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6.1

Hidrología

6.1.1

Introducción

En este informe se determinará una precipitación de diseño a partir de los antecedentes pluviométricos obtenidos, que permitirá obtener los caudales que se adoptarán para diseñar y verificar las distintas obras a construir. FIGURA6.1-1 Panorámica del proyecto

6.1.2

Antecedentes pluviométricos y fluviométricos.

El área en estudio comprende la cuenca del Río Copiapó el cual ha visto recientemente fenómenos del tipo Aluvional, especialmente el de fecha 15 de marzo de 2015 el cual provocó diferentes daños en la ciudad y pérdidas lamentables para su población. Es así como se aborda en específico el diseño de 15 puentes, los cuales en función de la ubicación en la cuenca se tramificaron en tres sectores: El primer grupo desde el Embalse Lautaro hasta confluencia con quebrada Paipote, el segundo grupo comprende la Quebrada de Paipote y el tercer desde confluencia hasta el Puente Bodega según los esquemas adjuntos a este informe.

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

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Entonces, dado esta sectorización se abordará nuestro estudio en función de las estadísticas propias, para después comparar el estudio de la Dirección de Obras Hidráulicas del MOP y realizado por la Consultora EIC. La base de cálculo será el estudio Pluviométrico, el estudio Fluviométrico, las características físicas de las Cuencas y las condiciones locales de trazas dejadas por los aluviones recientes. Para empezar el análisis estadístico de antecedentes pluviométricos y fluviométricos se realiza sobre 5 estaciones pluviométricas, Considerando 2 estaciones fluviométricas asociadas al área de estudio. Sin embargo, esta estación no se ubica sobre la sección del cauce por lo que la información no es relevante para nuestro estudio. Estas estaciones fueron seleccionadas partiendo de la sectorización descrita según la ubicación de los tramos en estudio, como se muestra en la figura 6.1-2a, la figura6.1-2. b, la figura6.1-2.c, y la figura 6.1-2. d se observa la distribución de la estación pluviométrica y fluviométricas seleccionadas.

Figura 6.1-2.a Ubicación General del Proyecto

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Figura 6.1-2. b Mapa de Alturas

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Figura 6.1-2.c Ubicación de Estaciones Pluviométricas.

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6.1.3

Análisis de pluviometría.

De tal manera de definir los datos que representaran las estaciones pluviométricas seleccionadas, verificando que sean las adecuadas para ser la base del estudio hidrológico se toman en cuenta los siguientes criterios: 

Poseer un registro extenso, actual y continuo.



Se considera que la estación es representativa de las características geográficas del sector, específicamente la elevación media en el que se encuentra emplazada la ruta.



También por cumplir con el punto 3.702.3 (Análisis de observaciones en el punto de interés), Manual Carreteras Vol. Nº3, ya que su extensión de registro es mayor a 20 años, por lo cual es confiable realizar un análisis de frecuencia con un nivel de confianza superior al 95%.



Si la prueba se realizara mediante el Test de Ji-cuadrado, la extensión de registro debe ser de 5 veces por el número de clases (Canavos).



Manual de Carreteras Vol. Nº2, Articulo 2.402.403(2) (Métodos cuantitativas), recomienda elegir un número reducido de clases, de tal manera que las frecuencias observadas sean a los menos 5.

Las estaciones consultadas presentan estadística pluviométrica consecutiva, año a año, salvo las estaciones Lautaro Embalse y Los Loros, las cuales presentan valores faltantes para ciertos años, de acuerdo a la información suministrada por la DGA.

En el cuadro siguiente se representa la ubicación de las estaciones que han sido consideradas representativas:

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Tabla 6.1-1 Estaciones Pluviométricas

Nº ESTACIÓN

COD BNA

NOMBRE

1

03450004-5

COPIAPO ELIBOR CAMPAMENTO

2 3 4 5

03431004-1 03430007-0

LOS LOROS

03430006-2

LAUTARO EMB.

03441001-1

PASTOS GRANDES

INICIO 31 dic. 1970 31 dic. 1977 31 may. 1963 30 abr. 1930 31 jul. 1966

UTM Este

UTM Norte

Altitud (msnm)

368189

6970697

385

381958

6933229

750

390289

6920567

940

401119

6904410

1110

443874

7000412

2260

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A continuación, se presenta tabulada la estadística original de las estaciones señaladas anteriormente: Tabla 6.1-2 Precipitaciones Máximas en 24 Hrs en estación Copiapo PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 Hrs (mm)

2000

21.50

Estación Copiapó

2001

0.00

AÑO

Ppmax 24 hrs (mm)

2002

20.00

1971

2.50

2003

1.50

1972

6.00

2004

5.30

1973

8.00

2005

10.20

1974

2.60

2006

0.00

1975

4.00

2007

0.50

1976

8.00

2008

6.00

1977

12.50

2009

2.50

1978

0.00

2010

4.50

1979

0.50

2011

29.50

1980

32.00

2012

0.50

1981

7.00

2013

2.00

1982

1.50

2014

6.00

1983

29.00

2015

16.80

1984

12.00

2016

0.00

1985

4.40

2017

6.40

1986

4.50

1987

22.80

1988

1.00

1989

11.40

1990

0.00

1991

32.70

1992

25.80

1993

0.50

1994

0.00

1995

1.50

1996

0.00

1997

68.30

1998

2.20

1999

21.60

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Tabla 6.1-3 Precipitaciones Máximas en 24 Hrs en estación Elibor Campamento

PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 Hrs (mm) Estación Elibor Campamento

1998

2.50

AÑO

Ppmax 24 hrs (mm)

1999

17.00

1978

0.00

2000

30.00

1979

5.50

2001

1.00

1980

40.00

2002

25.00

1981

0.00

2003

0.00

1982

3.00

2004

11.50

1983

33.00

2005

17.50

1984

17.00

2006

0.00

1985

6.00

2007

18.00

1986

5.50

2008

8.00

1987

58.00

2009

2.70

1988

1.00

2010

22.50

1989

28.00

2011

20.00

1990

0.50

2012

0.00

1991

31.00

2013

3.50

1992

40.50

2014

10.00

1993

2.00

2015

26.50

1994

0.00

2016

5.00

1995

0.00

2017

36.00

1996

0.00

1997

92.30

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Tabla 6.1-4 Precipitaciones Máximas en 24 Hrs en estación Lautaro Embalse PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 Hrs (mm) Estación Lutaro Embalse AÑO

Ppmax 24 hrs (mm)

1930

52.90

1931

33.00

1932

9.60

1933

7.80

1934

8.80

1935

12.00

1936

27.00

1937

31.00

1938

40.00

1966

0.00

1967

3.00

1968

0.00

1969

20.80

1970

0.50

1971

22.00

1972

0.00

1973

14.50

1974

5.00

1975

20.00

1976

16.00

1977

15.50

1978

0.00

1979

2.50

1980

19.00

1981

20.00

1982

5.00

1983

51.50

1984

35.50

1985

8.00

1986

9.00

1987

42.00

1988

2.50

1989

40.50

1990

10.50

1991

36.50

1992

44.50

1993

16.50

1994

3.50

1995

1.00

1996

1.00

1997

86.00

1998

5.00

1999

18.00

2000

45.50

2001

4.50

2002

26.00

2003

0.00

2004

11.00

2005

9.50

2006

1.00

2007

4.00

2008

12.00

2009

7.50

2010

29.00

2011

18.00

2012

11.50

2013

12.00

2014

21.50

2015

26.00

2016

4.00

2017

54.00

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Tabla 6.1-5 Precipitaciones Máximas en 24 Hrs en estación Los Loros

PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 Hrs (mm) Estación Los Loros AÑO

Ppmax 24 hrs (mm)

1967

0.00

1968

0.00

1969

28.20

1970

0.00

1971

20.50

1972

16.50

1975

9.00

1976

25.50

1977

12.50

1978

0.00

1979

3.90

1980

35.00

1981

18.50

1982

8.30

1983

32.00

1984

38.00

1985

11.00

1986

5.00

1987

44.40

1988

8.00

1989

32.70

1990

5.00

1991

50.00

1992

55.50

1993

3.00

1994

1.00

1995

0.50

1996

0.00

1997

101.00

1998

3.50

1999

21.50

2000

43.00

2001

1.20

2002

29.00

2003

0.00

2004

13.80

2005

19.00

2006

0.00

2007

1.00

2008

9.50

2009

3.50

2010

22.00

2011

21.50

2012

5.00

2013

10.00

2014

12.40

2015

30.00

2016

1.00

2017

20.80

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Tabla 6.1-6 Precipitaciones Máximas en 24 Hrs en estación Pastos Grandes PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 Hrs (mm) Estación Pastos Grandes AÑO

Ppmax 24 hrs (mm)

1966

0.00

1967

30.00

1968

0.00

1969

0.00

1970

0.00

1971

6.00

1972

9.00

1973

9.00

1974

20.00

1975

20.00

1976

11.00

1977

7.00

1978

18.00

1979

25.00

1980

27.00

1981

25.00

1982

19.00

1983

48.00

1984

10.00

1985

0.00

1986

11.00

1987

60.00

1988

0.00

1989

5.00

1990

8.00

1991

32.00

1992

17.00

1993

5.50

1994

1.20

1995

16.00

1996

10.00

1997

50.00

1998

17.00

1999

7.00

2000

10.00

2001

6.00

2002

16.00

2003

0.00

2004

8.00

2005

11.00

2006

17.00

2007

10.00

2008

2.00

2009

6.00

2010

15.00

2011

25.00

2012

6.00

2013

7.00

2014

18.00

2015

30.50

2016

1.00

2017

25.80

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6.1.4

Análisis de consistencia de pluviometría.

