• Author / Uploaded
• Jorge Mamani

• Categories
• Precipitación
• Ciencias de la tierra y de la vida
• Geografía física
• Agua
• Ciencias de la Tierra

Citation preview

ESTUDIO HIDROLOGICO (ESTACION ORURO) PROYECTO

: CONSTRUCCION MUROS DEFENSIVOS RIO BOLIVAR

COMUNIDAD

: BOLIVAR

MUNICIPIO

: BOLIVAR

PROVINCIA

: BOLIVAR

DEPARTAMENTO: COCHABAMBA

MODELO MATEMÁTICO PROBABILISTICO : −

(−e

F( y )=e

x−μ α

)

…..1

Donde :

α =√ 6∗ σπ Xm=

.... 2

Σ Xi n

.... 4

μ= Xm−0 . 5772α σ=

√

( X −Xm )2 n−1

La variable estandarizada está definidad de la siguiente forma :

y=

( x−μ ) α

.... 6

Sustituyendo la ecuación 6 en 1: −y

F( y )=e(−e

)

.... 7

Despejando "y" se tiene:

[

y=−ln ln

1 F( y)

]

.... 8

Periodo de retorno:

T=

1 1−F (( y )

.... 9

El valor de "y" en función del periodo de retorno "T" :

[

y=−ln ln

T T −1

]

.... 10

La variable "x" de la ecuación ( 6 ) :

.... 3 .... 5

.... 11

x=μ+αy

ESTADIGRAFOS Y PARAMETROS DE GUMBEL DE LA PRECIPITACIONES

Fuente :"ESTACION ORURO" Provincia:

CERCADO

Departamento:

ORURO

Nº

AÑO

MES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023

ENE NOV FEB SEP FEB MAR DIC ENE FEB OCT FEB ENE FEB FEB FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP

Latitud Sud: 18º 42' 19" Latitud Norte: 66º 55' 48" Elevacion: 3706 msnm X [mm] 48.0 42.0 45.2 19.0 25.3 30.0 20.7 22.0 31.0 20.0 19.6 24.0 20.8 25.7 14.0 28.0 25.3 15.0 32.0 19.0 37.0 22.0 18.9 15.0 21.5 19.0 21.0 16.0 21.0 24.6 22.8 29.2 41.2 34.3

[ X− Xm ] 20.3 14.3 17.5 -8.7 -2.4 2.3 -7.0 -5.7 3.3 -7.7 -8.1 -3.7 -6.9 -2.0 -13.7 0.3 -2.4 -12.7 4.3 -8.7 9.3 -5.7 -8.8 -12.7 -6.2 -8.7 -6.7 -11.7 -6.7 -3.1 -4.9 1.5 13.5 6.6

[ X− Xm ]2 412.36 204.68 306.48 75.57 5.73 5.32 48.91 32.41 10.93 59.19 65.50 13.64 47.52 3.97 187.51 0.09 5.73 161.12 18.55 75.57 86.61 32.41 77.32 161.12 38.36 75.57 44.80 136.73 44.80 9.57 23.94 2.27 182.43 43.65

35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042 2043 2044 2045 2046 2047 2004 2005 ∑=

OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT FEB

49.0 40.0 26.7 21.4 49.0 46.5 16.3 32.7 34.9 21.9 35.1 19.2 21.1 27.8 21.0 31.5 38.9 35.5 19.2 22.4 16.7 34.5 35.0 25.8 43.8 25.6 1661.6

21.3 12.3 -1.0 -6.3 21.3 18.8 -11.4 5.0 7.2 -5.8 7.4 -8.5 -6.6 0.1 -6.7 3.8 11.2 7.8 -8.5 -5.3 -11.0 6.8 7.3 -1.9 16.1 -2.1

453.97 151.45 0.99 39.61 453.97 353.69 129.81 25.07 51.94 33.56 54.86 72.14 43.47 0.01 44.80 14.49 125.59 60.94 72.14 28.02 120.85 46.33 53.39 3.58 259.42 4.38 5398.83

n = 60

Xm=

Σ Xi n

n



 X

i

= 27.69 [mm]

 Xm

2

=

1

n 1 σ

α =√ 6∗ π

9.57

[mm]

= 7.458 [mm]

μ= Xm−0 . 5772α

= 23.39 [mm]

(Punto de maxima densidad de probabilidad)

Reemplazando en la ecuación (1), tenemos la función de densidad acumulada FDA −

(−e

F( y )=e

x−μ α

)

Según el estudio de miles de estaciones - año de datos de lluvia, realizado por L.L.Welss, los resultados de un analisis probabilistico llevado a cabo con lluvias maximas anuales tomadas en un unico y fijo intervalo de observación , al ser incrementados en un 13 % conducian a magnitudes mas aproximadas a las obtenidas en el analisis basado en lluvias maximas verdaderas . Por tanto el valor representativo adoptado para la cuenca sera multiplicada por 1.13 para ajustarlo por intervalos fijo y unico de observación.

Tabla .- Calculo de las laminas para distintas frecuencias. Fuente: Elaboración propia. Con:

  T  Y( T )   Ln  Ln    T  1  Periodo Retorno Años (T) 2 5 10 25 50 75 100

X ( T )     * Y( T )

Variable Reducida Y(T)

Precipit. [mm] X(T)

0.3665 1.4999 2.2504 3.1985 3.9019 4.3108 4.6001

26.1218 34.5753 40.1728 47.2442 52.4905 55.5403 57.698

F  ee

Prob. De Ocurrencia

Correccion intervalo fijo

F(XT) 0.5000 0.8000 0.9000 0.9600 0.9800 0.9867 0.9900

XT [mm] 29.52 39.07 45.40 53.39 59.31 62.76 65.20

 Y( T ) 

Ecuacion de intensidad Las relaciones o cocientes a la lluvia de 24 Horas se emplean para duraciones de varias horas. D. F. Campos A. propone los siguientes cocientes. Tabla.- Valores concluidos para las relaciones a la lluvia de duración 24 horas. Fuente: D. F. Campos A. , 1978

1 0.30

2 0.39

3 0.46

4 0.52

Duraciones en horas 5 6 8 0.57 0.61 0.68

12 0.80

18 0.91

Las presipitaciones maximas para diferentes tiempos de duración de lluvias , seran obtenidos como un porcentaje de los resultados de la precipitación maxima probable para 24 horas, para cada periodo de retorno , diferentes porcentajes de este valor según los terminos de duracion de lluvias adoptados.

24 1.00

Tabla .Presipitaciones maxímas para diferentes tiempos de duracion de lluvias. Fuente: Elavoración propia P.M.P. [mm] para diferentes tiempos de duración según periodo de retorno

Tiempo

Cociente

de Duración

24 Hr 18 Hr 12 Hr 8 Hr 6 Hr 5 Hr 4 Hr 3 Hr 2 Hr 1 Hr

X24 = X18 = X12 = X8 = X6 = X5 = X4 = X3 = X2 = X1 =

100 91 80 68 61 57 52 46 39 30

% % % % % % % % % %

2 años

5 años

10 años

25 años

50 años

75 años

100 años

29.520 26.863 23.616 20.074 18.007 16.826 15.350 13.579 11.513 8.856

39.070 35.554 31.256 26.568 23.833 22.270 20.316 17.972 15.237 11.721

45.400 41.314 36.320 30.872 27.694 25.878 23.608 20.884 17.706 13.620

53.390 48.585 42.712 36.305 32.568 30.432 27.763 24.559 20.822 16.017

59.310 53.972 47.448 40.331 36.179 33.807 30.841 27.283 23.131 17.793

62.760 57.112 50.208 42.677 38.284 35.773 32.635 28.870 24.476 18.828

65.200 59.332 52.160 44.336 39.772 37.164 33.904 29.992 25.428 19.560

Basandose en los resulatados de la tabla y los tiempos de duración adoptados calculamos la intensidad equivalente para cada caso. Según:

I=

P [mm ] t duracion [hr ]

Tabla.Intensidades de lluvia para diferentes tiempos de duración y periodos de retorno. Fuente: Elavoración propia Tiempo de Intensidad de la lluvia [mm/hr] según el periodo de retorno. Duración [Hr] [min] 2 años 5 años 10 años 25 años 50 años 75 años 100 años 24 1440 1.230 1.628 1.892 2.225 2.471 2.615 2.717 18 1080 1.492 1.975 2.295 2.699 2.998 3.173 3.296 12 720 1.968 2.605 3.027 3.559 3.954 4.184 4.347 8 480 2.509 3.321 3.859 4.538 5.041 5.335 5.542 6 360 3.001 3.972 4.616 5.428 6.030 6.381 6.629 5 300 3.365 4.454 5.176 6.086 6.761 7.155 7.433 4 240 3.838 5.079 5.902 6.941 7.710 8.159 8.476 3 180 4.526 5.991 6.961 8.186 9.094 9.623 9.997 2 120 5.757 7.619 8.853 10.411 11.566 12.238 12.714 1 60 8.856 11.721 13.620 16.017 17.793 18.828 19.560

La presentación matematica de las curvas Intensidad - Duración - periodo de retorno , según Bernard es :

a∗T I= c t

b

Donde: I: t: T: a,b,c :

Intensidad [mm/hr] Duración de la lluvia [min] Periodo de retorno [años] Parametros de ajuste.

d=a∗T

Realizando un cambio de variable: →

I=

d =d∗t −c c t

→

b

I  d * t c

→

I Y dA tX c  B REGRESION POTENCIAL

Y = A∗X B

→

y=a+B∗x

LINEALIZANDO:

y=lnY x=ln X a=ln A

ln Y = ln A + B ln X

→

∑ y =NA+B ∑ x ∑ ( xy )= A ∑ x+B ∑ x 2

Resolviendo el sistema de ecuaciones se tiene: A=

∑ Y ∑ X 2−∑ X ∑ XY 2 N ∑ X 2 −( ∑ X )

y

B=

N ∑ XY −∑ X ∑ Y N ∑ X 2 −( ∑ X )

