176.4299307.400184.1372.8 MAIZ419.5322.9353.2-93.5181.9176.4230198.9352.90392.2723 TRIGO354.1196.1-22136.4155.9154.3276307.40418149.4333 VISITE: http://cvmax.wordpress.com/ MANUAL DE USUARIO HIDROLOGIA ESTADISTICA UNSCH-FIMGC-EFPIC- 13 - LedamosEnteryel programanospideque ingresemoslaeficienciade riegoeneste caso ser de 0.6 Le damos Enter y el programa nos muestra los resultados de LRN EFMAMJJASOND PAPA590.2298-368-156303.1293.9498.4512.400306.8621.4 MAIZ699.2538.2588.7-156303.1293.9383.4331.6588.20653.71205 TRIGO590.2326.8-36860.66259.8257.2460.1512.40696.7248.9555.1 Le damos Enter y el programa nos pide que ingresemos las horas y das de riego. Ingresamos los datos Horas de riegos por da en horas. cultivoEFMAMJJASOND todos121212121212121212121212 VISITE: http://cvmax.wordpress.com/ MANUAL DE USUARIO HIDROLOGIA ESTADISTICA UNSCH-FIMGC-EFPIC- 14 - Das de riego por mes en das. cultivoEFMAMJJASOND todos312831303130313130313031 Le damos Enter y el programa nos muestra los resultados de MR EFMAMJJASOND PAPA0.4380.245-0.27-0.120.2250.2260.370.38000.2350.461 MAIZ0.5190.4420.437-0.120.2250.2260.2850.2460.45100.5020.895 TRIGO0.4380.269-0.270.0470.1930.1970.3420.3800.5170.1910.412 Le damos Enter y el programa nos muestra el QD (caudal de demanda) LedamosEnteryelprogramanosmuestralasumadelascolumnasdecadamesylas muestra en una sola columna VISITE: http://cvmax.wordpress.com/ MANUAL DE USUARIO HIDROLOGIA ESTADISTICA UNSCH-FIMGC-EFPIC- 15 - Estos resultados estn en litros. Detodoselloselegimoselmximopositivoyesteserelcaudaldediseoparala irrigacin. Para muestro ejemplo seria

Curva de Duracin EstaopcinnospermitecalcularygraficarlaCurvadeDuracin,estesub-programafue elaborado por Edmundo Canchari Gutirrez, el manual como el programa se encuentra en la pgina de este autor: http://cgedmundo.wordpress.com/. Curva Masa - Vol. Acumulado EstaopcinnospermitecalcularygraficarlaCurvaMasa-VolumenAcumulado,este sub-programa fue elaborado por Edmundo Canchari Gutirrez, el manual como el programa se encuentra en la pgina de este autor: http://cgedmundo.wordpress.com/. Regulacin de Embalses Desarrollaremos el siguiente ejemplo. Teniendo los siguientes caudales: TIEMPOQ E6.31 F6.91 M5.25 A4.5 M2.8 J2.2 J1.75 A1.7 S1.8 O2.3 N3.2 VISITE: http://cvmax.wordpress.com/ MANUAL DE USUARIO HIDROLOGIA ESTADISTICA UNSCH-FIMGC-EFPIC- 16 - D2.9 E6.3 F4.61 M5 A3.2 M3.25 J3.55 J2.75 A2.6 S2.8 O3 N4.6 D4.8 E5.04 F5.59 M6.75 A3.6 M3.15 J2.15 J1.9 A1.9 S1.9 O2.1 N2.3 D2.1 Ingresamos estos datos en el programa VISITE: http://cvmax.wordpress.com/ MANUAL DE USUARIO HIDROLOGIA ESTADISTICA UNSCH-FIMGC-EFPIC- 17 - Le damos Enter y el programa nos pide que ingresemos el caudal de regulacin en este caso es de 5.3. Le damos Enter y el programa nos muestra los resultados. TIEMPOQVOL (MMC)VOL ACUM TIEMPO A.QrVr (MMC)Vr ACUM.V-Vr E6.3116.3616.3615.313.7413.742.62 F6.9117.9134.2725.313.7427.486.79 M5.2513.6147.8735.313.7441.216.66 A4.511.6659.5445.313.7454.954.59 M2.87.2666.8055.313.7468.69-1.89 J2.25.7072.5065.313.7482.43-9.93 J1.754.5477.0375.313.7496.16-19.13 A1.74.4181.4485.313.74109.90-28.46 S1.84.6786.1195.313.74123.64-37.53 O2.35.9692.07105.313.74137.38-45.31 N3.28.29100.36115.313.74151.11-50.75 D2.97.52107.88125.313.74164.85-56.97 E6.316.33124.21135.313.74178.59-54.38 F4.6111.95136.16145.313.74192.33-56.17 M512.96149.12155.313.74206.06-56.95 A3.28.29157.41165.313.74219.80-62.39 M3.258.42165.84175.313.74233.54-67.70 J3.559.20175.04185.313.74247.28-72.24 J2.757.13182.17195.313.74261.01-78.85 A2.66.74188.90205.313.74274.75-85.85 VISITE: http://cvmax.wordpress.com/ MANUAL DE USUARIO HIDROLOGIA ESTADISTICA UNSCH-FIMGC-EFPIC- 18 - S2.87.26196.16215.313.74288.49-92.33 O37.78203.94225.313.74302.23-98.29 N4.611.92215.86235.313.74315.96-100.10 D4.812.44228.30245.313.74329.70-101.40 E5.0413.06241.37255.313.74343.44-102.07 F5.5914.49255.86265.313.74357.18-101.32 M6.7517.50273.35275.313.74370.92-97.56 A3.69.33282.68285.313.74384.65-101.97 M3.158.16290.85295.313.74398.39-107.54 J2.155.57296.42305.313.74412.13-115.71 J1.94.92301.35315.313.74425.87-124.52 A1.94.92306.27325.313.74439.60-133.33 S1.94.92311.20335.313.74453.34-142.15 O2.15.44316.64345.313.74467.08-150.44 N2.35.96322.60355.313.74480.82-158.22 D2.15.44328.04365.313.74494.55-166.51 Le damos Enter y el programa nos pide que ingresemos los valores de: Le damos Enter y el programa nos muestra los resultados. Aquellos que modifiquen los programas y los hagan parecer como suyos A ellos me los paso por los hurfanos jajajja Respeten el derecho de Autor