Cualquiera sea el método que se emplee para determinar una crecida de diseño, es importante tener presente que para conseguir el fin buscado se requiere contar con información relevante, adecuada y precisa. La calidad del resultado de los cálculos está estrechamente ligada a la información hidrológica empleada. Es por esto que siempre conviene verificar la representatividad, consistencia y precisión de los datos usados. De acuerdo al Manual de Carreteras en Vol. Nº3, Artículo 3.702.3 (Análisis de observaciones en el punto de interés), es necesario verificar la representatividad, calidad y consistencia de la información pluviométrica, de tal manera que los datos representen observaciones ciertas y precisas. Por tal motivo antes de iniciar el estudio probabilístico, la información debe ser revisada en su consistencia. Método de Análisis de datos dudosos. El método propuesto por la Water Resources Council permite realizar un chequeo a la información pluviométrica, de tal manera de determinar la existencia de datos dudosos, entendiéndose por datos dudosos, a la información que se aleje significativamente de la tendencia de la información restante. La eliminación o retención de estos datos, toma importancia en el caso que se cuente con información pequeña, ya que afectará significativamente los parámetros estadísticos. El primer paso consiste en determinar la asimetría de la estación, si esta es +0.4, se deberá realizar la prueba para detectar los datos dudosos altos, si la asimetría es menor que -0.4, se realizará la prueba para los datos dudosos bajos. En el caso que esta se encuentre entre ambos límites, se deben realizar las pruebas para ambas situaciones antes de eliminar cualquier dato dudoso. Para realizar este análisis, se debe aplicar logaritmo a los datos, donde x son los datos de la Estación.

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La expresión utilizada para determinar el coeficiente de asimetría (Fisher) es: n

Cs 

_

n ( y i  y ) 3 i 1

(n  1)(n  2) S y

3

donde: n  Número de datos de la estación S y  Desviación estándar _

y

Media

La desviación estándar y la media se calculan mediante las siguientes expresiones.   1 Sy    n  1 

1

2 _  2 (y i  y )   i 1  n

 _

y

1 n

n

y

i

i1

La siguiente ecuación de frecuencia se utiliza para determinar los datos dudosos altos: _

y H  y  K nS y

De tal manera que si existe algún dato que sea mayor que y H , este se considerará como dato dudoso alto. Para determinar si estos datos deben ser eliminados es necesario comparar con la información histórica y con crecidas en sitios cercanos. La información histórica de crecientes contiene información de eventos inusualmente extremos, fuera del registro sistemático. De acuerdo con la Water Resources Council, si existe información disponible que indica que un dato dudoso alto es el máximo sobre un período extendido, el dato es tratado como información histórica de crecientes y debe ser excluido del análisis, pero si no hay información histórica disponible útil para comparar con los datos dudosos altos, entonces estos deberán ser retenidos como parte del registro sistemático. Para determinar los datos dudosos bajos se utiliza la siguiente expresión: _

y L  y  K nS y

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El valor Kn se obtiene de la Tabla 6.1-10 Tabla6.1-7: K n para la prueba de datos dudosos. Tamaño de Muestra (n)

Valor de Kn

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 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46

2,036 2,088 2,134 2,175 2,213 2,247 2,279 2,309 2,335 2,361 2,385 2,408 2,429 2,448 2,467 2,486 2,502 2,519 2,534 2,549 2,563 2,577 2,591 2,604 2,616 2,628 2,639 2,650 2,661 2,671 2,682 2,692 2,700 2,710 2,719 2,727 2,736

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA.

Tamaño de Muestra (n)

Valor de Kn

47 48 49 50

2,744 2,753 2,760 2,768

Fuente: U.S Water Resources Council, 1981. Esta tabla contiene datos para un nivel de confianza de 10% para la distribución normal

Nota: En el caso que desde el análisis se concluya que existe un dato dudoso alto, antes de eliminarlo se deberá chequear si en alguna estación cercana existe una información similar o buscar en la información de la época si es que se produjo una crecida de ese nivel, de acuerdo a las recomendaciones entregadas por la Water Resources Council. A continuación, se realizó el análisis de consistencia de las estaciones: Tabla6.1-8: Parámetros de datos dudosos. ESTACIÓN COPIAPO Prom. D.S.(n-1)

Pp.24h 9.69 13.07

Log.(Pp) -0.101 2.136

Valor de K

47

2.744

y.H. y.L.

5.7609 -5.9635 n

47

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA. Tabla6.1-9: RESULTADO DE APLICAR EL MÉTODO DE LOS DATOS DUDOSOS. ESTACIÓN

COPIAPO Nº

año

Pp.24h

Log.(Pp)

Dudoso

1

1971

2.50

0.40

Ok.

2

1972

6.00

0.78

Ok.

3

1973

8.00

0.90

Ok.

4

1974

2.60

0.41

Ok.

5

1975

4.00

0.60

Ok.

6

1976

8.00

0.90

Ok.

7

1977

12.50

1.10

Ok.

8

1978

0.00

-5.00

Ok.

9

1979

0.50

-0.30

Ok.

10

1980

32.00

1.51

Ok.

11

1981

7.00

0.85

Ok.

12

1982

1.50

0.18

Ok.

13

1983

29.00

1.46

Ok.

14

1984

12.00

1.08

Ok.

15

1985

4.40

0.64

Ok.

16

1986

4.50

0.65

Ok.

17

1987

22.80

1.36

Ok.

18

1988

1.00

0.00

Ok.

19

1989

11.40

1.06

Ok.

20

1990

0.00

-5.00

Ok.

21

1991

32.70

1.51

Ok.

22

1992

25.80

1.41

Ok.

23

1993

0.50

-0.30

Ok.

24

1994

0.00

-5.00

Ok.

25

1995

1.50

0.18

Ok.

26

1996

0.00

-5.00

Ok.

27

1997

68.30

1.83

Ok.

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA.

28

1998

2.20

0.34

Ok.

29

1999

21.60

1.33

Ok.

30

2000

21.50

1.33

Ok.

31

2001

0.00

-5.00

Ok.

32

2002

20.00

1.30

Ok.

33

2003

1.50

0.18

Ok.

34

2004

5.30

0.72

Ok.

35

2005

10.20

1.01

Ok.

36

2006

0.00

-5.00

Ok.

37

2007

0.50

-0.30

Ok.

38

2008

6.00

0.78

Ok.

39

2009

2.50

0.40

Ok.

40

2010

4.50

0.65

Ok.

41

2011

29.50

1.47

Ok.

42

2012

0.50

-0.30

Ok.

43

2013

2.00

0.30

Ok.

44

2014

6.00

0.78

Ok.

45

2015

16.80

1.23

Ok.

46

2016

0.00

-5.00

Ok.

47

2017

6.40

0.81

Ok.

Tabla 6.1-10: Parámetros de datos dudosos. ESTACIÓN ELIBOR CAMPAMENTO. Prom. D.S.(n-1)

Pp.24h 15.50 19.24

Log.(Pp) -0.184 2.490

Valor de K

40

2.682

y.H. y.L.

6.4943 -6.8626 n

40

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA.

Tabla6.1-11: RESULTADO DE APLICAR EL MÉTODO DE LOS DATOS DUDOSOS. ESTACIÓN ELIBOR CAMPAMENTO. Nº

año

Pp.24h

Log.(Pp)

Dudoso

1

1978

0.00

-5.00

Ok.

2

1979

5.50

0.74

Ok.

3

1980

40.00

1.60

Ok.

4

1981

0.00

-5.00

Ok.

5

1982

3.00

0.48

Ok.

6

1983

33.00

1.52

Ok.

7

1984

17.00

1.23

Ok.

8

1985

6.00

0.78

Ok.

9

1986

5.50

0.74

Ok.

10

1987

58.00

1.76

Ok.

11

1988

1.00

0.00

Ok.

12

1989

28.00

1.45

Ok.

13

1990

0.50

-0.30

Ok.

14

1991

31.00

1.49

Ok.

15

1992

40.50

1.61

Ok.

16

1993

2.00

0.30

Ok.

17

1994

0.00

-5.00

Ok.

18

1995

0.00

-5.00

Ok.

19

1996

0.00

-5.00

Ok.

20

1997

92.30

1.97

Ok.

21

1998

2.50

0.40

Ok.

22

1999

17.00

1.23

Ok.

23

2000

30.00

1.48

Ok.

24

2001

1.00

0.00

Ok.

25

2002

25.00

1.40

Ok.

26

2003

0.00

-5.00

Ok.

27

2004

11.50

1.06

Ok.

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA.

28

2005

17.50

1.24

Ok.

29

2006

0.00

-5.00

Ok.

30

2007

18.00

1.26

Ok.

31

2008

8.00

0.90

Ok.

32

2009

2.70

0.43

Ok.

33

2010

22.50

1.35

Ok.

34

2011

20.00

1.30

Ok.

35

2012

0.00

-5.00

Ok.

36

2013

3.50

0.54

Ok.

37

2014

10.00

1.00

Ok.

38

2015

26.50

1.42

Ok.

39

2016

5.00

0.70

Ok.

40

2017

36.00

1.56

Ok.

Tabla 6.1-12: Parámetros de datos dudosos. ESTACIÓN LAUTARO EMBALSE.

Prom. D.S.(n-1)

Pp.24h 17.94 17.51

Log.(Pp) 0.584 1.748

Valor de K

61

2.8428

y.H. y.L.

5.5519 -4.3846 n

56

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA.

Tabla6.1-13: Resultado de aplicar el método de los datos dudosos. ESTACIÓN LAUTARO EMBALSE. Nº

año

Pp.24h

Log.(Pp)

Dudoso

1

1930

52.90

1.72

Ok.

2

1931

33.00

1.52

Ok.

3

1932

9.60

0.98

Ok.

4

1933

7.80

0.89

Ok.

5

1934

8.80

0.94

Ok.

6

1935

12.00

1.08

Ok.

7

1936

27.00

1.43

Ok.

8

1937

31.00

1.49

Ok.

9

1938

40.00

1.60

Ok.

10

1966

0.00

-5.00

Elim.

11

1967

3.00

0.48

Ok.

12

1968

0.00

-5.00

Elim.

13

1969

20.80

1.32

Ok.

14

1970

0.50

-0.30

Ok.

15

1971

22.00

1.34

Ok.

16

1972

0.00

-5.00

Elim.

17

1973

14.50

1.16

Ok.

18

1974

5.00

0.70

Ok.

19

1975

20.00

1.30

Ok.

20

1976

16.00

1.20

Ok.

21

1977

15.50

1.19

Ok.

22

1978

0.00

-5.00

Elim.

23

1979

2.50

0.40

Ok.

24

1980

19.00

1.28

Ok.

25

1981

20.00

1.30

Ok.

26

1982

5.00

0.70

Ok.

27

1983

51.50

1.71

Ok.