2

Y = A∗X

B

COEFICIENTE DE CORRELACION n

n

r

  xi yi   1

    xi  n   1 xi2  1 n n

2

n

x y i

1

i

1

n  n    yi  n   2 1 yi  1 n

2

Periodo de retorno para T = 2 [años] Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

x 1440 1080 720 480 360 300 240 180 120 60

y 1.230 1.492 1.968 2.509 3.001 3.365 3.838 4.526 5.757 8.856

lnx 7.27240 6.98472 6.57925 6.17379 5.88610 5.70378 5.48064 5.19296 4.78749 4.09434

lny 0.20701 0.40012 0.67702 0.91988 1.09895 1.21343 1.34495 1.50984 1.75042 2.1811

lnx*lny 1.50546 2.79473 4.45428 5.67915 6.46853 6.92114 7.37119 7.84054 8.38012 8.93016

(lnx)^2 52.8878 48.78631 43.28653 38.11568 34.64617 32.53311 30.03741 26.96683 22.92006 16.76362

(lny)^2 0.04285 0.16010 0.45836 0.84618 1.20769 1.47241 1.80889 2.27962 3.06397 4.75720

∑=

4980

36.542

58.15547

11.30272

60.3453

346.94352

16.09727

a = B= A=

4.71518 -0.61644 111.6289

n = 10

→ a = Ln(A) → B = -c → A=d

Periodo de retorno para T = 5 [años] Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

x 1440 1080 720 480 360 300 240 180 120 60

y 1.628 1.975 2.605 3.321 3.972 4.454 5.079 5.991 7.619 11.721

lnx 7.27240 6.98472 6.57925 6.17379 5.88610 5.70378 5.48064 5.19296 4.78749 4.09434

lny 0.48735 0.68057 0.95743 1.20027 1.37927 1.49380 1.62511 1.79026 2.03065 2.46138

lnx*lny 3.54420 4.75359 6.29917 7.41021 8.11852 8.52031 8.90664 9.29675 9.72172 10.07773

(lnx)^2 52.88780 48.78631 43.28653 38.11568 34.64617 32.53311 30.03741 26.96683 22.92006 16.76362

(lny)^2 0.23751 0.46318 0.91667 1.44065 1.90239 2.23144 2.64098 3.20503 4.12354 6.05839

∑=

4980

48.365

58.15547

14.10609

76.64884

346.94352

23.21978

n = 10

a = B= A=

4.99525 -0.61639 147.70987

→ a = Ln(A) → B = -c → A=d

Periodo de retorno para T = 10 [años] Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

x 1440 1080 720 480 360 300 240 180 120 60

y 1.892 2.295 3.027 3.859 4.616 5.176 5.902 6.961 8.853 13.62

lnx 7.27240 6.98472 6.57925 6.17379 5.88610 5.70378 5.48064 5.19296 4.78749 4.09434

lny 0.63763 0.83073 1.10757 1.35041 1.52953 1.64403 1.77529 1.94032 2.18076 2.61154

lnx*lny 4.63710 5.80242 7.28698 8.33715 9.00297 9.37719 9.72973 10.07600 10.44037 10.69253

(lnx)^2 52.88780 48.78631 43.28653 38.11568 34.64617 32.53311 30.03741 26.96683 22.92006 16.76362

(lny)^2 0.40657 0.69011 1.22671 1.82361 2.33946 2.70283 3.15165 3.76484 4.75571 6.82014

∑=

4980

56.201

58.15547

15.60781

85.38244

346.94352

27.68163

a = B= A=

5.14523 -0.61636 171.61095

n = 10

→ a = Ln(A) → B = -c → A=d

Periodo de retorno para T = 25 [años] Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

x 1440 1080 720 480 360 300 240 180 120 60

y 2.225 2.699 3.559 4.538 5.428 6.086 6.941 8.186 10.411 16.017

lnx 7.27240 6.98472 6.57925 6.17379 5.88610 5.70378 5.48064 5.19296 4.78749 4.09434

lny 0.79976 0.99288 1.26948 1.51249 1.69157 1.80599 1.93745 2.10243 2.34286 2.77365

lnx*lny 5.81617 6.93499 8.35223 9.33780 9.95675 10.30097 10.61847 10.91783 11.21642 11.35627

(lnx)^2 52.88780 48.78631 43.28653 38.11568 34.64617 32.53311 30.03741 26.96683 22.92006 16.76362

(lny)^2 0.63962 0.98581 1.61158 2.28763 2.86141 3.26160 3.75371 4.42021 5.48899 7.69313

∑=

4980

66.09

58.15547

17.22856

94.80790

346.94352

33.00369

a = B= A=

5.30737 -0.61637 201.81875

n = 10

→ a = Ln(A) → B = -c → A=d

Periodo de retorno para T = 50 [años] Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

x 1440 1080 720 480 360 300 240 180 120 60

y 2.471 2.998 3.954 5.041 6.03 6.761 7.71 9.094 11.566 17.793

lnx 7.27240 6.98472 6.57925 6.17379 5.88610 5.70378 5.48064 5.19296 4.78749 4.09434

lny 0.90462 1.09795 1.37473 1.61760 1.79675 1.91117 2.04252 2.20761 2.44807 2.87881

lnx*lny 6.57876 7.66887 9.04469 9.98672 10.57585 10.90089 11.19432 11.46403 11.72011 11.78683

(lnx)^2 52.88780 48.78631 43.28653 38.11568 34.64617 32.53311 30.03741 26.96683 22.92006 16.76362

(lny)^2 0.81834 1.20549 1.88988 2.61663 3.22831 3.65257 4.17189 4.87354 5.99305 8.28755

∑=

4980

73.418

58.15547

18.27983

100.92107

346.94352

36.73725

a = B= A=

5.41285 -0.61643 224.26985

n = 10

→ a = Ln(A) → B = -c → A=d

Periodo de retorno para T = 75 [años] Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

x 1440 1080 720 480 360 300 240 180 120 60

y 2.615 3.173 4.184 5.335 6.381 7.155 8.159 9.623 12.238 18.828

lnx 7.27240 6.98472 6.57925 6.17379 5.88610 5.70378 5.48064 5.19296 4.78749 4.09434

lny 0.96126 1.15468 1.43127 1.67429 1.85332 1.96781 2.09912 2.26416 2.50455 2.93535

lnx*lny 6.99067 8.06512 9.41668 10.33671 10.90883 11.22396 11.50452 11.75769 11.99051 12.01832

(lnx)^2 52.88780 48.78631 43.28653 38.11568 34.64617 32.53311 30.03741 26.96683 22.92006 16.76362

(lny)^2 0.92402 1.33329 2.04853 2.80325 3.43480 3.87228 4.40630 5.12642 6.27277 8.61628

∑=

4980

77.691

58.15547

18.84581

104.21301

346.94352

38.83794

n = 10

a = B= A=

5.46915 -0.61638 237.25844

→ a = Ln(A) → B = -c → A=d

Periodo de retorno para T = 100 [años] Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

x 1440 1080 720 480 360 300 240 180 120 60

y 2.717 3.296 4.347 5.542 6.629 7.433 8.476 9.997 12.714 19.56

lnx 7.27240 6.98472 6.57925 6.17379 5.88610 5.70378 5.48064 5.19296 4.78749 4.09434

lny 0.99953 1.19271 1.46949 1.71236 1.89145 2.00593 2.13724 2.30229 2.54270 2.97349

lnx*lny 7.26898 8.33075 9.66814 10.57175 11.13326 11.44138 11.71344 11.95570 12.17315 12.17448

(lnx)^2 52.88780 48.78631 43.28653 38.11568 34.64617 32.53311 30.03741 26.96683 22.92006 16.76362

(lny)^2 0.99906 1.42256 2.15940 2.93218 3.57758 4.02376 4.56779 5.30054 6.46532 8.84164

∑=

4980

80.711

58.15547

19.22719

106.43103

346.94352

40.28983

a = B= A=

5.50723 -0.61637 246.46747

n = 10

→ a = Ln(A) → B = -c → A=d

Resumen de aplicación de regresión potencial Periodo de retorno 2 5 10 25 50 75 100 Prom. :

Termino ctte Coeficiente de regresión B [d] 111.62890 -0.61644 147.70987 -0.61639 171.61095 -0.61636 201.81875 -0.61637 224.26985 -0.61643 237.25844 -0.61638 246.46747 -0.61637 191.53775

Coef. De regresión [c] 0.61644 0.61639 0.61636 0.61637 0.61643 0.61638 0.61637

Coef. De Correlacion [r] -0.99972 -0.99972 -0.99972 -0.99972 -0.99972 -0.99972 -0.99972

0.61639

En función del cambio de variable realizado , se realiza otra regresión de potencia entre las columnas del periodo de retorno [T] y el termino constante de regresión para obtener valores de la ecuación:

d=a∗T b

REGRESION POTENCIAL

d Y

→

Y = A∗X B

ln Y = ln A + B ln X

a A TX b B

y=a+B∗x

LINEALIZANDO: Nº 1 2 3 4 5 6 7

x 2 5 10 25 50 75 100

y 111.63 147.71 171.61 201.82 224.27 237.26 246.47

lnx 0.69315 1.60944 2.30259 3.21888 3.91202 4.31749 4.60517

lny 4.71518 4.99525 5.14523 5.30737 5.41285 5.46915 5.50723

lnx*lny 3.26833 8.03956 11.84736 17.08379 21.17518 23.613 25.36173

(lnx)^2 0.48046 2.5903 5.30192 10.36119 15.3039 18.64072 21.20759

(lny)^2 22.23292 24.95252 26.47339 28.16818 29.29895 29.91160 30.32958

∑=

267

1340.76

20.65874

36.55226

110.38895

73.88608

191.36714

a = B= A=

4.64733 0.19464 104.30612

n= 7

Termino constante de regresión [a] = Coeficinte de regresión [b] = Parametro de ajuste [c] = Coeficiente de Correlacion (r) =

→ a = Ln(A) → B=b

104.30612 0.19464 0.61639 0.98897

Finalmente se tiene la ecuación de intencidad valida para la cuenca de : 0.19464 104.30612 T I= 0.61639 t Donde: I : Intensidad de precipitación [mm/hr] T : Periodo de retorno [años] t : Tiempo de Duración de precipitación [min]

Tabla .Intensidad - Tiempo de duración - Periodo de retorno 5 44.27 52.91 60.55 72.37 82.82 89.63 94.79

10 28.87 34.51 39.50 47.21 54.03 58.46 61.83

Duración [min] 15 20 22.49 18.83 26.88 22.51 30.76 25.76 36.77 30.79 42.08 35.24 45.53 38.14 48.16 40.33

