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• Lennin Miller Villcas Cespedes

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1. En una cuenca de 10 ha, existe una zona de 50 ha con cultivos con granos en hileras, con condició hidrológica buena y con un suelo con alta tasa de infiltración (grupo A); la zona restante de 70 es una pradera con condición hidrológica buena y con un suelo que tiene una tasa de infiltración moderada (grupo B). Si la condición de humedad antecedente es II, estimar el valor del escurrimien directo que se produce, para una lluvia de 160 mm. Datos: Area cuenca

120 has

Condiciones: ZONA I

Zona de 50 has cultivos con granos de hileras de condicion hidrologica buena Suelo de alta tasa de infiltracion (Grupo A)

ZONA II

Zona de 70 has pradera de condicion hidrologica buena Suelo de tasa de infiltracion moderada (Grupo B) Humedad antecedente II

Nos piden:

El escurrimiento para una lluvia de 160 mm

De tablas obtenemos: ZONA 1 Area = 50 Has N1 = 67 P= 160 mm Caudal de escurrimiento zona 1 Q1 = 70.05 mm ZONA 2 Area = 70 Has N2 = 58 P= 160 mm Caudal de escurrimiento zona 2 Q2 = 49.43 mm Caudal de escurrimiento total ponderado por el area Q=

58.02 mm

Caudal de escurrimiento total ponderado por el numero de curva Np =

61.75

SURCOS=GRANOS EN HLERAS

Qt =

57.79

mm

os en hileras, con condición A); la zona restante de 70 ha, na tasa de infiltración r el valor del escurrimiento

URCOS=GRANOS EN HLERAS

Condicion de humedad antedende II

1. En una cuenca de 10 ha, existe una zona de 50 ha con cultivos con granos en hileras, con condició hidrológica buena y con un suelo con alta tasa de infiltración (grupo A); la zona restante de 70 es una pradera con condición hidrológica buena y con un suelo que tiene una tasa de infiltración moderada (grupo B). Si la condición de humedad antecedente es II, estimar el valor del escurrimien directo que se produce, para una lluvia de 160 mm. 2. Para los datos del problema 1, estimar el valor del escurrimiento:  para una CHA-I  para una CHA-III Datos: Area cuenca

120 has

Condiciones: ZONA 1

Zona de 50 has cultivos con granos de hileras de condicion hidrologica buena Suelo de alta tasa de infiltracion (Grupo A)

ZONA 2

Zona de 70 has pradera de condicion hidrologica buena Suelo de tasa de infiltracion moderada (Grupo B) Humedad antecedente II

Nos piden:

El escurrimiento para una lluvia de 160 mm

Para un CHA-I De tablas obtenemos: ZONA 1 Area = 50 Has N1 = 67.00 N1-CHA-I = 46.03 P= 160 mm Caudal de escurrimiento zona 1 Q1 = 25.32 mm ZONA 2 Area = 70 Has N2 = 58 N2-CHA-I = 36.71 P= 160 mm Caudal de escurrimiento zona 2 Q2 = 10.27 mm

Para un CHA-I el caudal de escurrimiento total ponderado por el area Q CHA-I =

16.54

mm

Para un CHA-I el caudal de escurrimiento total ponderado por el numero de curva Np CHA I =

40.5908001

Qt CHA-I =

16.04

mm

Para un CHA-III De tablas obtenemos: ZONA 1 Area = 50 Has N1 = 67.00 N1-CHA-III = 82.36 P= 160 mm Caudal de escurrimiento zona 1 Q1 = 109.27 mm ZONA 2 Area = 70 Has N2 = 58 N2-CHA-III = 76.05 P= 160 mm Caudal de escurrimiento zona 2 Q2 = 92.59 mm Para un CHA-I el caudal de escurrimiento total ponderado por el area Q CHA-III =

99.54

mm

Para un CHA-I el caudal de escurrimiento total ponderado por el numero de curva Np CHA III =

78.6829158

Qt CHA-III =

99.44

mm

os en hileras, con condición A); la zona restante de 70 ha, na tasa de infiltración r el valor del escurrimiento

Condicion de humedad antedende II

3. En la zona de Limón se tiene una cuenca de 1.2 km2, siendo la distancia entre el punto más a cuenca y la estación de aforo de 2800 m y una diferencia de altura entre estos dos punto 40 % del área de la cuenca tiene suelos franco arenoso y son terrenos cultivados, mientras que área restante tiene suelos arcillosos y está cubierto de zacate. Con los datos anteriores, determinar el que se presenta con un período de retorno de 10 años. Datos:

Tiempo de retorno T = Duracion

10 años

Area en la zona A= Longitud del cauce = L = Diferencia de desnivel = H

1.2 km2 2800 m 84 m

1200000 m2

Zona 1

A1 = 40% Ac 0.48 km2 Suelo franco arenoso y terrenos cultivados

Zona 2

A2 = 60% Ac 0.72 km2 Suelos arcillosos y cultivos de zacate

Nos piden caudal maximo Utilizamos la ecuacion racional Qmax = >C x Imax x A /360

ha

1.- Calculo de C ponderado Calculo de la pendiente =

De tablas

C1 =

0.03

0.30

3%

120 has

C2=

0.60

C pond =

0.48

2.- Calculo de Imax tiempo de re T = D=

10 ?