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA.

28

1984

35.50

1.55

Ok.

29

1985

8.00

0.90

Ok.

30

1986

9.00

0.95

Ok.

31

1987

42.00

1.62

Ok.

32

1988

2.50

0.40

Ok.

33

1989

40.50

1.61

Ok.

34

1990

10.50

1.02

Ok.

35

1991

36.50

1.56

Ok.

36

1992

44.50

1.65

Ok.

37

1993

16.50

1.22

Ok.

38

1994

3.50

0.54

Ok.

39

1995

1.00

0.00

Ok.

40

1996

1.00

0.00

Ok.

41

1997

86.00

1.93

Ok.

42

1998

5.00

0.70

Ok.

43

1999

18.00

1.26

Ok.

44

2000

45.50

1.66

Ok.

45

2001

4.50

0.65

Ok.

46

2002

26.00

1.41

Ok.

47

2003

0.00

-5.00

Elim.

48

2004

11.00

1.04

Ok.

49

2005

9.50

0.98

Ok.

50

2006

1.00

0.00

Ok.

51

2007

4.00

0.60

Ok.

52

2008

12.00

1.08

Ok.

53

2009

7.50

0.88

Ok.

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA.

Tabla 6.1-14: Parámetros de datos dudosos. ESTACIÓN LOS LOROS.

Prom. D.S.(n-1)

Pp.24h 16.99 19.25

Log. (Pp) 0.188 2.199

Valor de K

49

2.76

y.H. y.L.

6.2562 -5.8796 n

49

Tabla6.1-15: Resultado de aplicar el método de los datos dudosos. ESTACIÓN LOS LOROS. Nº

año

Pp.24h

Log.(Pp)

Dudoso

1

1967

0.00

-5.00

Ok.

2

1968

0.00

-5.00

Ok.

3

1969

28.20

1.45

Ok.

4

1970

0.00

-5.00

Ok.

5

1971

20.50

1.31

Ok.

6

1972

16.50

1.22

Ok.

7

1975

9.00

0.95

Ok.

8

1976

25.50

1.41

Ok.

9

1977

12.50

1.10

Ok.

10

1978

0.00

-5.00

Ok.

11

1979

3.90

0.59

Ok.

12

1980

35.00

1.54

Ok.

13

1981

18.50

1.27

Ok.

14

1982

8.30

0.92

Ok.

15

1983

32.00

1.51

Ok.

16

1984

38.00

1.58

Ok.

17

1985

11.00

1.04

Ok.

18

1986

5.00

0.70

Ok.

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA.

19

1987

44.40

1.65

Ok.

20

1988

8.00

0.90

Ok.

21

1989

32.70

1.51

Ok.

22

1990

5.00

0.70

Ok.

23

1991

50.00

1.70

Ok.

24

1992

55.50

1.74

Ok.

25

1993

3.00

0.48

Ok.

26

1994

1.00

0.00

Ok.

27

1995

0.50

-0.30

Ok.

28

1996

0.00

-5.00

Ok.

29

1997

101.00

2.00

Ok.

30

1998

3.50

0.54

Ok.

31

1999

21.50

1.33

Ok.

32

2000

43.00

1.63

Ok.

33

2001

1.20

0.08

Ok.

34

2002

29.00

1.46

Ok.

35

2003

0.00

-5.00

Ok.

36

2004

13.80

1.14

Ok.

37

2005

19.00

1.28

Ok.

38

2006

0.00

-5.00

Ok.

39

2007

1.00

0.00

Ok.

40

2008

9.50

0.98

Ok.

41

2009

3.50

0.54

Ok.

42

2010

22.00

1.34

Ok.

43

2011

21.50

1.33

Ok.

44

2012

5.00

0.70

Ok.

45

2013

10.00

1.00

Ok.

46

2014

12.40

1.09

Ok.

47

2015

30.00

1.48

Ok.

48

2016

1.00

0.00

Ok.

49

2017

20.80

1.32

Ok.

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Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

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Tabla 6.1-16: Parámetros de datos dudosos. ESTACIÓN PASTOS GRANDES.

Prom. D.S.(n-1)

Pp.24h 14.19 13.19

Log.(Pp) 0.262 2.125

Valor de K

52

2.7824

y.H. y.L.

6.1743 -5.6499 n

52

Tabla6.1-17: Resultado de aplicar el método de los datos dudosos. ESTACIÓN PASTOS GRANDES. Nº

año

Pp.24h

Log. (Pp) Dudoso

1

1966

0.00

-5.00

Ok.

2

1967

30.00

1.48

Ok.

3

1968

0.00

-5.00

Ok.

4

1969

0.00

-5.00

Ok.

5

1970

0.00

-5.00

Ok.

6

1971

6.00

0.78

Ok.

7

1972

9.00

0.95

Ok.

8

1973

9.00

0.95

Ok.

9

1974

20.00

1.30

Ok.

10

1975

20.00

1.30

Ok.

11

1976

11.00

1.04

Ok.

12

1977

7.00

0.85

Ok.

13

1978

18.00

1.26

Ok.

14

1979

25.00

1.40

Ok.

15

1980

27.00

1.43

Ok.

16

1981

25.00

1.40

Ok.

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17

1982

19.00

1.28

Ok.

18

1983

48.00

1.68

Ok.

19

1984

10.00

1.00

Ok.

20

1985

0.00

-5.00

Ok.

21

1986

11.00

1.04

Ok.

22

1987

60.00

1.78

Ok.

23

1988

0.00

-5.00

Ok.

24

1989

5.00

0.70

Ok.

25

1990

8.00

0.90

Ok.

26

1991

32.00

1.51

Ok.

27

1992

17.00

1.23

Ok.

28

1993

5.50

0.74

Ok.

29

1994

1.20

0.08

Ok.

30

1995

16.00

1.20

Ok.

31

1996

10.00

1.00

Ok.

32

1997

50.00

1.70

Ok.

33

1998

17.00

1.23

Ok.

34

1999

7.00

0.85

Ok.

35

2000

10.00

1.00

Ok.

36

2001

6.00

0.78

Ok.

37

2002

16.00

1.20

Ok.

38

2003

0.00

-5.00

Ok.

39

2004

8.00

0.90

Ok.

40

2005

11.00

1.04

Ok.

41

2006

17.00

1.23

Ok.

42

2007

10.00

1.00

Ok.

43

2008

2.00

0.30

Ok.

44

2009

6.00

0.78

Ok.

45

2010

15.00

1.18

Ok.

46

2011

25.00

1.40

Ok.

47

2012

6.00

0.78

Ok.

48

2013

7.00

0.85

Ok.

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49

2014

18.00

1.26

Ok.

50

2015

30.50

1.48

Ok.

51

2016

1.00

0.00

Ok.

52

2017

25.80

1.41

Ok.

Conclusión: De las tablas anteriores se desprende los siguientes resultados:  La Estación Lautaro Embalse, el método recomienda eliminar el dato de los siguientes años 1966,1968,1972,1978 y 2003 ya que se encuentra fuera de la tendencia general y se define como dato dudoso bajo. El dato será eliminado de tal forma de aplicar un criterio conservador.  Las Estaciones Copiapó, Elibor Campamento, Los loros, Pastos grandes los datos se encuentran dentro de la tendencia general, ya que todos los resultados al aplicar el método de los datos dudosos están dentro del rango existente entre yh e yl, por lo cual no se elimina ningún dato. 6.1.5

Análisis de Frecuencia.

Un análisis de frecuencia tiene como objetivo dar a una variable aleatoria una probabilidad de ocurrencia (Período de Retorno). Para esto es necesario representar la variable aleatoria mediante un modelo probabilístico. Pero estos valores obtenidos mediante este modelo poseen un rango de error y un valor de confianza, por lo cual es necesario realizar un método para la selección de modelo, el manual recomienda dos métodos, el primero de ellos es el método gráfico y el segundo el analítico. El manual establece que el método grafico no es concluyente por si solo para determinar qué modelo se ajusta de mejor forma, por lo cual se utilizó el método cuantitativo y para esto se realizó una prueba de bondad de ajuste para verificar que modelo probabilístico se asocia de mejor manera a nuestra información. La prueba de bondad de ajuste a realizar es el Test de Chi-cuadrado. A continuación, se describe el método analítico para realizar un análisis de frecuencia de forma analítica.

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Método analítico Tomando en consideración las recomendaciones entregadas por el Manual de Carreteras Vol.Nº3 (Criterios de diseño) en su Artículo 3.702.202, se utilizaron las siguientes distribuciones: valores extremos Tipo I (distribución de Gumbel), la distribución Log-Pearson Tipo III o Pearson III y las distribuciones de probabilidad Lognormal y normal. De forma complementaria se utilizó la distribución Gamma. A continuación, se entrega una descripción de las distribuciones continúas utilizadas.

a) Distribución de Valores Extremos o de Gumbel

A los valores de precipitación en 24 horas y al correspondiente período de retorno asociado, se les ajustó el modelo probabilístico de valores extremos tipo I o distribución de Gumbel, para extrapolar la información de distintos períodos de retorno. La experiencia ha demostrado que esta relación tiene un muy buen comportamiento en la modelación de las probabilidades de excedencia de lluvias máximas o caudales máximos instantáneos. La distribución Gumbel está dada por la expresión:

Fx (P) e  e

a(P  u)

En que: P a u Así:

= = =

Probabilidad de la variable (precipitación máxima en 24 horas). Parámetro de dispersión. Modo de la distribución. Pu

1 a

1 Ln( Ln(1  )) T

En que:

a

Sn Sx

u  x  Sx *

Yn Sn

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CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA. ( x  x )2 i Sx   (n  1)

Donde:

xi

:

Precipitaciones máximas en 24 horas.

Yn

:

Valor medio de la variable reducida.

x

:

Promedio de la muestra de Precipitaciones.

n

:

Número de la muestra de Precipitaciones.

Sx

:

Desviación estándar de la muestra.

Sn

:

Desviación estándar de la variable reducida.

Los Parámetros de la variable reducida son una función del tamaño de la muestra y pueden obtenerse de los valores indicados en la Tabla 2.402.401 del Manual de Carreteras Volumen N.º 2. b) Distribución Normal

El ajuste estadístico Normal es una distribución en la cual los valores de una secuencia son considerados como normalmente distribuidos siguiendo la expresión: x

F(x) 

 σ*

1



2π

μ  0,5(x  ) 2 σ *e



: Valor esperado de la muestra o promedio de la muestra.