25 16.41 19.62 22.45 26.84 30.71 33.23 35.15

30 14.67 17.53 20.07 23.98 27.45 29.70 31.41

35 13.34 15.94 18.25 21.81 24.96 27.01 28.57

40 12.29 14.68 16.81 20.09 22.99 24.88 26.31

Duración [min] 45 50 11.43 10.71 13.66 12.80 15.63 14.65 18.68 17.51 21.38 20.03 23.13 21.68 24.47 22.93

55 10.10 12.07 13.81 16.51 18.89 20.44 21.62

60 9.57 11.44 13.09 15.64 17.90 19.37 20.49

Frecuencia

[años] 2 5 10 25 50 75 100 Frecuencia

[años] 2 5 10 25 50 75 100

GRAFICA:INTENSIDAD-DURACION-RETORNO

INTENSIDAD [mm/hr]

100

90

80

70

60

T=5 AÑOS T=10 AÑOS T=25 AÑOS

50

T=2 AÑOS T=50 AÑOS

40

T=75 AÑOS T= 100 AÑOS

30

20

10

0

5

10

15

20

25 30 35 TIEMPO DE DURACION [min]

40

45

50

55

60

NUMERO DE CURVA (CN) PROYECTO : CONSTRUCCION MUROS DEFENSIVOS RIO BOLIVAR COMUNIDAD : BOLIVAR MUNICIPIO : BOLIVAR PROVINCIA : BOLIVAR DEPARTAMENTO: COCHABAMBA DETERMINACION DEL NUMERO DE CURVA (CN) Tabla-1 Clasificacion Hidrologica de los Suelos GRUPO DE SUELOS

INFILTRACION [mm/hr]

A

7.62

-

11.43

B

3.81

-

7.62

C

D

1.27

0

-

-

3.81

1.27

DESCRIPCION

Son Suelos que tienen altas tasas de infiltracion (bajo potencial de escurrimiento), aun cuendo estan enteramente mojados y estan constituidos mayormente por arenas o gravas profundas, bien bien y hasta excesivamente drenadas. Estos suelos tienen una alta tasa de transmision de agua. Son suelos que tienen tasas de infiltracion moderada, cuando estan cuidadosamente mojados y estan constituidos mayormente de suelos profundos de texturas moderadamente finas a moderadamente gruesas. Estos suelos tienen una tasa moderada de transmision del agua. Son suelos que tienen bajas tasa de infiltracion cuando estan completamente mojados y estan constituidos mayormente, por suelos con un estrato que inpide el movimiento del agua hacia abajo, o suelos con una textura que va de moderadamente fina a fina. Estos suelos tienen una baja tasa de trasnmicion del agua.

Son suelos de alto potencial de escurrimiento, de tasas de infiltracion muy bajas cuando estan completamente mojados y estan formados mayormente por suelos arcillosos con un alto potencial de esponjamiento, suelos con indice de agua permanentemente alto, suelos con arcilla o capa de arcilla en la superficie o cerca de ella y suelos superficiales sobre material casi impermeable. Estos suelos tienen una tasa muy baja transmision del agua

Tabla-2 Numero de Curva (CN) en funcion del uso del suelo y del grupo hidrologico del suelo Grupo hidrologico del suelo Descripcion del uso de la tierra

A

B

C

D

Sin tratamiento de conservacion

72

81

88

91

Con tratamiento de conservacion

62

71

78

81

Condiciones Pobres

68

79

86

89

Condiciones optimas

39

61

74

80

Troncos delgados, cubierta pobre, sin hierbas

45

66

77

83

Cubierta buena

25

55

70

77

Tierra Cultivada

Pastizales

Bosques

Areas abiertas, cedped, parques, campos de golf, cementerios, etc.. Optimas condiciones: Cubierta de pasto en el 75% o mas

39

61

74

80

Condiciones aceptables: Cubierta de pasto en el 50% al 75%

49

69

79

84

Areas comerciales de negocios (85% impermeable)

89

92

94

95

Distritos industriales (72% impermeables)

81

88

91

93

Zonas Residenciales Tamaño medio del lote [m2]

% promedio impermeable

500

65

77

85

90

92

1000

38

61

75

83

87

1350

30

87

72

81

86

2000

25

54

70

80

85

4000

20

41

68

79

84

98

98

98

98

Pavimentadas con cunetas y alcantarillados

98

98

98

98

de grava

76

85

89

91

de tierra

72

82

87

89

Parqueos pavimentos, techos, superficies impermeables en general Calles y Carreteras

Tabla-3 Numero de Curva (CN)

Uso de la tierra Descuidado, en descanso, sin cultivoa

Cultivos

Pequeños granos

Sembrios cerrados legumbres o sembrios en rotacion

Cobertura Tratamiento o Practica

Condicion Hidrologica

A

Surcos rectos

-

77

86

91

94

Surcos rectos Surcos rectos Curvas de nivel Curvas de nivel Curvas de nivel y en terrazas Curvas de nivel y en terrazas Surcos rectos Surcos rectos Curvas de nivel Curvas de nivel Curvas de nivel y en terrazas Curvas de nivel y en terrazas Surcos rectos Surcos rectos Curvas de nivel Curvas de nivel Curvas de nivel y en terrazas Curvas de nivel y en terrazas

Pobre Buena Pobre Buena Pobre Buena Pobre Buena Pobre Buena Pobre Buena Pobre Buena Pobre Buena Pobre Buena Pobre Regular Buena Pobre Regular Buena Buena Pobre Regular Buena -

72 67 70 65 66 62 65 63 63 61 61 59 66 58 64 55 63 51 68 49 39 47 25 6 30 45 36 25 59 72 74

81 78 79 75 74 71 76 75 74 73 72 70 77 72 75 69 73 67 79 69 61 67 59 35 58 66 60 55 74 82 84

88 85 84 82 80 78 84 83 82 81 79 78 85 81 83 78 80 76 86 79 74 81 75 70 71 77 73 70 82 87 90

91 89 88 86 82 81 88 87 85 84 82 81 89 85 85 83 83 80 89 84 80 88 83 79 78 83 79 77 56 89 92

Paztizales o similares

Curvas de nivel Curvas de nivel Curvas de nivel

Pradera Bosques Patios Caminos, incluyendo derecho de via Para el resente proyecto se tiene:

Cieno Superficie firma

Numero de curva B C D

SUBCUENCA_A Area Subcuenca = Nº 1 2 3

13.610

[km2]

Descripcion Cobertura Vegetal Pastizales moderadamente 70 a 75 % buena Cultivos 80 a 85 % Pradera 60 a 65 %

Vel. Infiltracion [mm/hr] 1.3 a 3.5 1.5 a 3.5 1.5 a 3.5

Tipo de Suelo B C B

Area [%] 38 22 40

[km2] 5.17 2.99 5.44

CN 79 78 58

SUBCUENCA_A Nº 1 2 3

Area

Descripcion Pastizales moderadamente buena Cultivos Pradera Suma: CN =

SUB CUENCA

A

CN

Area*CN

5.17

79

408.43

2.99 5.44 13.60

78 58

233.22 315.52 957.17

[%]

[km2]

38 22 40

70.38

AREA

COBERTURA VEGETAL

[km2]

Cobert. Vegetal

13.61

Descripcion

Vel. Infiltracion [mm/hr]

TIPO SUELO

AREA COBERTURA Ai [%]

[km2]

CNi

Pastizales

70 a 75 %

1.3 a 3.5

B

38

5.17

79

Cultivos

80 a 85 %

1.5 a 3.5

C

22

2.99

78

60 a 65 % 70 a 75 % 80 a 85 % 60 a 65 % 70 a 75 % 80 a 85 % 60 a 65 % 70 a 75 % 80 a 85 % 60 a 65 % 70 a 75 % 80 a 85 % 60 a 65 % 70 a 75 % 80 a 85 % 60 a 65 % 70 a 75 % 80 a 85 % 60 a 65 % 71 a 75 % 81 a 85 % 61 a 65 %

1.5 a 3.5 1.3 a 3.5 1.5 a 3.5 1.5 a 3.5 1.3 a 3.5 1.5 a 3.5 1.5 a 3.5 1.3 a 3.5 1.5 a 3.5 1.5 a 3.5 1.3 a 3.5 1.5 a 3.5 1.5 a 3.5 1.3 a 3.5 1.5 a 3.5 1.5 a 3.5 1.3 a 3.5 1.5 a 3.5 1.5 a 3.5 1.3 a 3.6 1.5 a 3.5 1.5 a 3.5

B C C B B C B B C B C B B C C B B B B B B B

40 30 25 45 32 28 40 28 25 47 40 32 28 35 28 37 28 30 42 32 34 34

Pradera Pastizales Cultivos B 29.54 Pradera Pastizales Cultivos C 37.19 Pradera Pastizales Cultivos D 37.66 Pradera Pastizales Cultivos E 56.19 Pradera Pastizales Cultivos F 3.60 Pradera Pastizales Cultivos G 3.83 Pradera Pastizales Tiempo G de concentraciónCultivos (tc [Hr]) Pradera

5.44 58 8.86 86 7.39 78 13.29 58 11.9 79 10.41 78 14.88 58 10.54 79 9.42 78 17.7 58 22.48 86 17.98 61 15.73 58 1.26 74 1.01 78 1.33 58 1.07 79 1.15 81 1.61 58 #VALUE! 51.67 #VALUE! 41.17 #VALUE! 30.67

G

2.70

SUB CUENCA

AREA [km2]

Pastizales Cultivos Pradera

72 a 75 % 82 a 85 % 62 a 65 %

AREA COBERTURA Ai

[%] 38 A 13.61 22 40 30 B 29.54 25 45 32 C 37.19 28 40 28 D 37.66 25 47 40 E 56.19 32 28 35 F 3.60 28 37 28 G 3.83 30 42 32 Tiempo G de concentración (tc [Hr]) 34 34 36 G 2.70 38 26

[km2] 5.17 2.99 5.44 8.86 7.39 13.29 11.9 10.41 14.88 10.54 9.42 17.7 22.48 17.98 15.73 1.26 1.01 1.33 1.07 1.15 1.61 #VALUE! #VALUE! #VALUE! 0.97 1.03 0.7

CNi

1.3 a 3.7 1.5 a 3.5 1.5 a 3.5

B B B

Ai*CNi

CN

408.4 79 233.2 78 315.5 58 762.0 86 576.4 78 770.8 58 940.1 79 812.0 78 863.0 58 832.7 79 734.8 78 1026.6 58 1933.3 86 1096.8 61 912.3 58 93.2 74 78.8 78 77.1 58 84.5 79 93.2 81 93.4 58 51.67 #VALUE! 41.17 #VALUE! 30.67 #VALUE! 19.6 20.17 10.0 9.667 -0.6 -0.83

70.3

71.4

70.3

68.9

70.2

69.2

70.8

#VALUE!