D = tc (tiempo de concetracion) FÓRMULA DE KIRPICH Calculo del tc tc =

33.94 min

Duracion =

33.94 min

La Intensidad maxima sera Imax =

88.518 mm/hr

3.- calculo del caudal maximo Q max =

14.16

m3/seg

ia entre el punto más alejado de la ura entre estos dos puntos de 84 m. El cultivados, mientras que el 60 % del anteriores, determinar el caudal máximo

4. En la tabla 6.19 se muestran los caudales máximos anuales en m3/s para la estación del río Corobicí, con el fin de diseñar los muros de encauzamiento para evitar inundaciones, se pide determinar el caudal de diseño para un período de retorno de 50 años, utilizando los métodos de Gumbel, Nash y Lebediev. Tabla 6.19 Caudales máximos anuales del río Corobicí Año

Q (m3/s)

1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992

83.1 82.8 60.3 65.0 60.5 57.0 66.7 58.5 50.9

Año

Q (m3/s)

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001

65.3 71.5 96.2 88.0 91.2 56.6 37.5 51.9 88.1

1.- Solucion por el metodo de Gumbel Año

18

1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001

Promedio

Q (m3/s)

Calculamos

83.1 82.8 60.3 65.0 60.5 57.0 66.7 58.5 50.9 65.3 71.5 96.2 88.0 91.2 56.6 37.5 51.9 88.1

Caudal Promedio Qm =

68.4

m3/seg

Desviacion estandar ơQ =

15.90

m3/seg

Tr =

50 años

De tablas obtenemos la variables reducidas para N (Nro de datos) N=

18

Yn =

0.5202 TABLA

ơN =

1.0493 TABLA

de la formaula 6.27 Qmax =

119.79

m3/seg

68.4 Para calcular el intervalo de confianza 𝟇=1− 1/𝑇

ɸ=

0.98 > 90

Utilizamos la ecaucion 6.30

ꙘQ = +/-

17.27

m3/seg

El caudal de Diseño Qd =

137.07

m3/seg

para la estación del río ndaciones, se pide s, utilizando los

as para N (Nro de datos)

"Escriba aquí la ecuación."

4. En la tabla 6.19 se muestran los caudales máximos anuales en m3/s para la estación del rí Corobicí, con el fin de diseñar los muros de encauzamiento para evitar inundaciones, se pide determinar el caudal de diseño para un período de retorno de 50 años, utilizando los métodos de Gumbel, Nash y Lebediev. Tabla 6.19 Caudales máximos anuales del río Corobicí Año

Q (m3/s)

1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992

83.1 82.8 60.3 65.0 60.5 57.0 66.7 58.5 50.9

Año

Q (m3/s)

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001

65.3 71.5 96.2 88.0 91.2 56.6 37.5 51.9 88.1

1.- Solucion por el metodo de Gumbel Año

18

1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001

Promedio

Q (m3/s)

Calculamos

83.1 82.8 60.3 65.0 60.5 57.0 66.7 58.5 50.9 65.3 71.5 96.2 88.0 91.2 56.6 37.5 51.9 88.1

Caudal Promedio Qm =

68.4

m3/seg

Desviacion estandar ơQ =

15.90

m3/seg

Tr =

100 años

De tablas obtenemos la variables reducidas para N (Nro de datos) N=

18

Yn =

0.5202 TABLA

ơN =

1.0493 TABLA

de la formaula 6.27 Qmax =

130.29

m3/seg

68.4 Para calcular el intervalo de confianza 𝟇=1− 1/𝑇

ɸ=

0.99 >0. 90

Utilizamos la ecaucion 6.30

ꙘQ = +/-

17.27

m3/seg

El caudal de Diseño Qd =

147.57

m3/seg

para la estación del río ndaciones, se pide s, utilizando los

as para N (Nro de datos)

cuando ɸ este entre 0.20-0.80 ɸ=

0.99 utilizamos la ecuacion 6.29

ꙘQ = +/- =

35.72

=

10

Qd =

166.01

m3/seg

4. En la tabla 6.19 se muestran los caudales máximos anuales en m3/s para la estación del río C diseñar los muros de encauzamiento para evitar inundaciones, se pide determinar el caudal de di período de retorno de 50 años, utilizando los métodos de Gumbel, Nash y Lebediev.