: Desviación estándar de la muestra.

Esta función es no integrable por ello se utiliza la función estándar normalizada definida como:  xμ F(X)  F   σ 

Además, la probabilidad de que un evento supere el valor esperado y su relación con el período de retomo T queda definido por: P(x  X ) 

1 T

También se sabe que P(x1 hrs.

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Tabla 6.1-28: Coeficientes de Duración para 10 años de Período de Retorno (t 30 %

Permeabilidad 20 muy 2 del impermeable terreno

Roca

3 Vegetación

4 Capacidad

Factores 30 accidentado pendiente entre

20 ondulado 10 Llano pendiente entre Pendiente

10 y 30 %

5 y 10 %

< al 5%

15 bastante

10 bastante

5 muy

impermeable permeable

20 Ninguna

20 Ninguna

10

10

permeable

arcilla

normal

15 Poca

10 bastante

area 50 %

5 mucha hasta 90 % del área

15 poca

10 bastante

5 Mucha

20

5

almacenaje del suelo Rango Valor de C

75-100

50-75

30-50

25-30

0.65-0.80

0.50-0.65

0.35-0.50

0.20-0.35

Suma--> Valor de C->

45 0.5

Según a las características de la zona de estudio y la tabla 6.1-41 se pondero un coeficiente de escorrentía aproximado a 0.5.

Para el método de estimación de caudal racional DGA se considera el coeficiente de escorrentía asociado al período de retorno de 10 años C(T=10) es variable según la ubicación geográfica de la cuenca. En la Tabla se presentan los valores que corresponde utilizar según la región o cuenca donde se realiza el cálculo. Cabe destacar que estos coeficientes son aplicables sólo en cuencas naturales. Para cuencas urbanizadas se recomienda utilizar los coeficientes de escorrentía usuales. Para nuestro caso utilizaremos el valor asociado a la Región IV -Cuenca Elqui.

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Coeficiente C(T=10). Fórmula Racional.

El coeficiente empírico C(T) es función del período de retorno. Para su determinación se debe calcular primeramente el valor del factor de frecuencia(T)/C(T=10) y luego se debe multiplicar éste por el coeficiente asociado al período de retorno de 10 años obtenido de anterior. En la tabla que se presenta a continuación se presentan los valores del factor de frecuencia que depende también de la ubicación geográfica de la cuenca, así como del período de retorno T de la crecida que se desea calcular.

Coeficientes de fórmulas empíricas.

Para la obtención de los parámetros de cuencas se encontraron las siguientes cartas IGM 1:50.000 Elisa de Bordos FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

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Nantoco Quebrada de Paipote Sierra Monardes Copiapó Los Loros Sierra Garín Viejo Carrera pinto Llano de Llampos Chañarcill Tabla 6.1-36: Parámetros Geomorfológicos de Cuencas Parámetros de la Cuenca Pluvial (Área Acumulada) Cuenca Nº

1 2 2 3 3 3 4 3 5 4 6 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

I cauce (%) C L (km)

A (Km2)

H (m)

h (m)

13.15 12.54 20.39 5.17 128.12 62.23 37.65 141 16.40 10.10 20.30 12.80 12.20 31.30 20.90

120 78.60 221 57.80 6988 1163 355 7650 230 125 256 90.30 94.30 563 263

279 604 933 517 4185 3106 1910 2868 1279 691 587 992 713 283 62

20 26 106 14 713 558 819 1363 518 452 385 237 142 223 290

2.12 4.82 4.58 10.00 3.27 4.99 5.07 2.03 7.80 6.84 2.89 7.75 5.84 0.90 0.30

o e f .0

.0 E 0 ,s0 2 c 0 ,0 5 o 2 r0 ,0 5 r2 0 ,5 e 0 2 n 0 ,0 5 t2 í0 , 5 0 2 a 0 ,5 0 2 0 T ,5 0 = 2 0 1 ,5 0 2 0 0 ,0 5 0 2 0 ,5 0 2 0 ,5 0 2 0 ,5 0 2 0 ,5 2 0 5 2 5

Las cuencas descritas en la tabla 6.1-42 se encuentran distribuidas como se muestra en la figura que se presenta a continuación:

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Figura 6.1-9 Cuencas del área en estudio.

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Tabla 6.1-37: Método Racional Y Racional DGA Cuenca 1

T

Tc

(años)

Coef.

I tc

Q

(hr)

Tc Navdocks

Tc adoptado

2

0.67

3.10

0.86

0.50

0.71

11.85

5

0.67

3.10

0.86

0.50

2.38

39.61

10

0.67

3.10

0.86

0.50

3.83

63.75

25

0.67

3.10

0.86

0.50

5.86

97.69

50

0.67

3.10

0.86

0.50

7.46

124.30

100

0.67

3.10

0.86

0.50

9.09

151.46

200

0.67

3.10

0.86

0.50

10.74

179.04

T

escorrentía (mm/h)

(m3/s)

Tc C (10) C(T)/C (10) C (T) P24 (T)

(años)

I tc

Q

Tc Navdocks Tc adoptado CD tc (hr)

(mm/h) (m3/s)

2

0.025

0.87

0.022

5.26

2.30

12.18

2.30

0.23

0.53

0.39

5

0.025

0.93

0.023

17.56

2.30

12.18

2.30

0.23

1.78

1.38

10

0.025

1.00

0.025

28.26

2.30

12.18

2.30

0.23

2.87

2.39

25

0.025

1.10

0.028

43.31

2.30

12.18

2.30

0.23

4.39

4.03

50

0.025

1.15

0.029

55.10

2.30

12.18

2.30

0.23

5.59

5.36

100

0.025

1.20

0.030

67.15

2.30

12.18

2.30

0.23

6.81

6.81

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Tabla 6.1-38: Método Racional Y Racional DGA Cuenca 2

T

Tc

(años)

Coef.

I tc

Q

(hr)

Tc Navdocks

Tc adoptado

2

0.67

2.99

0.86

0.50

0.71

7.76

5

0.67

2.99

0.86

0.50

2.38

25.95

10

0.67

2.99

0.86

0.50

3.83

41.76

25

0.67

2.99

0.86

0.50

5.86

63.98

50

0.67

2.99

0.86

0.50

7.46

81.42

100

0.67

2.99

0.86

0.50

9.09

99.21

200

0.67

2.99

0.86

0.50

10.74

117.27

T

escorrentía (mm/h)

(m3/s)

Tc C (10) C(T)/C(10) C (T) P24 (T)

(años)

I tc

Q

Tc Navdocks Tc adoptado CD tc (hr)

(mm/h) (m3/s)

2

0.025

0.87

0.022

5.26

2.30

11.61

2.30

0.23

0.53

0.25

5

0.025

0.93

0.023

17.56

2.30

11.61

2.30

0.23

1.78

0.90

10

0.025

1.00

0.025

28.26

2.30

11.61

2.30

0.23

2.87

1.56

25

0.025

1.10

0.028

43.31

2.30

11.61

2.30

0.23

4.39

2.64

50

0.025

1.15

0.029

55.10

2.30

11.61

2.30

0.23

5.59

3.51

100

0.025

1.20

0.030

67.15

2.30

11.61

2.30

0.23

6.81

4.46

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

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Tabla 6.1-39: Método Racional Y Racional DGA Cuenca 3

T

Tc

(años)

Coef.

I tc

Q

(hr)

Tc Navdocks

Tc adoptado

2

0.67

4.33

0.86

0.50

0.71

21.83

5

0.67

4.33

0.86

0.50

2.38

72.95

10

0.67

4.33

0.86

0.50

3.83

117.41

25

0.67

4.33

0.86

0.50

5.86

179.91

50

0.67

4.33

0.86

0.50

7.46

228.92

100

0.67

4.33

0.86

0.50

9.09

278.95

200

0.67

4.33

0.86

0.50

10.74

329.73

T

escorrentía (mm/h)

(m3/s)

Tc C (10) C(T)/C (10) C (T) P24 (T)

(años)

I tc

Q

Tc Navdocks Tc adoptado CD tc (hr)

(mm/h) (m3/s)

2

0.025

0.87

0.022

5.26

2.30

18.88

2.30

0.23

0.53

0.71

5

0.025

0.93

0.023

17.56

2.30

18.88

2.30

0.23

1.78

2.54

10

0.025

1.00

0.025

28.26

2.30

18.88

2.30

0.23

2.87

4.40

25

0.025

1.10

0.028

43.31

2.30

18.88

2.30

0.23

4.39

7.41

50

0.025

1.15

0.029

55.10

2.30

18.88

2.30

0.23

5.59

9.86

100

0.025

1.20

0.030

67.15

2.30

18.88

2.30

0.23

6.81

12.54

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA.

Tabla 6.1-40: Método Racional Y Racional DGA Cuenca 4

T

Tc

(años)

Coef.

I tc

Q

(hr)

Tc Navdocks

Tc adoptado

2

0.67

1.53

0.86

0.50

0.71

5.71

escorrentía (mm/h)

(m3/s)

5

0.67

1.53

0.86

0.50

2.38

19.08

10

0.67

1.53

0.86

0.50

3.83

30.71

25

0.67

1.53

0.86

0.50

5.86

47.05

50

0.67

1.53

0.86

0.50

7.46

59.87

100

0.67

1.53

0.86

0.50

9.09

72.96

200

0.67

1.53

0.86

0.50

10.74

86.24

T

Tc C (10) C(T)/C(10) C (T) P24 (T)

(años)

I tc

Q

Tc Navdocks Tc adoptado CD tc (hr)

(mm/h) (m3/s)

2

0.025

0.87

0.022

5.26

2.30

4.79

2.30

0.23

0.53

0.19

5

0.025

0.93

0.023

17.56

2.30

4.79

2.30

0.23

1.78

0.66

10

0.025

1.00

0.025

28.26

2.30

4.79

2.30

0.23

2.87

1.15

25

0.025

1.10

0.028

43.31

2.30

4.79

2.30

0.23

4.39

1.94

50

0.025

1.15

0.029

55.10

2.30

4.79

2.30

0.23

5.59

2.58

100

0.025

1.20

0.030

67.15

2.30

4.79

2.30

0.23

6.81

3.28

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA.