10.7

36 38 26

0.97 1.03 0.7

20.17 9.667 -0.83

MODELACION CUENCA HEC-HMS MURO DEFENSIVO RIO BOLIVAR (ZONA NORTE) PROYECTO COMUNIDAD MUNICIPIO PROVINCIA

: CONSTRUCCION MUROS DEFENSIVOS RIO BOLIVAR : BOLIVAR : BOLIVAR : BOLIVAR

DEPARTAMENTO: COCHABAMBA

Precipitaciones Maximas Diarias Fuente :"ESTACION ORURO" Latitud: 18º 42' 19" Longitud: 66º 55' 48" 3706 Altura: Provincia: Periodo Registro:

Sud Oeste msnm

CERCADO 1990-2005

VALORES DE INTENSIDAD DE PRECIPITACION SEGÚN DURACION DE LA MISMA Y FRECUENCIA DE REPETICION DURACION [min]

PERIODO DE RETORNO [Años] 2

5

10

20

50

100

500

60

9.08

10.58

11.88

13.34

15.55

17.46

22.85

120

5.92

6.9

7.75

8.7

10.14

11.39

14.91

180

4.61

5.38

6.04

6.78

7.9

8.87

11.61

240

3.86

4.5

5.06

5.68

6.62

7.43

9.72

300

3.37

3.93

4.41

4.95

5.77

6.48

8.47

HIETOGRAMA PARA PERIODO RETORNO 50 AÑOS 5

DURACION DE LA TORMENTA [h]:

=

INTENSIDAD DE LLUVIA [mm/h]:

5.77

PRECIPITACION EN 24 HORAS [mm]:

28.85

300

[min]

60

PRECIPITACION ACUMULADA [mm]

PRECIPITACION [mim]

INTENSIDAD PARCIAL [mm/h]

PRECIPITACION ALTERNADA [mm]

INT. PARCIAL ALTERNADA [mm]

1

60

15.55

15.55

15.55

15.55

2.37

2.37

2

61

10.14

20.28

4.73

4.73

3.42

3.42

3

62

7.9

23.7

3.42

3.42

15.55

15.55

4

63

6.62

26.48

2.78

2.78

4.73

4.73

5

64

5.77

28.85

2.37

2.37

2.78

2.78

Nº

18

INSTANTE [mim]

INSTANTE [mm/h]

INTERVALOS DE TIEMPO [min]:

HIETOGRAMA DE PRECIPITACION [T=50 AÑOS]

16 14 12 10 8 6 4 2 0

60

120

180

240

300

HIETOGRAMA PARA PERIODO RETORNO 100 AÑOS DURACION DE LA TORMENTA [h]:

2

INTENSIDAD DE LLUVIA [mm/h]:

12.53

PRECIPITACION EN 24 HORAS [mm]:

25.06

120

[min]

PRECIPITACION [mim]

INTENSIDAD PARCIAL [mm/h]

PRECIPITACION ALTERNADA [mm]

INT. PARCIAL ALTERNADA [mm]

1

60

17.46

17.46

17.46

17.46

2.68

2.68

2

120

11.39

22.78

5.32

5.32

3.83

3.83

3

180

8.87

26.61

3.83

3.83

17.46

17.46

4

240

7.43

29.72

3.11

3.11

5.32

5.32

5

300

6.48

32.4

2.68

2.68

3.11

3.11

Nº

INSTANTE [mim]

PRECIPITACION ACUMULADA [mm]

60

INSTANTE [mm/h]

INTERVALOS DE TIEMPO [min]:

=

HIETOGRAMA DE PRECIPITACION [T=100 AÑOS] 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

60

120

180

240

300

PARAMETROS MORFOMETRICOS DE LAS SUBCUENCAS SUBCUENCA-A DE LA SUPERCIE DESCRIPCION Area de la Cuenca Perimetro de la Cuenca Cota Maxima Cota Minima CENTROIDE (1984 UTM ZONA 19 SUD) X Centrico Y Centrico Z Centrico DE LA RED HIDRICA Longitud del Curso Principal PARAMETRO GENERADOS Tiempo de Concentracion Pendiente del Cauce Principal Denivel del Cauce Principal

UND km2 km msnm msnm m m msnm

VALOR 20.03 25.50 4200.00 3980.00 729471.789 8030409.033 4371.949

km

9.88

hr % m

1.81 2.23 220.00

TIEMPO DE CONCENTRACIÓN [tc] Existen numerosas formulas empiricas desarrolladas por varios autores para determinar el tiempo de concentración a partir de las caracteristicas fisicas de la cuenca.

 L3  tc     H

Formula de California:

0.385

1/ 3 A * L  tc  0.04 *

Formula de Passini:

S

0.76

Formula de Española:

 L  tc  0.30 *  1/ 4  S 

Formula de Giandotti:

tc 

Formula de Pieking:

 L2  tc  0.09 *    S

4 * A  15 . *L 0.80 * H 1/ 3

Donde: tc = L= S= A= H=

California 1.77

Tiempo de concentracion [Hr.] Longitud del Cauce Primcipal [km] Pendiente del Cauce Principal [m/m] Area de la Cuenca [km2] Desnivel del Cauce Principal [m]

Passini 1.56

Tiempo de concentración tc [Hr] Española Giandotti 1.47 2.76

NUMERO DE CURVA (CN) Obtenido anteriormente: ABSTRACCIONES INICIALES Ia=5080/CN-50.8 Ia =

21.38

[mm]

TIEMPO DE RETARDO Lag Time=0.6∗tc

Lag Time =

65.02

[min]

CN =

70.38

Pieking 1.47

Promedio 1.81

SUB CUENCA

AREA [km2]

PERIM. [km]

A B C D E F CANCHA PUENTE CEMENTERIO

20.03 34.99 23.54 7.94 16.01 7.11 7.71 2.88 4.38

25.50 38.46 27.78 19.92 26.40 15.30 16.56 10.38 15.96

Σ=

124.59

SUB CUENCA

Califor. A 1.77 B 2.21 C 1.42 D 0.91 E 1.3 F 0.56 0.56 CANCHA 0.41 PUENTE 0.5 CEMENTERIO

SUB CUENCA

A B C D E F CANCHA PUENTE CEMENTERIO

CN 70.3 71.4 70.3 68.9 70.2 69.2 0 0 70.8

Passini 1.56 1.96 1.33 0.59 1.08 0.38 0.38 0.23 0.35

ELEVACION

LONG.

DESN.

PEND.

tc

MAX

MIN

[km]

[km]

[%]

[Hr]

4200.0 4360.0 4160.0 4404.0 4120.0 4500.0 4480.0 4360.0 4040.0

3980.0 3980.0 3880.0 3880.0 3820.0 3821.0 3740.0 3752.0 3720.0

9.88 14.38 8.87 7.39 8.39 5.34 5.47 3.95 3.78

0.22 0.38 0.28 0.52 0.30 0.68 0.74 0.61 0.32

2.23 2.64 3.16 7.04 3.58 12.73 13.53 15.44 8.47

1.81 2.15 1.54 0.90 1.35 0.61 0.58 0.00 0.58

Tiempo de concentración (tc [Hr]) Española Giandotti Pieking 1.47 2.76 1.47 1.89 2.90 1.79 1.27 2.44 1.22 0.95 1.23 0.83 1.19 2.06 1.13 0.66 0.90 0.55 0.67 0.89 0.54 0.51 0.64 0.42 0.55 0.98 0.50

Ia [mm] 21.46 20.35 21.46 22.93 21.56 22.61 #DIV/0! #DIV/0! 20.95

Lag Time [min] 65.02 77.4 55.3 32.47 48.67 21.96 20.74 0 20.74

Promedio 1.81 2.15 1.54 0.90 1.35 0.61 0.61 0.44 0.58

CN 70.3 71.4 70.3 68.9 70.2 69.2 70.8 0 70.8

MODELACION RIO

FIGURA: Subcuenca de aporte y emplazamiento salida PARA PERIODO DE RETORNO DE T=100 AÑOS

REPORTE CAUDAL DE SALIDA DATE 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00

TIME

TRAMO (1-3)

TRAMO (2-3)

3:00 3:20 3:40 4:00 4:20 4:40 5:00 5:20 5:40 6:00 6:20 6:40 7:00 7:20 7:40 8:00 8:20 8:40 9:00 9:20

[m3/s] 0,0 -0,0 0,1 0,8 2,2 4,4 7,6 11,3 16,4 24,4 36,7 52,0 68,3 83,1 95,4 104,4 110,1 113,1 113,8 113,1

[m3/s] 0,0 -0,1 0,1 1,2 3,3 5,9 8,8 11,4 15,0 22,4 34,8 48,5 57,8 60,9 59,2 54,9 49,3 44,2 40,9 39,4

SC_E [m3/s] 0,0 0,3 1,1 2,2 3,0 3,8 4,4 6,2 10,9 16,3 19,1 17,6 14,8 12,5 10,7 9,2 8,4 8,6 9,2 9,5

SC_F [m3/s] 0,0 0,2 0,8 1,4 1,9 2,3 2,7 3,9 7,2 10,3 11,4 9,8 7,9 6,6 5,6 4,8 4,5 4,8 5,2 5,3

SALIDA [m3/s] 0,0 0,4 2,2 5,5 10,3 16,4 23,4 32,9 49,4 73,4 102,0 127,9 148,7 163,2 170,9 173,3 172,4 170,6 169,1 167,3

1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00

9:40 10:00 10:20 10:40 11:00 11:20 11:40 12:00 12:20 12:40 13:00 13:20 13:40 14:00 14:20 14:40 15:00 15:20 15:40 16:00 16:20 16:40 17:00 17:20 17:40 18:00

111,1 108,1 104,6 101,2 97,6 93,8 89,8 85,7 81,3 76,9 72,5 68,3 64,3 60,1 55,6 50,6 45,3 39,9 34,6 29,6 24,9 20,6 16,9 13,7 11,1 9,0