2.- Solucion por el metodo de Nash ORDENAR Año 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001

m

Qi (m3/s)

T

T/(T-1)

Xi

Qi.Xi

Qi2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

96.2 91.2 88.1 88.0 83.1 82.8 71.5 66.7 65.3 65.0 60.5 60.3 58.5 57.0 56.6 51.9 50.9 37.5 1231.1000

19.000 9.500 6.333 4.750 3.800 3.167 2.714 2.375 2.111 1.900 1.727 1.583 1.462 1.357 1.267 1.188 1.118 1.056

1.0556 1.1176 1.1875 1.2667 1.3571 1.4615 1.5833 1.7273 1.9000 2.1111 2.3750 2.7143 3.1667 3.8000 4.7500 6.3333 9.5000 19.0000

-1.6293 -1.3160 -1.1271 -0.9886 -0.8774 -0.7830 -0.6999 -0.6246 -0.5548 -0.4888 -0.4252 -0.3629 -0.3005 -0.2367 -0.1696 -0.0960 -0.0098 0.1068 ∑Xi

-156.7369 -120.0202 -99.2945 -86.9958 -72.9097 -64.8337 -50.0428 -41.6602 -36.2271 -31.7701 -25.7247 -21.8802 -17.5797 -13.4938 -9.5998 -4.9837 -0.4980 4.0045 ∑Qi.Xi

9254.4400 8317.4400 7761.6100 7744.0000 6905.6100 6855.8400 5112.2500 4448.8900 4264.0900 4225.0000 3660.2500 3636.0900 3422.2500 3249.0000 3203.5600 2693.6100 2590.8100 1406.2500 ∑Qi2

-10.5833

-850.2463

88750.9900

SUMA

68.3944

PROMEDIO Calculo de a y b Calculo de b b= a=

Para un T = 50 años X = T/(T-1) X=

-33.8957

-33.8957162

48.465

48.4650767

T= 1.0204081633

50

Xm

(Q.X)m

-0.5880

-47.2359

4930.6106

Qmax =

118.18

m3/seg

Para el calculo del intervalo de confianza ꙘQ = +/-

∑Q ∑Q2 ∑X ∑X2 ∑QX Sxx = Sqq = Sxq =

7.93

m3/seg

1231.1000 88750.9900 -10.5833 9.9519 -850.2463 67.13 81910.61 -2275.33

El cauda maximo maximo Qdiseño = Q50 + DQ Qdiseño =

126.11

m3/seg

44.35

a estación del río Corobicí, con el fin de ar el caudal de diseño para un

Xi2 2.6546 1.7319 1.2703 0.9773 0.7698 0.6131 0.4899 0.3901 0.3078 0.2389 0.1808 0.1317 0.0903 0.0560 0.0288 0.0092 0.0001 0.0114 ∑X2i 9.9519 0.5529

Año 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001

Q (m3/s) 83.1 82.8 60.3 65.0 60.5 57.0 66.7 58.5 50.9 65.3 71.5 96.2 88.0 91.2 56.6 37.5 51.9 88.1

Año 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001

𝑄/𝑄𝑚−1

Q (m3/s) 83.1 82.8 60.3 65.0 60.5 57.0 66.7 58.5 50.9 65.3 71.5 96.2 88.0 91.2 56.6 37.5 51.9 88.1

0.2150 0.2106 -0.1183 -0.0496 -0.1154 -0.1666 -0.0248 -0.1447 -0.2558 -0.0452 0.0454 0.4065 0.2867 0.3334 -0.1724 -0.4517 -0.2412 0.2881

SUMATORIA Q= Qm=

1231.1 68.39 SUMATORIA N= 18 CALCULO DEL COEFICIENTE DE VARIACIÓN Cv=

〖 (𝑄/𝑄𝑚 −1) 〗 ^2 0.0462 0.0444 0.0140 0.0025 0.0133 0.0278 0.0006 0.0209 0.0654 0.0020 0.0021 0.1653 0.0822 0.1112 0.0297 0.2040 0.0582 0.0830 〖 (𝑄/𝑄𝑚 −1) 〗 ^2 0.9728

0.232 DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE ASIMETRIA

Cs=

0.141

HALLANDO P P= 1/T T=

0.02 50

2%

〖 (𝑄/𝑄𝑚 −1) 〗 ^3 0.0099 0.0093 -0.0017 -0.0001 -0.0015 -0.0046 0.0000 -0.0030 -0.0167 -0.0001 0.0001 0.0672 0.0236 0.0371 -0.0051 -0.0922 -0.0140 0.0239 〖 (𝑄/𝑄𝑚 −1) 〗 ^3 0.0320

HALLANDO K 0.150 0.100 x y 0.141

TABLA 6.17 2.130 2.110 2.126

INTERPOLANDO k=

2.1264

calculando el Er

0.34

Er=

0.34

CALCULO DEL CAUDAL MÁXIMO

Qmáx=

102.204

CALCULO DEL INTERVALO DE CONFIANZA "A" 0.7-1.5 N= N

18

A=

A 40 18

0.7 X 1.556

30 0.933 CALCULO DE LA VARIACIÓN DE CAUDAL

1.5

1.5

12.286 m3/seg

CALCULO DEL CAUDAL DE DISEÑO 114.490 m3/seg