Tabla 6.1-41: Método Racional Y Racional DGA Cuenca 5

T

Tc

(años)

Coef.

I tc

Q

(hr)

Tc Navdocks

Tc adoptado

2

10.42

9.58

0.86

0.50

1.95

1.897.33

escorrentía (mm/h)

(m3/s)

5

10.42

9.58

0.86

0.50

4.03

3.908.14

10

10.42

9.58

0.86

0.50

5.40

5.239.47

25

10.42

9.58

0.86

0.50

7.13

6.921.61

50

10.42

9.58

0.86

0.50

8.42

8.169.52

100

10.42

9.58

0.86

0.50

9.69

9.408.21

200

10.42

9.58

0.86

0.50

10.97

10.642.39

T

Tc C (10) C(T)/C(10)

C (T) P24 (T)

(años)

I tc

Q

Tc Navdocks Tc adoptado CD tc (hr)

(mm/h) (m3/s)

2

0.025

0.87

0.022

13.33

2.30

118.63

2.30

0.20

1.15

48.49

5

0.025

0.93

0.023

27.46

2.30

118.63

2.30

0.20

2.37

106.78

10

0.025

1.00

0.025

36.82

2.30

118.63

2.30

0.20

3.17

153.92

25

0.025

1.10

0.028

48.64

2.30

118.63

2.30

0.20

4.19

223.68

50

0.025

1.15

0.029

57.41

2.30

118.63

2.30

0.20

4.95

276.00

100

0.025

1.20

0.030

66.11

2.30

118.63

2.30

0.20

5.70

331.67

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA.

Tabla 6.1-42: Método Racional Y Racional DGA Cuenca 6

T

Tc

(años)

Coef.

I tc

(hr)

Tc Navdocks

Tc adoptado

2

5.07

10.12

0.86

0.50

1.86

escorrentía (mm/h)

Q (m3/s) 300.94

5

5.07

10.12

0.86

0.50

4.71

760.54

10

5.07

10.12

0.86

0.50

6.59

1.064.84

25

5.07

10.12

0.86

0.50

8.97

1.449.32

50

5.07

10.12

0.86

0.50

10.74

1.734.55

100

5.07

10.12

0.86

0.50

12.49

2.017.68

200

5.07

10.12

0.86

0.50

14.24

2.299.77

T

Tc C (10) C(T)/C(10)

C (T)

P24 (T)

(años)

I tc Tc Navdocks

Tc adoptado

Q

CD tc

(hr)

(mm/h) (m3/s)

2

0.025

0.87

0.022

13.77

2.30

57.62

2.30

0.23

1.40

9.81

5

0.025

0.93

0.023

34.79

2.30

57.62

2.30

0.23

3.53

26.50

10

0.025

1.00

0.025

48.71

2.30

57.62

2.30

0.23

4.94

39.89

25

0.025

1.10

0.028

66.29

2.30

57.62

2.30

0.23

6.72

59.72

50

0.025

1.15

0.029

79.34

2.30

57.62

2.30

0.23

8.05

74.73

100

0.025

1.20

0.030

92.29

2.30

57.62

2.30

0.23

9.36

90.70

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA.

Tabla 6.1-43: Método Racional Y Racional DGA Cuenca 7

T

Tc

(años)

Coef.

I tc

Q

(hr)

Tc Navdocks

Tc adoptado

2

3.42

6.90

0.86

0.50

2.08

102.60

escorrentía (mm/h)

(m3/s)

5

3.42

6.90

0.86

0.50

4.88

240.80

10

3.42

6.90

0.86

0.50

6.74

332.30

25

3.42

6.90

0.86

0.50

9.08

447.92

50

3.42

6.90

0.86

0.50

10.82

533.68

100

3.42

6.90

0.86

0.50

12.55

618.82

200

3.42

6.90

0.86

0.50

14.27

703.64

T

Tc C (10) C(T)/C(10) C (T) P24 (T)

(años)

I tc

Q

Tc Navdocks Tc adoptado CD tc (hr)

(mm/h) (m3/s)

2

0.025

0.87

0.022

15.38

2.30

34.86

2.30

0.23

1.56

3.34

5

0.025

0.93

0.023

36.09

2.30

34.86

2.30

0.23

3.66

8.39

10

0.025

1.00

0.025

49.80

2.30

34.86

2.30

0.23

5.05

12.45

25

0.025

1.10

0.028

67.12

2.30

34.86

2.30

0.23

6.81

18.46

50

0.025

1.15

0.029

79.97

2.30

34.86

2.30

0.23

8.11

22.99

100

0.025

1.20

0.030

92.73

2.30

34.86

2.30

0.23

9.40

27.82

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA.

Tabla 6.1-44: Método Racional Y Racional DGA Cuenca 9

T

Tc

(años)

Coef.

I tc

Q

(hr)

Tc Navdocks

Tc adoptado

2

1.53

3.67

0.86

0.50

2.08

66.48

escorrentía (mm/h)

(m3/s)

5

1.53

3.67

0.86

0.50

4.88

156.01

10

1.53

3.67

0.86

0.50

6.74

215.30

25

1.53

3.67

0.86

0.50

9.08

290.20

50

1.53

3.67

0.86

0.50

10.82

345.77

100

1.53

3.67

0.86

0.50

12.55

400.92

200

1.53

3.67

0.86

0.50

14.27

455.88

T

Tc C (10) C(T)/C(10) C (T) P24 (T)

(años)

I tc

Q

Tc Navdocks Tc adoptado CD tc (hr)

(mm/h) (m3/s)

2

0.025

0.87

0.022

15.38

2.30

15.19

2.30

0.23

1.56

2.17

5

0.025

0.93

0.023

36.09

2.30

15.19

2.30

0.23

3.66

5.44

10

0.025

1.00

0.025

49.80

2.30

15.19

2.30

0.23

5.05

8.07

25

0.025

1.10

0.028

67.12

2.30

15.19

2.30

0.23

6.81

11.96

50

0.025

1.15

0.029

79.97

2.30

15.19

2.30

0.23

8.11

14.90

100

0.025

1.20

0.030

92.73

2.30

15.19

2.30

0.23

9.40

18.02

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA.

Tabla 6.1-45: Método Racional Y Racional DGA Cuenca 10

T

Tc

(años)

Coef.

I tc

(hr)

Tc Navdocks

Tc adoptado

2

1.11

2.54

0.86

0.50

2.08

escorrentía (mm/h)

Q (m3/s) 36.13

5

1.11

2.54

0.86

0.50

4.88

84.79

10

1.11

2.54

0.86

0.50

6.74

117.01

25

1.11

2.54

0.86

0.50

9.08

157.72

50

1.11

2.54

0.86

0.50

10.82

187.92

100

1.11

2.54

0.86

0.50

12.55

217.89

200

1.11

2.54

0.86

0.50

14.27

247.76

T

Tc C (10) C(T)/C(10) C (T) P24 (T)

(años)

I tc

Q

Tc Navdocks Tc adoptado CD tc (hr)

(mm/h) (m3/s)

2

0.025

0.87

0.022

15.38

2.30

9.35

2.30

0.23

1.56

1.18

5

0.025

0.93

0.023

36.09

2.30

9.35

2.30

0.23

3.66

2.95

10

0.025

1.00

0.025

49.80

2.30

9.35

2.30

0.23

5.05

4.38

25

0.025

1.10

0.028

67.12

2.30

9.35

2.30

0.23

6.81

6.50

50

0.025

1.15

0.029

79.97

2.30

9.35

2.30

0.23

8.11

8.10

100

0.025

1.20

0.030

92.73

2.30

9.35

2.30

0.23

9.40

9.80

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA.

Tabla 6.1-46: Método Racional Y Racional DGA Cuenca 11

T

Tc

(años)

Coef.

I tc

Q

(hr)

Tc Navdocks

Tc adoptado

2

2.64

4.32

0.86

0.50

1.86

66.24

escorrentía (mm/h)

(m3/s)

5

2.64

4.32

0.86

0.50

4.71

167.41

10

2.64

4.32

0.86

0.50

6.59

234.39

25

2.64

4.32

0.86

0.50

8.97

319.03

50

2.64

4.32

0.86

0.50

10.74

381.81

100

2.64

4.32

0.86

0.50

12.49

444.13

200

2.64

4.32

0.86

0.50

14.24

506.23

T

Tc C (10) C(T)/C(10) C (T) P24 (T)

(años)

I tc

Q

Tc Navdocks Tc adoptado CD tc (hr)

(mm/h) (m3/s)

2

0.025

0.87

0.022

13.77

2.30

18.80

2.30

0.23

1.40

2.16

5

0.025

0.93

0.023

34.79

2.30

18.80

2.30

0.23

3.53

5.83

10

0.025

1.00

0.025

48.71

2.30

18.80

2.30

0.23

4.94

8.78

25

0.025

1.10

0.028

66.29

2.30

18.80

2.30

0.23

6.72

13.15

50

0.025

1.15

0.029

79.34

2.30

18.80

2.30

0.23

8.05

16.45

100

0.025

1.20

0.030

92.29

2.30

18.80

2.30

0.23

9.36

19.97

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA.

Tabla 6.1-47: Método Racional Y Racional DGA Cuenca 12

T

Tc

(años)

Coef.

I tc

Q

(hr)

Tc Navdocks

Tc adoptado

2

1.27

3.04

0.86

0.50

1.86

23.37

escorrentía (mm/h)

(m3/s)

5

1.27

3.04

0.86

0.50

4.71

59.05

10

1.27

3.04

0.86

0.50

6.59

82.68

25

1.27

3.04

0.86

0.50

8.97

112.53

50

1.27

3.04

0.86

0.50

10.74

134.68

100

1.27

3.04

0.86

0.50

12.49

156.66

200

1.27

3.04

0.86

0.50

14.24

178.56

T

Tc C (10) C(T)/C(10) C (T) P24 (T)

(años)

I tc

Q

Tc Navdocks Tc adoptado CD tc (hr)

(mm/h) (m3/s)

2

0.025

0.87

0.022

13.77

2.30

11.85

2.30

0.23

1.40

0.76

5

0.025

0.93

0.023

34.79

2.30

11.85

2.30

0.23

3.53

2.06

10

0.025

1.00

0.025

48.71

2.30

11.85

2.30

0.23

4.94

3.10

25

0.025

1.10

0.028

66.29

2.30

11.85

2.30

0.23

6.72

4.64

50

0.025

1.15

0.029

79.34

2.30

11.85

2.30

0.23

8.05

5.80

100

0.025

1.20

0.030

92.29

2.30

11.85

2.30

0.23

9.36

7.04

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA.