39,2 38,8 37,4 35,3 32,9 30,2 27,8 25,7 23,8 22,2 20,9 19,8 18,7 16,8 14,0 10,8 7,9 5,5 3,7 2,5 1,7 1,1 0,8 0,5 0,3 0,2

PARA PERIODO DE RETORNO DE T=50 AÑOS

8,9 8,0 7,2 6,6 6,0 5,6 5,2 4,9 4,6 4,4 4,3 3,9 2,9 1,7 0,9 0,5 0,3 0,2 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

4,8 4,3 3,9 3,5 3,2 3,0 2,8 2,6 2,5 2,4 2,3 2,1 1,4 0,8 0,4 0,2 0,1 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

164,0 159,2 153,2 146,6 139,6 132,6 125,7 118,9 112,3 106,0 100,0 94,0 87,3 79,5 70,9 62,2 53,7 45,6 38,5 32,2 26,6 21,8 17,6 14,2 11,4 9,2

REPORTE CAUDAL DE SALIDA DATE 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00

TIME 3:00 3:20 3:40 4:00 4:20 4:40 5:00 5:20 5:40 6:00

TRAMO (1-3)

TRAMO (2-3)

SC_E

SC_F

SALIDA

[m3/s] 0,0 -0,0 0,1 0,7 1,9 3,9 6,7 10,0 14,5 21,7

[m3/s] 0,0 -0,0 0,1 1,1 2,9 5,2 7,8 10,1 13,3 20,0

[m3/s] 0,0 0,2 1,0 1,9 2,7 3,3 3,9 5,6 9,7 14,4

[m3/s] 0,0 0,2 0,7 1,3 1,7 2,1 2,4 3,5 6,4 9,2

[m3/s] 0,0 0,3 2,0 4,9 9,1 14,6 20,8 29,2 44,0 65,3

1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00

6:20 6:40 7:00 7:20 7:40 8:00 8:20 8:40 9:00 9:20 9:40 10:00 10:20 10:40 11:00 11:20 11:40 12:00 12:20 12:40 13:00 13:20 13:40 14:00 14:20 14:40 15:00 15:20 15:40 16:00 16:20 16:40 17:00 17:20 17:40 18:00

32,7 46,2 60,4 73,0 83,1 90,1 94,2 95,8 95,6 94,1 91,7 88,5 85,0 81,7 78,5 75,3 72,0 68,6 65,1 61,6 58,0 54,7 51,5 48,2 44,6 40,7 36,5 32,1 27,9 23,8 20,0 16,6 13,6 11,0 8,9 7,2

31,0 42,8 50,3 52,2 49,8 45,3 40,1 35,6 32,7 31,4 31,2 30,8 29,7 28,1 26,1 24,1 22,2 20,6 19,1 17,9 16,8 16,0 15,1 13,6 11,4 8,8 6,4 4,5 3,0 2,1 1,4 0,9 0,6 0,4 0,3 0,2

16,7 15,1 12,3 10,1 8,5 7,2 6,6 6,8 7,3 7,5 7,0 6,3 5,7 5,2 4,8 4,5 4,2 3,9 3,7 3,6 3,4 3,1 2,3 1,4 0,8 0,4 0,2 0,1 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

10,0 8,4 6,5 5,3 4,4 3,8 3,5 3,7 4,0 4,1 3,8 3,4 3,1 2,8 2,6 2,4 2,2 2,1 2,0 1,9 1,9 1,7 1,2 0,6 0,3 0,2 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

90,4 112,5 129,5 140,6 145,8 146,4 144,4 141,9 139,5 137,1 133,6 129,0 123,5 117,8 112,0 106,2 100,6 95,2 90,0 85,0 80,2 75,5 70,1 63,9 57,1 50,1 43,2 36,8 31,0 25,9 21,4 17,6 14,2 11,4 9,2 7,4

MODELACION CUENCA HEC-HMS MURO DEFENSIVO RIO BOLIVAR (ZONA SUR) PROYECTO COMUNIDAD MUNICIPIO PROVINCIA

: CONSTRUCCION MUROS DEFENSIVOS RIO BOLIVAR : BOLIVAR : BOLIVAR : BOLIVAR

DEPARTAMENTO: COCHABAMBA

Precipitaciones Maximas Diarias Fuente :"ESTACION ORURO" Latitud: 18º 42' 19" Longitud: 66º 55' 48" 3706 Altura: Provincia: Periodo Registro:

Sud Oeste msnm

CERCADO 1990-2005

VALORES DE INTENSIDAD DE PRECIPITACION SEGÚN DURACION DE LA MISMA Y FRECUENCIA DE REPETICION DURACION [min]

PERIODO DE RETORNO [Años] 2

5

10

20

50

100

500

60

9.08

10.58

11.88

13.34

15.55

17.46

22.85

120

5.92

6.9

7.75

8.7

10.14

11.39

14.91

180

4.61

5.38

6.04

6.78

7.9

8.87

11.61

240

3.86

4.5

5.06

5.68

6.62

7.43

9.72

300

3.37

3.93

4.41

4.95

5.77

6.48

8.47

HIETOGRAMA PARA PERIODO RETORNO 50 AÑOS 5

DURACION DE LA TORMENTA [h]:

=

INTENSIDAD DE LLUVIA [mm/h]:

5.77

PRECIPITACION EN 24 HORAS [mm]:

28.85

300

[min]

60

PRECIPITACION ACUMULADA [mm]

PRECIPITACION [mim]

INTENSIDAD PARCIAL [mm/h]

PRECIPITACION ALTERNADA [mm]

INT. PARCIAL ALTERNADA [mm]

1

60

15.55

15.55

15.55

15.55

2.37

2.37

2

61

10.14

20.28

4.73

4.73

3.42

3.42

3

62

7.9

23.7

3.42

3.42

15.55

15.55

4

63

6.62

26.48

2.78

2.78

4.73

4.73

5

64

5.77

28.85

2.37

2.37

2.78

2.78

Nº

INSTANTE [mim]

INSTANTE [mm/h]

INTERVALOS DE TIEMPO [min]:

HIETOGRAMA DE PRECIPITACION [T=50 AÑOS]

18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

60

120

180

240

300

HIETOGRAMA PARA PERIODO RETORNO 100 AÑOS DURACION DE LA TORMENTA [h]:

2

INTENSIDAD DE LLUVIA [mm/h]:

12.53

PRECIPITACION EN 24 HORAS [mm]:

25.06

120

[min]

PRECIPITACION [mim]

INTENSIDAD PARCIAL [mm/h]

PRECIPITACION ALTERNADA [mm]

INT. PARCIAL ALTERNADA [mm]

1

60

17.46

17.46

17.46

17.46

2.68

2.68

2

120

11.39

22.78

5.32

5.32

3.83

3.83

3

180

8.87

26.61

3.83

3.83

17.46

17.46

4

240

7.43

29.72

3.11

3.11

5.32

5.32

5

300

6.48

32.4

2.68

2.68

3.11

3.11

Nº

INSTANTE [mim]

PRECIPITACION ACUMULADA [mm]

60

INSTANTE [mm/h]

INTERVALOS DE TIEMPO [min]:

=

HIETOGRAMA DE PRECIPITACION [T=100 AÑOS] 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

60

120

180

240

300

PARAMETROS MORFOMETRICOS DE LAS SUBCUENCAS SUBCUENCA-A DE LA SUPERCIE DESCRIPCION Area de la Cuenca Perimetro de la Cuenca Cota Maxima Cota Minima CENTROIDE (1984 UTM ZONA 19 SUD) X Centrico Y Centrico Z Centrico DE LA RED HIDRICA Longitud del Curso Principal PARAMETRO GENERADOS Tiempo de Concentracion Pendiente del Cauce Principal Denivel del Cauce Principal

UND km2 km msnm msnm m m msnm

VALOR 13.61 25.56 4247.00 4073.80 729471.789 8030409.033 4371.949

km

9.30

hr % m

1.79 1.86 173.20

TIEMPO DE CONCENTRACIÓN [tc] Existen numerosas formulas empiricas desarrolladas por varios autores para determinar el tiempo de concentración a partir de las caracteristicas fisicas de la cuenca.

 L3  tc     H

Formula de California:

0.385

1/ 3 A * L  tc  0.04 *

Formula de Passini:

S

0.76

Formula de Española:

 L  tc  0.30 *  1/ 4  S 

Formula de Giandotti:

tc 

Formula de Pieking:

 L2  tc  0.09 *    S

4 * A  15 . *L 0.80 * H 1/ 3

Donde: tc = L= S= A= H=

California 1.81

Tiempo de concentracion [Hr.] Longitud del Cauce Primcipal [km] Pendiente del Cauce Principal [m/m] Area de la Cuenca [km2] Desnivel del Cauce Principal [m]

Passini 1.47

Tiempo de concentración tc [Hr] Española Giandotti 1.45 2.73

NUMERO DE CURVA (CN) Obtenido anteriormente: ABSTRACCIONES INICIALES Ia=5080/CN-50.8 Ia =

21.38

[mm]

TIEMPO DE RETARDO Lag Time=0.6∗tc

Lag Time =

64.51

[min]

CN =

70.38

Pieking 1.50

Promedio 1.79

SUB CUENCA

AREA [km2]

PERIM. [km]

A B C D E F

13.61 29.54 37.19 37.66 56.19 3.60 6.92 0.55 3.83

25.56 44.16 53.82 44.46 54.30 10.86 15.48 4.74 14.64

G H I

Σ= SUB CUENCA

A B C D E F G H I

SUB CUENCA

A B C D E F G H I

ELEVACION

LONG.

DESN.