Tabla 6.1-48: Método Racional Y Racional DGA Cuenca 13

T

Tc

(años)

Coef.

I tc

Q

(hr)

Tc Navdocks

Tc adoptado

2

1.36

2.93

0.86

0.50

1.86

24.40

escorrentía (mm/h)

(m3/s)

5

1.36

2.93

0.86

0.50

4.71

61.67

10

1.36

2.93

0.86

0.50

6.59

86.34

25

1.36

2.93

0.86

0.50

8.97

117.52

50

1.36

2.93

0.86

0.50

10.74

140.64

100

1.36

2.93

0.86

0.50

12.49

163.60

200

1.36

2.93

0.86

0.50

14.24

186.47

T

Tc C (10) C(T)/C(10) C (T) P24 (T)

(años)

I tc

Q

Tc Navdocks Tc adoptado CD tc (hr)

(mm/h) (m3/s)

2

0.025

0.87

0.022

13.77

2.30

11.30

2.30

0.23

1.40

0.80

5

0.025

0.93

0.023

34.79

2.30

11.30

2.30

0.23

3.53

2.15

10

0.025

1.00

0.025

48.71

2.30

11.30

2.30

0.23

4.94

3.23

25

0.025

1.10

0.028

66.29

2.30

11.30

2.30

0.23

6.72

4.84

50

0.025

1.15

0.029

79.34

2.30

11.30

2.30

0.23

8.05

6.06

100

0.025

1.20

0.030

92.29

2.30

11.30

2.30

0.23

9.36

7.35

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

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Tabla 6.1-49: Método Racional Y Racional DGA Cuenca 14

T

Tc

(años)

Coef.

I tc

Q

(hr)

Tc Navdocks

Tc adoptado

2

0.67

6.00

0.86

0.50

0.71

55.62

escorrentía (mm/h)

(m3/s)

5

0.67

6.00

0.86

0.50

2.38

185.84

10

0.67

6.00

0.86

0.50

3.83

299.11

25

0.67

6.00

0.86

0.50

5.86

458.31

50

0.67

6.00

0.86

0.50

7.46

583.18

100

0.67

6.00

0.86

0.50

9.09

710.62

200

0.67

6.00

0.86

0.50

10.74

839.98

T

Tc C (10) C(T)/C(10) C (T) P24 (T)

(años)

I tc

Q

Tc Navdocks Tc adoptado CD tc (hr)

(mm/h) (m3/s)

2

0.025

0.87

0.022

5.26

2.30

28.98

2.30

0.23

0.53

1.81

5

0.025

0.93

0.023

17.56

2.30

28.98

2.30

0.23

1.78

6.47

10

0.025

1.00

0.025

28.26

2.30

28.98

2.30

0.23

2.87

11.21

25

0.025

1.10

0.028

43.31

2.30

28.98

2.30

0.23

4.39

18.89

50

0.025

1.15

0.029

55.10

2.30

28.98

2.30

0.23

5.59

25.12

100

0.025

1.20

0.030

67.15

2.30

28.98

2.30

0.23

6.81

31.95

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA.

Tabla 6.1-50: Método Racional Y Racional DGA Cuenca 15

T

Tc

(años)

Coef.

I tc

(hr)

Tc Navdocks

Tc adoptado

2

0.67

4.41

0.86

0.50

0.71

escorrentía (mm/h)

Q (m3/s) 25.98

5

0.67

4.41

0.86

0.50

2.38

86.81

10

0.67

4.41

0.86

0.50

3.83

139.73

25

0.67

4.41

0.86

0.50

5.86

214.10

50

0.67

4.41

0.86

0.50

7.46

272.43

100

0.67

4.41

0.86

0.50

9.09

331.96

200

0.67

4.41

0.86

0.50

10.74

392.39

T

Tc C (10) C(T)/C(10) C (T) P24 (T)

(años)

I tc

Q

Tc Navdocks Tc adoptado CD tc (hr)

(mm/h) (m3/s)

2

0.025

0.87

0.022

5.26

2.30

19.35

2.30

0.23

0.53

0.85

5

0.025

0.93

0.023

17.56

2.30

19.35

2.30

0.23

1.78

3.02

10

0.025

1.00

0.025

28.26

2.30

19.35

2.30

0.23

2.87

5.23

25

0.025

1.10

0.028

43.31

2.30

19.35

2.30

0.23

4.39

8.82

50

0.025

1.15

0.029

55.10

2.30

19.35

2.30

0.23

5.59

11.74

100

0.025

1.20

0.030

67.15

2.30

19.35

2.30

0.23

6.81

14.92

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

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 Método de Verni-King Modificado También se utiliza la expresión desarrollada por Verni y King, la que fue modificada en 1995. Este método relaciona el caudal instantáneo máximo de una crecida con la precipitación diaria máxima y el área pluvial a través de una relación de potencias. A la fórmula original, establecida para períodos de retorno mayores que 30 años, se le ha agregado un coeficiente empírico variable con el período de retorno. Este método, puede ser aplicado a cuencas sin control fluviométrico, con áreas comprendidas entre 20 y 10.000 km². Además, es aplicable a estimaciones de caudales de períodos de retorno inferiores a 100 años.

Q = C(T)  0.00618  P1.24  A0.88 Donde: Q:

Caudal instantáneo máximo asociado al período de retorno T, expresado

en m3/s. C (T):

Coeficiente empírico de período de retorno T años.

P:

Precipitación diaria máxima al período de retorno de T años, expresada en

mm. A:

Área pluvial de la cuenca, expresada en km2

Para obtener C(T) se utiliza la razón C(T)/C(T=10). Como se muestra en la tabla siguiente. Coeficientes de fórmulas empíricas T, en años

Coeficiente 2 C(T)/C(T=10)

5

10

25

50

100

0.63 0,85 1,00 1,20 1,33 1,55

Fuente: Elaboración Propia El valor de C(T=10), o coeficiente empírico para 10 años de período de retorno, es de 1,00 para el área de estudio, (región). FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

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El método está contemplado hasta la región de la Araucanía (IX Región), por lo que se considerará los resultados para la comparativa de los distintos modelos. Con ello los caudales para cada cuenca mayor a 20 Km2 son los siguientes: Tabla 6.1-51: Método Verni King- Verni King Modificado Cuenca 1

CUENCA

Área

T

PT24

Caudal

(Km2) 120.00 120.00 120.00

(años) 50 100 200

(mm) 55.10 67.15 79.37

(m3/s) 60.42 77.19 94.98

AREA

T

Km2

(años)

120.00 120.00 120.00 120.00 120.00 120.00

2 5 10 25 50 100

C (10)

0.06 0.057 0.057 0.057 0.06 0.06

C(T)/C(10)

0.87 0.93 1 1.1 1.15 1.20

C(T)

0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.07

PT24

Q

(mm)

(m3/s)

5.26 17.56 28.26 43.31 55.10 67.15

0.16 0.77 1.50 2.80 3.95 5.26

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

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Tabla 6.1-52: Método Verni King- Verni King Modificado Cuenca 2

CUENCA

Área

T

PT24

Caudal

(Km2) 78.60 78.60 78.60

(años) 50 100 200

(mm) 55.10 67.15 79.37

(m3/s) 41.63 53.20 65.45

AREA Km2

T (años)

C (10)

C(T)/C(10)

C(T)

PT24 (mm)

Q (m3/s)

78.60 78.60 78.60 78.60 78.60 78.60

2 5 10 25 50 100

0.06 0.057 0.057 0.057 0.06 0.06

0.87 0.93 1 1.1 1.15 1.20

0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.07

5.26 17.56 28.26 43.31 55.10 67.15

0.11 0.53 1.03 1.93 2.72 3.63

Tabla 6.1-53: Método Verni King- Verni King Modificado Cuenca 3

CUENCA

Área

T

PT24

Caudal

(Km2) 221.00 221.00 221.00

(años) 50 100 200

(mm) 55.10 67.15 79.37

(m3/s) 103.40 132.12 162.56

AREA

T

Km2

(años)

221.00 221.00 221.00 221.00 221.00 221.00

2 5 10 25 50 100

C(10)

0.06 0.057 0.057 0.057 0.06 0.06

C(T)/C(10)

0.87 0.93 1 1.1 1.15 1.20

C(T)

0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.07

PT24

Q

(mm)

(m3/s)

5.26 17.56 28.26 43.31 55.10 67.15

0.28 1.32 2.57 4.79 6.76 9.01

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

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Tabla 6.1-54: Método Verni King- Verni King Modificado Cuenca 2

CUENCA

Área

T

PT24

Caudal

(Km2) 78.60 78.60 78.60

(años) 50 100 200

(mm) 55.10 67.15 79.37

(m3/s) 41.63 53.20 65.45

AREA Km2

T (años)

C(10)

C(T)/C(10) C(T)

PT24 (mm)

Q (m3/s)

78.60 78.60 78.60 78.60 78.60 78.60

2 5 10 25 50 100

0.06 0.057 0.057 0.057 0.06 0.06

0.87 0.93 1 1.1 1.15 1.20

5.26 17.56 28.26 43.31 55.10 67.15

0.11 0.53 1.03 1.93 2.72 3.63

0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.07

Tabla 6.1-55: Método Verni King- Verni King Modificado Cuenca 3

CUENCA

Área

T

PT24

Caudal

(Km2) 221.00 221.00 221.00

(años) 50 100 200

(mm) 55.10 67.15 79.37

(m3/s) 103.40 132.12 162.56

AREA Km2

T (años)

C(10)

C(T)/C(10) C(T)

PT24 (mm)

Q (m3/s)

221.00 221.00 221.00 221.00 221.00 221.00

2 5 10 25 50 100

0.06 0.057 0.057 0.057 0.06 0.06

0.87 0.93 1 1.1 1.15 1.20

5.26 17.56 28.26 43.31 55.10 67.15

0.28 1.32 2.57 4.79 6.76 9.01

0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.07

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

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Tabla 6.1-56: Método Verni King- Verni King Modificado Cuenca 4

CUENCA

Area

T

PT24

Caudal

(Km2) 57.80 57.80 57.80

(años) 50 100 200

(mm) 55.10 67.15 79.37

(m3/s) 31.77 40.59 49.94

AREA

T

Km2

(años)

57.80 57.80 57.80 57.80 57.80 57.80

2 5 10 25 50 100

C(10)

0.06 0.057 0.057 0.057 0.06 0.06

C(T)/C(10)

0.87 0.93 1 1.1 1.15 1.20

C(T)

0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.07

PT24

Q

(mm)

(m3/s)

5.26 17.56 28.26 43.31 55.10 67.15

0.09 0.41 0.79 1.47 2.08 2.77

Tabla 6.1-57: Método Verni King- Verni King Modificado Cuenca 5

CUENCA

Area

T

PT24

Caudal

(Km2) 6988.00 6988.00 6988.00

(años) 50 100 200

(mm) 57.41 66.11 74.79

(m3/s) 2272.75 2707.55 3154.68

AREA

T

Km2

(años)

6988.00 6988.00 6988.00 6988.00 6988.00 6988.00

2 5 10 25 50 100

C(10)

0.06 0.057 0.057 0.057 0.06 0.06

C(T)/C(10)

0.87 0.93 1 1.1 1.15 1.20

C(T)

0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.07

PT24

Q

(mm)

(m3/s)

13.33 27.46 36.82 48.64 57.41 66.11

18.38 48.13 74.44 115.65 148.50 184.60

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

CONSULTORES DE INGENIERIA LTDA.

Tabla 6.1-58: Método Verni King- Verni King Modificado Cuenca 6

CUENCA

Area

T

PT24

Caudal

(Km2) 1163.00 1163.00 1163.00

(años) 50 100 200

(mm) 79.34 92.29 105.20

(m3/s) 700.62 845.10 993.98

AREA Km2

T (años)

C(10)

C(T)/C(10)

C(T)

PT24 (mm)

Q (m3/s)

1163.00 1163.00 1163.00 1163.00 1163.00 1163.00

2 5 10 25 50 100

0.06 0.057 0.057 0.057 0.06 0.06

0.87 0.93 1 1.1 1.15 1.20

0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.07

13.77 34.79 48.71 66.29 79.34 92.29

3.95 13.32 21.74 35.04 45.78 57.62

Tabla 6.1-59: Método Verni King- Verni King Modificado Cuenca 7

CUENCA

Area

T

PT24

Caudal

(Km2) 355.00 355.00 355.00

(años) 50 100 200

(mm) 79.97 92.73 105.44

(m3/s) 249.03 299.20 350.86

AREA

T

Km2

(años)

355.00 355.00 355.00 355.00 355.00 355.00

2 5 10 25 50 100

C(10)

0.06 0.057 0.057 0.057 0.06 0.06

C(T)/C(10)

0.87 0.93 1 1.1 1.15 1.20

C(T)

0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.07

PT24

Q

(mm)

(m3/s)

15.38 36.09 49.80 67.12 79.97 92.73

1.59 4.90 7.86 12.52 16.27 20.40

FASE 2.2: INGENIERIA BASICA PARA ANTEPROYECTOS

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Tabla 6.1-60: Método Verni King- Verni King Modificado Cuenca 9

CUENCA

Area

T

PT24

Caudal

(Km2) 230.00 230.00 230.00

(años) 50 100 200

(mm) 79.97 92.73 105.44

(m3/s) 169.97 204.21 239.47

AREA Km2

T (años)

C(10)

C(T)/C(10)

C(T)

PT24 (mm)

Q (m3/s)

230.00 230.00 230.00 230.00 230.00 230.00

2 5 10 25 50 100

0.06 0.057 0.057 0.057 0.06 0.06

0.87 0.93 1 1.1 1.15 1.20

0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.07

15.38 36.09 49.80 67.12 79.97 92.73

1.09 3.35 5.37 8.55 11.11 13.92

Tabla 6.1-61: Método Verni King- Verni King Modificado Cuenca 10

CUENCA

Area

T

PT24

Caudal

(Km2) 125.00 125.00 125.00

(años) 50 100 200

(mm) 79.97 92.73 105.44

(m3/s) 99.39 119.41 140.03

AREA

T

Km2

(años)

125.00 125.00 125.00 125.00 125.00 125.00

2 5 10 25 50 100

C(10)

0.06 0.057 0.057 0.057 0.06 0.06

C(T)/C(10)

0.87 0.93 1 1.1 1.15 1.20

C(T)

0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.07

PT24

Q

(mm)

(m3/s)

15.38 36.09 49.80 67.12 79.97 92.73

0.64 1.96 3.14 5.00 6.49 8.14

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Tabla 6.1-62: Método Verni King- Verni King Modificado Cuenca 11

CUENCA

Area

T

PT24

Caudal

(Km2) 256.00 256.00 256.00

(años) 50 100 200

(mm) 79.34 92.29 105.20

(m3/s) 184.94 223.07 262.37

C(10)

C(T)/C(10)

C(T)

AREA

T

Km2

(años)

256.00 256.00 256.00 256.00 256.00 256.00

2 5 10 25 50 100

0.06 0.057 0.057 0.057 0.06 0.06

0.87 0.93 1 1.1 1.15 1.20

0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.07

PT24

Q

(mm)

(m3/s)

13.77 34.79 48.71 66.29 79.34 92.29

1.04 3.52 5.74 9.25 12.08 15.21

Tabla 6.1-63: Método Verni King- Verni King Modificado Cuenca 12

CUENCA

Area

T

PT24

Caudal

(Km2) 90.30 90.30 90.30

(años) 50 100 200

(mm) 79.34 92.29 105.20

(m3/s) 73.92 89.17 104.88

C(10)

C(T)/C(10)

C(T)

AREA

T

Km2

(años)

90.30 90.30 90.30 90.30 90.30 90.30

2 5 10 25 50 100

0.06 0.057 0.057 0.057 0.06 0.06

0.87 0.93 1 1.1 1.15 1.20

0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.07

PT24

Q

(mm)

(m3/s)

13.77 34.79 48.71 66.29 79.34 92.29

0.42 1.41 2.29 3.70 4.83 6.08

Tabla 6.1-64: Método Verni King- Verni King Modificado Cuenca 13 Area

T

PT24

Caudal

(Km2) 94.30 94.30 94.30

(años) 50 100 200

(mm) 79.34 92.29 105.20

(m3/s) 76.80 92.63 108.95

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CUENCA

AREA

T

Km2

(años)

94.30 94.30 94.30 94.30 94.30 94.30

2 5 10 25 50 100

C(10)

0.06 0.057 0.057 0.057 0.06 0.06

C(T)/C(10)

0.87 0.93 1 1.1 1.15 1.20

C(T)

0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.07

PT24

Q

(mm)

(m3/s)

13.77 34.79 48.71 66.29 79.34 92.29

0.43 1.46 2.38 3.84 5.02 6.32

Tabla 6.1-65: Método Verni King- Verni King Modificado Cuenca 14

CUENCA

Area

T

PT24

Caudal

(Km2) 563.00 563.00 563.00

(años) 50 100 200

(mm) 55.10 67.15 79.37

(m3/s) 235.46 300.85 370.18

C(10)

C(T)/C(10)

C(T)

AREA

T

Km2

(años)

563.00 563.00 563.00 563.00 563.00 563.00

2 5 10 25 50 100

0.06 0.057 0.057 0.057 0.06 0.06

0.87 0.93 1 1.1 1.15 1.20

0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.07

PT24

Q

(mm)

(m3/s)

5.26 17.56 28.26 43.31 55.10 67.15

0.63 3.01 5.85 10.92 15.38 20.51

Tabla 6.1-66: Método Verni King- Verni King Modificado Cuenca 15

CUENCA

Area

T

PT24

Caudal

(Km2) 263.00 263.00 263.00

(años) 50 100 200

(mm) 55.10 67.15 79.37

(m3/s) 120.51 153.98 189.46

C(10)

C(T)/C(10)

C(T)

AREA

T

Km2

(años)

263.00 263.00 263.00 263.00 263.00 263.00

2 5 10 25 50 100

0.06 0.057 0.057 0.057 0.06 0.06

0.87 0.93 1 1.1 1.15 1.20

0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.07

PT24

Q

(mm)

(m3/s)

5.26 17.56 28.26 43.31 55.10 67.15

0.32 1.54 2.99 5.59 7.87 10.50

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Caudales adoptados. Luego de aplicar los métodos de cálculos se seleccionó el método Racional DGA ya que se obtuvieron rendimientos específicos cercanos a los observados en estudios anteriores y al libro Balance Hídrico de Chile. El método HUS no se aplicó ahora, pero se espera incorporarlo prontamente en la fase a posterior de este estudio. Los resultados de caudales del método Racional DGA son los que mejor se adaptaron a los entregados por la fluviometría y el balance hídrico de Chile; además de tener gran ventaja por su simplicidad ya que el resultado es controlado por las variables físicas observables que poseen las cuencas en el estudio. En la tabla 6.1-69 se observan los resultados seleccionados.

Tabla 6.1-67 Caudales de cuencas expresado en (m3/s).