PEND.

tc

MAX

MIN

[km]

[km]

[%]

[Hr]

4247.0 4280.0 4260.0 4160.0 4140.0 4040.0 4020.0 3812.6 3878.5

4073.8 4076.7 3751.4 3740.0 3720.0 3720.0 3693.6 3680.0 3680.0

9.30 13.84 20.30 14.00 19.59 3.90 4.56 1.30 4.35

0.17 0.20 0.51 0.42 0.42 0.32 0.33 0.13 0.20

1.83 1.45 2.51 3 2.14 8.2 7.24 10.03 4.6

1.80 2.62 2.61 2.04 2.87 0.58 0.76 0.00 0.76

189.09

Califor. 1.82 2.7 2.94 2.06 3.04 0.52 0.62 0.21 0.71

CN 70.3 71.4 70.3 68.9 70.2 69.2 0 0 70.8

Passini 1.48 2.47 2.30 1.87 2.82 0.34 0.47 0.11 0.48

Tiempo de concentración (tc [Hr]) Española Giandotti Pieking 1.46 2.75 1.51 2.06 3.76 2.13 2.48 3.04 2.29 1.81 2.78 1.68 2.49 3.62 2.36 0.57 0.94 0.51 0.65 1.19 0.59 0.24 0.54 0.23 0.69 1.27 0.67

Ia [mm] 21.46 20.35 21.46 22.93 21.56 22.61 #DIV/0! #DIV/0! 20.95

Lag Time [min] 64.94 94.46 93.96 73.44 103.18 20.74 27.5 0 27.5

Promedio 1.80 2.62 2.61 2.04 2.87 0.58 0.70 0.27 0.76

CN 70.3 71.4 70.3 68.9 70.2 69.2 70.8 0 70.8

MODELACION RIO

FIGURA: Subcuenca de aporte y emplazamiento salida PARA PERIODO DE RETORNO DE T=100 AÑOS

REPORTE CAUDAL DE SALIDA DATE 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00

TIME

TRAMO (1-3)

TRAMO (2-3)

3:00 3:20 3:40 4:00 4:20 4:40 5:00 5:20 5:40 6:00 6:20 6:40 7:00 7:20 7:40 8:00 8:20 8:40 9:00 9:20

[m3/s] 0,0 -0,0 0,1 0,8 2,2 4,4 7,6 11,3 16,4 24,4 36,7 52,0 68,3 83,1 95,4 104,4 110,1 113,1 113,8 113,1

[m3/s] 0,0 -0,1 0,1 1,2 3,3 5,9 8,8 11,4 15,0 22,4 34,8 48,5 57,8 60,9 59,2 54,9 49,3 44,2 40,9 39,4

SC_E [m3/s] 0,0 0,3 1,1 2,2 3,0 3,8 4,4 6,2 10,9 16,3 19,1 17,6 14,8 12,5 10,7 9,2 8,4 8,6 9,2 9,5

SC_F [m3/s] 0,0 0,2 0,8 1,4 1,9 2,3 2,7 3,9 7,2 10,3 11,4 9,8 7,9 6,6 5,6 4,8 4,5 4,8 5,2 5,3

SALIDA [m3/s] 0,0 0,4 2,2 5,5 10,3 16,4 23,4 32,9 49,4 73,4 102,0 127,9 148,7 163,2 170,9 173,3 172,4 170,6 169,1 167,3

1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00

9:40 10:00 10:20 10:40 11:00 11:20 11:40 12:00 12:20 12:40 13:00 13:20 13:40 14:00 14:20 14:40 15:00 15:20 15:40 16:00 16:20 16:40 17:00 17:20 17:40 18:00

111,1 108,1 104,6 101,2 97,6 93,8 89,8 85,7 81,3 76,9 72,5 68,3 64,3 60,1 55,6 50,6 45,3 39,9 34,6 29,6 24,9 20,6 16,9 13,7 11,1 9,0

39,2 38,8 37,4 35,3 32,9 30,2 27,8 25,7 23,8 22,2 20,9 19,8 18,7 16,8 14,0 10,8 7,9 5,5 3,7 2,5 1,7 1,1 0,8 0,5 0,3 0,2

PARA PERIODO DE RETORNO DE T=50 AÑOS

8,9 8,0 7,2 6,6 6,0 5,6 5,2 4,9 4,6 4,4 4,3 3,9 2,9 1,7 0,9 0,5 0,3 0,2 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

4,8 4,3 3,9 3,5 3,2 3,0 2,8 2,6 2,5 2,4 2,3 2,1 1,4 0,8 0,4 0,2 0,1 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

164,0 159,2 153,2 146,6 139,6 132,6 125,7 118,9 112,3 106,0 100,0 94,0 87,3 79,5 70,9 62,2 53,7 45,6 38,5 32,2 26,6 21,8 17,6 14,2 11,4 9,2

REPORTE CAUDAL DE SALIDA DATE 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00

TIME 3:00 3:20 3:40 4:00 4:20 4:40 5:00 5:20 5:40 6:00

TRAMO (1-3)

TRAMO (2-3)

SC_E

SC_F

SALIDA

[m3/s] 0,0 -0,0 0,1 0,7 1,9 3,9 6,7 10,0 14,5 21,7

[m3/s] 0,0 -0,0 0,1 1,1 2,9 5,2 7,8 10,1 13,3 20,0

[m3/s] 0,0 0,2 1,0 1,9 2,7 3,3 3,9 5,6 9,7 14,4

[m3/s] 0,0 0,2 0,7 1,3 1,7 2,1 2,4 3,5 6,4 9,2

[m3/s] 0,0 0,3 2,0 4,9 9,1 14,6 20,8 29,2 44,0 65,3

1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00 1-Jan-00

6:20 6:40 7:00 7:20 7:40 8:00 8:20 8:40 9:00 9:20 9:40 10:00 10:20 10:40 11:00 11:20 11:40 12:00 12:20 12:40 13:00 13:20 13:40 14:00 14:20 14:40 15:00 15:20 15:40 16:00 16:20 16:40 17:00 17:20 17:40 18:00

32,7 46,2 60,4 73,0 83,1 90,1 94,2 95,8 95,6 94,1 91,7 88,5 85,0 81,7 78,5 75,3 72,0 68,6 65,1 61,6 58,0 54,7 51,5 48,2 44,6 40,7 36,5 32,1 27,9 23,8 20,0 16,6 13,6 11,0 8,9 7,2

31,0 42,8 50,3 52,2 49,8 45,3 40,1 35,6 32,7 31,4 31,2 30,8 29,7 28,1 26,1 24,1 22,2 20,6 19,1 17,9 16,8 16,0 15,1 13,6 11,4 8,8 6,4 4,5 3,0 2,1 1,4 0,9 0,6 0,4 0,3 0,2

16,7 15,1 12,3 10,1 8,5 7,2 6,6 6,8 7,3 7,5 7,0 6,3 5,7 5,2 4,8 4,5 4,2 3,9 3,7 3,6 3,4 3,1 2,3 1,4 0,8 0,4 0,2 0,1 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

10,0 8,4 6,5 5,3 4,4 3,8 3,5 3,7 4,0 4,1 3,8 3,4 3,1 2,8 2,6 2,4 2,2 2,1 2,0 1,9 1,9 1,7 1,2 0,6 0,3 0,2 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

90,4 112,5 129,5 140,6 145,8 146,4 144,4 141,9 139,5 137,1 133,6 129,0 123,5 117,8 112,0 106,2 100,6 95,2 90,0 85,0 80,2 75,5 70,1 63,9 57,1 50,1 43,2 36,8 31,0 25,9 21,4 17,6 14,2 11,4 9,2 7,4

MODELACION HEC-RAS MURO DEFENSIVO RIO BOLIVAR PROYECTO

: CONSTRUCCION MUROS DEFENSIVOS RIO BOLIVAR

COMUNIDAD

: BOLIVAR

MUNICIPIO

: BOLIVAR

PROVINCIA

: BOLIVAR

DEPARTAMENTO: COCHABAMBA

DISEÑO HIDRAULICO. Una de las funciones de los puentes peatonales de un rio es la de proveer las facilidades necesarias para dar paso al agua de un lado a otro del cuerpo de la via . En este proyecto , esta función cumplira el puente peatonal. Para el calculo Hidraulico se utilizo el paquete HEC-RAS, que se muestra en el anexo MODELADO DE PUENTES Secciones Transversales Relativas a la Ubicación del Puente: El emplazamiento de las secciones transversales, relativas a la ubicación del puente, es de importancia para la prediccion exacta las perdidas de expansión y contraccion. La rutina de calculo del puente, utiliza cuatro secciones transversales especificamente colocadas en ambos lados de la estructura:

FIGURA-1

Se detalla un breve resumen, para determinar la ubicación de estas cuatro secciones transversales para un analisis del puente. a) Primera Seccion Transversal Idealmente, laprimera seccion transversal ①, deberia ser colocada suficientemente aguas abajo del puente, para que flujo no sea afectado por la estructura, es decir, donde el flujo esta completamente expandido. La distancia entre el extremo de aguas abajo del puente y la primera seccion transversal, se denomina longitud de expansión (Le), puede calcularse en forma practica, como 3 veces la longitud de la obstruccion que proboca la estructura (AB + CD). Otro criterio es utilizar el procedimiento resumudo de un estudio realizado por USACE. Acontinuacion se detalla el proceso de su calculo:

Le=RE∗L_obs

L_obs=(AB+CD)/2

S=So∗5280 [pie/milla]

Donde:

nob =

Valor n de Manning para la planicie en la seccion trasnversal ②

nc =

Valor n de Manning para el canal principal de la seccion trasnversal ② Ancho de la abertura del puente (BC en la Fig-1) [m] Ancho total de la zona inundada (AD en la Fig-2) [m] Pendiente, pie/milla Pendiente de fondo Razon de expansion (expansion ratio)

b= B= S= So = RE = Lobs = Le =

Longitud promedio de la obstruccion lateral [m] Longitud de expansion [m]

Cuadro Nº-1: Rango de Coeficiente de razon de expansión (RE)

b/B = 0.10

b/B = 0.25

b/B = 0.50

S = 1 pie/milla S = 5 pie/milla S = 10 pie/milla S = 1 pie/milla S = 5 pie/milla S = 10 pie/milla S = 1 pie/milla S = 5 pie/milla S = 10 pie/milla

nob/nc = 1

nob/nc = 2

nob/nc = 4

1.4 - 3.6 1.0 - 2.5 1.0 - 2.2 1.6 - 3.0 1.5 - 2.5 1.5 - 2.0 1.4 - 2.6 1.3 - 2.1 1.3 - 2.0

1.3 - 3.0 0.8 - 2.0 0.8 - 2.0 1.4 - 2.5 1.3 - 2.5 1.3 - 2.0 1.3 - 1.9 1.2 - 1.6 1.2 - 1.5

1.2 - 2.1 0.8 - 2.0 0.8 - 2.0 1.2 - 2.0 1.3 - 2.0 1.3 - 2.0 1.2 - 1.4 1.0 - 1.4 1.0 - 1.4

b) Segunda Seccion Transversal La segunda seccion Transversal ②, usada por el programa para analizar las perdidas de energias a traves del puente, es localizada muy cerca del puente, para una forma practica se colocara a 1 m aguas abajo del puente. c) Tercera Seccion Transversal La tercera seccion transversal ③, esta localizada a pocos metros aguas arriba del puente y deberia reflejar la longitud requerida para la aceleracion abrupta y contraccion del flujo, que ocurre en el area inmediata de la abertura, para una forma practica se colocara a 1 m aguas arriba del puente. d) Cuarta Seccion Transversal La cuarta seccion transversal ④, esta localizada aguas arriba del puente donde las lineas de flujo son paralelas y la seccion transversal exhibe completamente un flujo efectivo. La distancia entre el extremo de aguas arriba del puente y la cuarta seccion transversal, se denomina longitud de contraccion (Lc), puende calcularse en forma practica, como 1 vez la longitud de la obstruccionque provoca la estructura. Otro criterioes utilizar el procedimiento resumido de un estudio realizado por el USACE. Acontinuacion se detalla el proceso de su calculo:

Le=RC∗L_obs

L_obs=(AB+CD)/2

S=So∗5280 [pie/milla]

Donde:

nob =

Valor n de Manning para la planicie en la seccion trasnversal ②

nc =

Valor n de Manning para el canal principal de la seccion trasnversal ② Pendiente, pie/milla Pendiente de fondo Razon de contraccion (contraction ratio)

S= So = RC = Lobs = Longitud promedio de la obstruccion lateral [m] Lc = Longitud de expansion [m]

Cuadro Nº-2: Rango de Coeficiente de razon de contraccion (RC)

S = 1 pie/milla S = 5 pie/milla S = 10 pie/milla

nob/nc = 1

nob/nc = 2

nob/nc = 4

1.0 - 2.3 1.0 - 1.9 1.0 - 1.9

0.8 - 1.7 0.8 - 1.5 0.8 - 1.4

0.7 - 1.3 0.7 - 1.2 0.7 - 1.2

Coeficiente de Contraccion/Expansion Los coeficientes de contraccion y de expansión son usados por el programa para determinar las perdidas de enrgia de transicion entre dos secciones adyacentes, para la FIG-1 se usaran para las secciones ③ y ②. Cuadro Nº-3: Coeficiente de contraccion y expansion Coficiente de contraccion 0 0.1 0.3 0.6

Descripcion de la Transicion Perdidas sin Transicion Transicion Gradual Expansion Tipica en Puentes Transiciones abruptas

Coeficiente de expansión 0 0.3 0.5 0.8

CALCULOS PREVIOS Calculo de la Longitud de Expansión (Le) nob =

0.05

nc =

0.035

b= B=

75.0 115

Elev. Sup. = Elev. Inf. = Long. Tramo = AB = CD =

20 20

}

[m] [m]

}

3515.587 3514.595 59.6 [m] [m]

→

nob/nc =

1.429

→

b/B =

0.652

→ [m] →

}

Con los valores calculados al cuadro Nº-1 Le =

27.0

[m]

≈

So =

0.017

S=

89.76

}

27

[m]

Calculo de la Longitud de Contraccion (Lc)

Lobs =

→

20

RE =

[m]

1.35

De lo anterior: S= nob/nc =

89.76

Lobs =

20

1.429 [m]

Con los valores calculados al cuadro Nº-2 Lc =

22.0

[m]

≈

22

→

RC =

1.1

[m]

MODELACION En la modelacion del rio para puentes vehiculares se hace una modelacion sin puente y una modelacion con puente, la cual se la realiza con el paquete HEC-RAS y se muestra en el anexo. Se presenta un resumen a continuacion: Resumen de Datos Requeridos para el paquete HEC-RAS: Datos Hidraulicos del Puente Caudal: Pendiente:

Q= S=

173.3 1.70

[m3/s] [%]

Seccion del Rio: Prog.: 0 + 120.00 (Seccion de Emplazamiento del Puente) Progresiva

Elevación

Progresiva

Elevación

Progresiva

Elevación

0.000 0.937 6.658 11.890 18.785 21.876 31.742 37.095 43.448 45.082 47.771 48.438 49.056 50.710 57.577 61.899 67.844 69.194 71.386

3516.61 3516.622 3516.832 3516.889 3516.775 3516.894 3516.925 3516.789 3516.59 3516.582 3516.163 3516.033 3515.878 3515.597 3515.331 3515.185 3515.357 3515.371 3515.371

82.097 82.690 84.071 84.594 85.226 90.345 93.608 97.253 101.265 105.702 115.494 124.920 125.359 125.930 134.376 136.126 136.618 142.752 143.946

3515.908 3515.931 3515.909 3515.648 3515.299 3515.292 3515.179 3515.222 3515.138 3515.115 3515.227 3515.223 3515.22 3515.205 3515.556 3515.095 3514.767 3514.695 3514.757

150.000 153.819 155.484 162.067 163.545 167.529 168.319 175.333 176.899 177.530 185.571 186.750 187.152 192.983 194.094 195.251 198.135 202.166 204.003

3515.198 3515.475 3515.355 3515.022 3515.092 3515.001 3514.94 3514.987 3515.005 3515.01 3515.475 3515.474 3515.489 3515.501 3515.506 3515.552 3515.606 3515.861 3515.928

78.085

3515.638

150.000

3515.198

205.976

3517.09

Elevacion minima =

3514.695

(Punto mas bajo de la seccion del Rio)

MODELACION RIO C ASTILLA HUAM

Plan: MOD ELO SIN PUENTE

Geom: SECCIONES SIN PUENTE RS = 120 .05

Elevation (m)

3528

.035

.05 Legend

3526

EG T[100AÑOS]

3524

WS T[100AÑOS] EG T[50AÑOS]

3522

WS T[50AÑOS]

3520

Ground

3518

Bank Sta

3516 3514

0

50

100

150

200

250

300

Station (m)

Coeficiente de Mannings: En la Seccion de Emplazamiento PROGRESIVA 0 82.097 82.097 202.166 202.166 300

n 0.05 0.035 0.05

Reportes del paquete HEC-RAS: SECCION DE EMPLAZAMIENTO PROG. : 0.00 + 120.00 Descripción Caudal Elevacion Ancho Tirante Area Perimetro [m3/s] NAME [m] [m] [m2] [m] PUENTE CASTILLA HUMA

173.3

3516.28

157.60

1.59

155.57

158.18

Velocidad [m/s]

Froude

1.11

0.38

Modelacion Rio con Puente MODELACION RIO C ASTILLA HUAM

Plan: MOD ELO CON PUENTE

Geom: SECCIONES CON PUENTE RS = 118 BR .05

3532

.035

.05 Leg end

Ele vation (m)

3530

EG T[ 100AÑO S]

3528

EG T[ 50AÑO S]

3526

Crit T[ 100AÑO S] WS T[ 100AÑOS]

3524

Crit T[ 50AÑO S]

3522

WS T[ 50AÑOS]

3520

G round

3518

Levee I neff

3516 3514

Bank St a

0

50

100

150

200

250

300

Station (m)

MODELACION RIO C ASTILLA HUAM

Plan: MOD ELO CON PUENTE

Geom: SECCIONES CON PUENTE RS = 118 BR .05

3526

.035

.05 Leg end EG T[ 100AÑO S]

E le vation ( m)

3524

EG T[ 50AÑO S] Crit T[ 100AÑO S]

3522

WS T[ 100AÑOS ] WS T[ 50AÑOS ]

3520

Crit T[ 50AÑO S]

3518

G round Levee

3516 3514

I neff Bank St a

0

50

100

150

200

250

300

Station (m)

Coeficiente de Mannings: En la Seccion de Emplazamiento PROGRESIVA 0 82.097 82.097 202.166 202.166 300

n 0.05 0.035 0.05

Reportes del paquete HEC-RAS: SECCION DE EMPLAZAMIENTO PROG. : 0.00 + 120.00 Descripción Caudal Elevacion Ancho Tirante Area Perimetro [m3/s] NAME [m] [m] [m2] [m] PUENTE

173.3

3516.03

70.63

1.34

60.6

74.93

Velocidad [m/s]

Froude

2.86

1.09

CASTILLA HUMA

173.3

3516.03

70.63

1.34

60.6

74.93

2.86

1.09

SOCAVACION GENERAL PROYECTO : CONSTRUCCION MUROS DEFENSIVOS RIO BOLIVAR COMUNIDAD : BOLIVAR MUNICIPIO : BOLIVAR PROVINCIA : BOLIVAR DEPARTAMENTO: COCHABAMBA 1.- CALCULO DE LA PROFUNDIDAD DE SOCAVACIÓN Determinar la socavación es inprescindible, en primer lugar porque es necesario determinar si las fundaciones son lo suficientemente profundas para quedar a salvo del alcance de la erosíon provocada por la socavación, y en segundo termino aun cuando la profundidad de fundación no vaya ser alcanzada por la erosión, es necesario que el proyectista estructural conosca cual sera la longitud minima de empotramiento de sus fundaciones para dimensionar. Socavación General Se utiliza la formula de Lisctvan Levediev, en un cauce definido y suelos no cohesivos.

   *H   HS   0.68 *  * d m0.28    5 3 O

1 1 x

  Qd    5    Hm3 * Be *  

Donde: HS = α= Qd = Hm = μ= Be = Ho = β= dm = x= Sg = Ah =

Tirante supuesto, para el cual se desea conocer el nuevo valor de la velocidad [m] Coeficiente de distribución del gasto. Gasto de Diseño [m3/s] Tirante medio de la sección [m] Coeficiente de contracción Ancho efectivo de la superficie libre [m] Tirante antes de la erosión [m] Coeficiente de paso. Diametro medio de los granos del fondo [mm] Exponente variable que depende del peso volumetrico. Socavación General. Area hidraulica.