PERIODO DE RETORNO EN AÑOS ESTACION PLUVIOMETRICA COPIAPO CUENCA 1 T = 50 T= 100 METODO DE CALCULO 60.42 77.19 VERNI-KING 3.95 5.26 VERNI-KING MODIFICADO 124.30 151.46 RACIONAL 5.36 6.81 RACIONAL DGA PERIODO DE RETORNO EN AÑOS ESTACION PLUVIOMETRICA COPIAPO CUENCA 2 T = 50 T= 100 METODO DE CALCULO 41.63 53.20 VERNI-KING 2.72 3.63 VERNI-KING MODIFICADO 81.42 99.21 RACIONAL 3.51

4.46

RACIONAL DGA PERIODO DE RETORNO EN AÑOS ESTACION PLUVIOMETRICA COPIAPO CUENCA 3 T = 50 T= 100 METODO DE CALCULO 103.40 132.12 VERNI-KING 6.76 9.01 VERNI-KING MODIFICADO 228.92 278.95 RACIONAL 9.86 12.54 RACIONAL DGA PERIODO DE RETORNO EN AÑOS

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ESTACION PLUVIOMETRICA COPIAPO CUENCA 4 METODO DE CALCULO VERNI-KING VERNI-KING MODIFICADO RACIONAL RACIONAL DGA

T = 50

T= 100

31.77 2.08 59.87 2.58

40.59 2.77 72.96 3.28

ESTACION PLUVIOMETRICA COPIAPO PERIODO DE RETORNO EN AÑOS CUENCA 5 T = 50 T= 100 METODO DE CALCULO 2272.75 2707.55 VERNI-KING 148.50 184.60 VERNI-KING MODIFICADO 8169.52 9408.21 RACIONAL 276.00 331.67 RACIONAL DGA ESTACION PLUVIOMETRICA ELIBOR CAMPAMENTO PERIODO DE RETORNO EN AÑOS CUENCA 6 T = 50 T= 100 METODO DE CALCULO 700.62 845.10 VERNI-KING 45.78 57.62 VERNI-KING MODIFICADO 1734.55 2017.68 RACIONAL 74.73 90.70 RACIONAL DGA ESTACION PLUVIOMETRICA LOS LOROS PERIODO DE RETORNO EN AÑOS CUENCA 7 T = 50 T= 100 METODO DE CALCULO 249.03 299.20 VERNI-KING 16.27 20.40 VERNI-KING MODIFICADO 533.68 618.82 RACIONAL 22.99 27.82 RACIONAL DGA

ESTACION PLUVIOMETRICA LOS LOROS

CUENCA 9 METODO DE CALCULO VERNI-KING VERNI-KING MODIFICADO RACIONAL RACIONAL DGA

PERIODO DE RETORNO EN AÑOS T = 50 T= 100 169.97 11.11 345.77 14.90

204.21 13.92 400.92 18.02

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ESTACION PLUVIOMETRICA LOS LOROS

CUENCA 10 METODO DE CALCULO VERNI-KING VERNI-KING MODIFICADO RACIONAL RACIONAL DGA

PERIODO DE RETORNO EN AÑOS T = 50 T= 100 99.39 6.49 187.92 8.10

119.41 8.14 217.89 9.80

ESTACION PLUVIOMETRICA ELIBOR CAMPAMENTO PERIODO DE RETORNO EN AÑOS CUENCA 11 T = 50 T= 100 METODO DE CALCULO 184.94 223.07 VERNI-KING 12.08 15.21 VERNI-KING MODIFICADO 381.81 444.13 RACIONAL 13.15 16.45 RACIONAL DGA ESTACION PLUVIOMETRICA ELIBOR CAMPAMENTO PERIODO DE RETORNO EN AÑOS CUENCA 12 T = 50 T= 100 METODO DE CALCULO 73.92 89.17 VERNI-KING 4.83 6.08 VERNI-KING MODIFICADO 134.68 156.66 RACIONAL 5.80 7.04 RACIONAL DGA

ESTACION PLUVIOMETRICA ELIBOR CAMPAMENTO PERIODO DE RETORNO EN AÑOS CUENCA 13 T = 50 T= 100 METODO DE CALCULO 76.80 92.63 VERNI-KING 5.02 6.32 VERNI-KING MODIFICADO 140.64 163.60 RACIONAL 6.06 7.35 RACIONAL DGA ESTACION PLUVIOMETRICA COPIAPO

CUENCA 14 METODO DE CALCULO VERNI-KING VERNI-KING MODIFICADO RACIONAL RACIONAL DGA

PERIODO DE RETORNO EN AÑOS T = 50 T= 100 235.46 15.38 583.18 25.12

300.85 20.51 710.62 31.95

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ESTACION PLUVIOMETRICA COPIAPO

CUENCA 15 METODO DE CALCULO VERNI-KING VERNI-KING MODIFICADO RACIONAL RACIONAL DGA

PERIODO DE RETORNO EN AÑOS T = 50 T= 100 120.51 7.87 272.43 11.74

153.98 10.50 331.96 14.92

Para cada puente en estudio se consideró las cuencas que aportan caudal aguas arriba de su posición en el cauce, asumiendo que para un periodo de retorno de 50 y 100 años respectivamente el caudal será la suma de estas como se muestra a continuación:

Tabla 6.1-68 Caudales Aportantes por Cuencas Según Método Racional DGA

CAUDAL DE DISEÑO RACIONAL DGA (m3/seg)

PLUVIOMETRIA

PUENTE

CUENCAS ASOCIADAS

T=50

T=100

CASERON

CUENCA (1-15)

17.09

21.73

SAN PEDRO

CUENCA (2-15-14)

40.37

51.33

TOLEDO

CUENCA (3-14)

34.99

44.48

BODEGA

CUENCA (4-14)

27.70

35.22

PAIPOTE NUEVO

CUENCA (5 -14)

301.13

363.62

PAIPOTE VIEJO

CUENCA (5-14)

301.13

363.62

OJANCOS

CUENCA (6-13)

80.78

98.06

NANTOCO ANTIGUO

CUENCA (6-13)

80.78

98.06

CERRILLOS RUTA C-35

CUENCA (6-12)

80.53

97.74

POTRERO SECO RUTA C-35

CUENCA (6-11)

91.17

110.67

PABELLON

CUENCA (6-11)

91.17

110.67

EL YESO

CUENCA (6-11)

91.17

110.67

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HORNITOS 1

CUENCA (6-9-10)

97.72

118.52

HORNITOS 2

CUENCA (6-9-10)

97.72

118.52

Distribución de caudales en el tramo de estudio. Para el cálculo de los caudales de diseño se tomó en cuenta la información pluviométrica e información fluviométrica representada por estaciones en el tramo en estudio, como observaremos en el siguiente esquema: Figura 6.1-10 Distribución de caudales del tramo en estudio.

Como apreciamos la estación fluviométrica Rio Copiapó nos aportó información del caudal que transitara desde el puente Hornitos 2, hasta el puente Ojancos. Luego a la altura de los puentes Paipote Viejo y Paipote Nuevo, se añade el caudal que aporta la cuenca de Paipote (Nro. 5) con la información pluviométrica que aporta la estación meteorológica Pastos grandes y los parámetros físicos de la cuenca en consideración. En sentido agua abajo luego de los puentes Paipote Nuevo y Paipote Viejo confluyen ambos caudales, representado el nuevo caudal que atravesara desde el puente Bodega hasta el puente caserón. Es importante señalar que los tramos entre puentes se añaden caudales que aportan la escorrentía proveniente de las cuencas los interceptan.

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Estudio de Ingeniería: “Mejoramiento Varios Puentes, Región de Atacama”” F.7.GES.1.7/Rev. 1 Paseo Bulnes 317 Piso 7, Fono: (562) 699 0053 Fax: (562) 699 3985, CP 6520418, email: [email protected] - URL: http://www.cdi.cl Santiago - Chile

Posteriormente, según los explicado en la figura 6.1-10 se realiza una reasignación de caudales como describiremos a continuación: el tramo comprendido entre los puentes Hornitos 2 y Ojancos este definido por la sumatoria del caudal de la estación fluviométrica de RIO COPIAPO EN LA PUERTA y los caudales aportados por las cuencas aportantes según su ubicación en el tramo en estudio. El tramo comprendido entre los puentes Paipote Nuevo – Viejo y Caserón este definido por la sumatoria del caudal que proviene del puente Hornitos 2 y el que aporta la cuenca de Paipote. Tabla 6.1-69 Caudales De Diseño CAUDAL DE DISEÑO ( m3/seg ) PUENTE

T=50

T=100

CASERON

17.09

21.73

SAN PEDRO

40.37

51.33

TOLEDO

34.99

44.48

BODEGA

27.70

35.22

PAIPOTE NUEVO

301.13

363.62

PAIPOTE VIEJO

301.13

363.62

OJANCOS

80.78

98.06

NANTOCO ANTIGUO

80.78

98.06

CERRILLOS RUTA C-35

80.53

97.74

POTRERO SECO RUTA C-35

91.17

110.67

PABELLON

91.17

110.67

EL YESO

91.17

110.67

HORNITOS 1

97.72

118.52

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HORNITOS 2

97.72

118.52

Como se muestra en la figura se realiza la distribución de caudales en el tramo de estudio. Figura 6.1-10.a Distribución de caudales reasignados en tramo en estudio.

Podemos apreciar como el caudal proveniente de la cuenca de embalse Lautaro con un valor de 110.67 m3/seg, transita el tramo del cauce desde el puente Hornitos 2 hasta el puente ojancos, y confluye con el caudal proveniente de la cuenca de Paipote con un valor de 367.28 m3/seg, transitando el tramo del cauce desde el puente Bodega hasta el puente Caserón con un valor equivalente a 477.93 m3 / seg, representando la suma de los caudales ya referidos.

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6.1.11 Análisis comparativo con los caudales adoptados obtenidos de los estudios hecho por el INH. En la siguiente imagen observaremos los caudales de diseño calculados por el Estudio del INH denominado “Diseño De Obras Fluviales y Manejo De Cauce En La Quebrada Paipote En La Región De Atacama “, en éste se determina un caudal líquido y el otro detrítico cuyos niveles de concentración volumétrica varía entre 42 % a 60 % del caudal líquido. A continuación, la imagen siguiente resume los valores de caudales detríticos adoptados: Figura 6.1-11 Caudales de diseño Detrítico del INH

Comparando los resultados de los caudales adoptados por el INH y los caudales resultantes de nuestro diseño, se aprecia una variación del caudal proveniente de la cuenca Paipote una variación de 157.18 m3/seg diferencia aproximada del 57.22 %. Entre las causas que diferencian nuestros resultados destacan el cálculo de caudales detríticos (arrastre de solidos) por parte del INH, y el cálculo de caudales líquidos para nuestro diseño, además de la diferencia que puede derivar del criterio al momento de

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medir los parámetros físicos característicos de cada cuenca.

Este estudio preliminar

puede procesar información. 6.1.12 Conclusión Final Por ser el estudio del INH específico para la región y poseer mayores fuentes de información se decide adoptar estos caudales.

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