Datos requeridos: Qd

(obtenidos del calculo hidraulico)

Ah [m2] 60.6

[m3/s] 173.3

Be [m] 74.93

Coeficiente de contracción (μ ): Vm =

2.86

LL =

25

Ho [m] 1.34 (Tabla 4.7)

[m/s]

(Velocidad media por la presencia del puente)

[m]

(Longitud de las luces libres)

Tabla: Factor de correcion por contraccion del cauce (μ )

Interpolando:

2.5 2.86 3

Coeficiente de paso (β):

→ → →

0.96 μ 0.96

=

0.96

(Tabla 4.10)

Probabilidad anual de que se presente el gasto de diseño [%]

Considerenado un termino intermedio =

2

[%]

→

β=

0.97

Diametro medio de los granos del fondo (dm): dm =

0.5

[mm]

(Según el estudio de suelos)

Exponente variable que depende del peso volumetrico (x):

(Tabla 4.11)

Para suelos no cohesivos:

dm =

0.5

[mm]

→

x=

0.41

Tirante medio de la sección (Hm): Hm = 60.6/74.93 = μ

β

0.96

0.97

0.81

[m]

dm [mm] 0.50

x 0.41

Hm [m] 0.81

α

1/(1+x)

3.42

0.71

Hs [m] 5.221

2.- SOCAVACION LOCAL EN PILAS Existen muchos metodos para el calculo de la socavacion local en las pilas porque hasta la fecha no existe una solucion rigurosa ni exacta. El metodo utilizado para el proyecto es de LAURSEN Y TOCH, que depende principalmente del tirante y en el segundo termino de la forma de la Pila. Esta dada por la siguiente formula: SLP = k1*k2*b Donde: SLP

= Altura de socavacion localizada en pilas [m]

k1

= Coeficiente que depende de la relacion tirante y ancho (h/b)

k2

= Coeficiente que depende del angulo y de la relacion (a/b) = Ancho de la Pila [m]

b

Coeficiente de SCHNEIBLE (k1) : COEFICIENTE k1

FORMA DE LA NARIZ Semicircular

0.9

Coeficiente de (k2) : HS =

5.221

[m]

→

HS/b =

4.35

→

k2 =

2.35

Sg [m] 3.881

b =

1.2

[m]

Remplpazando los Valores: SLP =

0.9*2.35*1.2 =

2.54 [m]

3.- SOCAVACION LOCAL EN ESTRIBOS La socavacion en los estribos depende de muchos factores como ser : la forma del estribo, las caracteristicas de los sedimentos, la profundidad del flujo del cauce principal y en las laderas de los estribos. El metodo elegido para el proyecto es de ARTAMONOV, e indica que la socavacion al pie de un estribo, medida desde la superficie libre de la corriente. Esta dada por la siguiente formula: SLE = Ho*(kθ *kQ*km - 1) Donde: SLE

= Altura de socavacion localizada en Estribos [m] = Tirante que se tiene en la zona cercana al estribo antes de la erosion [m]

Ho kθ kQ

= Coeficiente que depende del angulo de forma, el eje de la corriente con con al obra. = Coefieciente que depende de la relacion Q 1/Q.

km

= Coeficiente que depende del talud de los lados del estribo.

Q1

= Gasto teorico que pasaria por el lugar ocupado por el estribo, si este no existiera [m3/s]. = Gasto total que escurre por rio [m3/s]

Q

Coeficiente de correccion (kθ): Según la Tabla:

Con:

θ=

θ° kθ

20

60

90

120

150

0.84

0.94

1

1.07

1.19

°

→

86

kθ =

0.99

Coeficiente de correccion (kQ): V= A1 =

2.86

[m/s]

19.7

[m2]

Q1 =

52.7 173.3

[m3/s] [m3/s]

Q =

Según la Tabla:

Con:

Q1/Q =

Q1/Q

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

kQ

2

2.65

3.22

3.45

3.67

3.87

4.06

4.2

2

3

0.30

→

kQ =

3.22

1

1.5

Coeficiente de correccion (km): Según la Tabla: Talud

m

0

0.5

km Con:

m=

1

0.10

Remplpazando los Valores: SLE =

0.91 → Con:

1.34*(0.99*3.22*0.98 - 1) =

0.85 km =

0.83

0.61

0.5

0.98

Ho = 2.85 [m]

SOCAVACION TOTAL En Estribos:

STE = Sg + SLE =

6.731

[m]

En Pilas:

STP = Sg + SLP =

6.421

[m]

1.34

[m]

OBJECTID * 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Shape * Polígono Polígono Polígono Polígono Polígono Polígono Polígono Polígono Polígono

Shape * Polilínea Polilínea Polilínea Polilínea Polilínea Polilínea Polilínea Polilínea Polilínea

OID *

Shape_Length 25500 38460 27780 19920 26400 15300 16560 10380 15960

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Shape_Length 9875.102807 14378.14934 8870.544366 7387.93506 8394.625535 5336.025971 5468.452378 3952.82792 3777.091988

9.88 14.38 8.87 7.39 8.39 5.34 5.47 3.95 3.78

Shape_Area 2E+07 3E+07 2E+07 8E+06 2E+07 7E+06 8E+06 3E+06 4E+06

25.5 38.46 27.78 19.92 26.4 15.3 16.56 10.38 15.96

HydroID 2241 2242 2243 2244 2245 2246 2247 2248 2249

DrainID 2222 2223 2224 2225 2226 2227 2228 2229 2230

20.03 34.99 23.54 7.94 16.01 7.11 7.71 2.88 4.38

LengthMiSlpFM 6.1364 35.823425 8.9346 -14.321732 5.51217 -5.952284 4.59087 -67.894479 5.21643 3.144869 3.31582 -103.89755 3.39811 -50.20799 2.45629 0 2.34709 -41.937025

CARACTERISTICAS DE LA CUENCA SC_A 20.03 [km2] SC_B 34.99 [km2] SC_C 23.54 [km2] SC_D 7.94 [km2] SC_E 16.01 [km2] SC_F 7.11 [km2] SC_CANCHA 7.71 [km2] SC_PUENTE 2.88 [km2] SC_CEMENTERIO 4.38 [km2] TOTAL = 124.59 [km2]

CARACTERISTICAS DEL CAUCE PRINCIPAL ELEV. MIN 3720 [msnm] ELEV. MAX 4360 [msnm] LONGITUD RIO 29.296 [km] PENDIENTE 2.18 [%]

HydroID 2222 2223 2224 2225 2226 2227 2228 2229 2230

Name MinElev SC_A 3980 SC_B 3980 SC_C 3880 SC_D 3880 SC_E 3820 SC_F 3821 SC_CANCHA 3740 SC_PUENTE 3752 SC_CEMENT 3720

Slp1085FM Slp Slp1085 ElevUP 42.774238 0.006785 0.008101 313 -5.38595 -0.002712 -0.00102 207 1.587276 -0.001127 0.000301 250 -40.974913 -0.012859 -0.00776 165 34.383904 0.000596 0.006512 309 -108.18538 -0.019678 -0.02049 199 -66.943986 -0.009509 -0.012679 266 0 0 0 314 -55.916033 -0.007943 -0.01059 328

MaxElev 4200 4360 4160 4404 4120 4500 4480 4360 4040

IsPitted







ElevDS

Elev10 246 246 260 260 304 304 318 314 358

IsDone 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Elev85 253 218 248 208 268 281 318 314 358

313 207 250 165 309 199 266 314 328

OBJECTID * 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Shape * Polígono Polígono Polígono Polígono Polígono Polígono Polígono Polígono Polígono

Shape_Length 25560 44160 53820 44460 54300 10860 15480 4740 14640

Shape * Polilínea Polilínea Polilínea Polilínea Polilínea Polilínea Polilínea Polilínea Polilínea

OID * 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Shape_Length 9296.39177 13837.600641 20299.692629 14004.291117 19587.854967 3902.239174 4556.909089 1296.396103 4345.142853

25.56 44.16 53.82 44.46 54.3 10.86 15.48 4.74 14.64

9.296 13.838 20.3 14.004 19.588 3.902 4.557 1.296 4.345

Shape_Area 13614300 29536200 37194300 37664100 56185200 3599100 6918300 552600 3825000

25.56 44.16 53.82 44.46 54.3 10.86 15.48 4.74 14.64

HydroID 9.296 13.838 20.3 14.004 19.588 3.902 4.557 1.296 4.345

DrainID 898 899 900 901 902 903 904 905 906

880 881 882 883 884 885 886 887 888

CARACTERISTICAS DE LA CUENCA SC_A 13.61 [km2] SC_B 29.54 [km2] SC_C 37.19 [km2] SC_D 37.66 [km2] SC_E 56.19 [km2] SC_F 3.6 [km2] SC_G 6.92 [km2] SC_H 0.55 [km2] SC_I 3.83 [km2] TOTAL = 189.09 [km2]

HydroID 13.61 29.54 37.19 37.66 56.19 3.6 6.92 0.55 3.83

880 881 882 883 884 885 886 887 888

Name SC_A SC_B SC_C SC_D SC_E SC_F SC_G SC_H SC_I

LengthMi SlpFM Slp1085FM Slp 5.776792 81.704759 75.728306 0.015474 8.598706 75.664041 66.179622 0.01433 12.61426 132.221651 83.232787 0.025042 8.702288 156.978205 157.630178 0.029731 12.171923 113.213009 80.91215 0.021442 2.424857 342.096285 258.317753 0.064791 2.83167 358.775853 337.546679 0.06795 0.805583 486.896993 239.066596 0.092215 2.700078 241.24731 162.01999 0.045691

CARACTERISTICAS DEL CAUCE PRINCIPAL ELEV. MIN 3680 [msnm] ELEV. MAX 4280 [msnm] LONGITUD RIO 31.544 [km] PENDIENTE 1.90 [%]

MinElev 4073.78931 4076.72241 3751.38184 3740 3720 3720 3693.60571 3680 3680

Slp1085 0.014342 0.012534 0.015764 0.029854 0.015324 0.048924 0.063929 0.045278 0.030686

MaxElev 4073.8 4247.0415 4076.7 4280 3751.4 4260 3740 4160 3720 4140 3720 4040 3693.6 4020 3680 3812.57739 3680 3878.53296

ElevUP 4220 4279.03955 4260 4160 4140 3972.82983 4000 3799.54761 3878.53296

4247 4280 4260 4160 4140 4040 4020 3812.6 3878.5

IsPitted







ElevDS Elev10 Elev85 4076.14404 4080 4180 4080.74243 4080 4210.08057 3751.65552 3900 4140 3743.64233 3790.7898 4104.35498 3720 3834.8728 4060 3720 3720 3863.18433 3690.35815 3700 3918.48999 3680 3680 3724.02344 3680 3680 3780

IsDone 1 1 1 1 1 1 1 1 1