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• Ruben Alberto Ñavincopa Carhuamaca

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CALCULO HIDROLOGICO DEL PROYECTO PUENTE MONTE LOS O

CALCULO DEL TIRANTE MAXIMO EN FUNCION AL CAUDAL DE MAXIMA AVENIDA Debido a la falta de información hidrometereológica en determinadas zonas que justifiquen el d estructuras proyectadas, se plantean metodos de cálculo empirícos en base a observaciones y p de acuerdo a las características geomorfológicas y de cobertura vegetal de la zona donde se ub Con la finanlidad de obtener la altura maxima que tendrá el puente se calcularan los caudales in de diferentes metodos empiricos; de esta forma determinaremos el maximo caudal, luego con e utililizando la formula de Maning obtendremos una nueva altura de agua, que será mayor a la m por el agua en una máxima avenida. A.-

METODO DE LA SECCION Y LA PENDIENTE

Para aplicar el siguiente método debe realizarse los siguientes trabajos de campo: 1.- Selección de varios tramos del río. 2.- Levantamiento topográfico de las secciones tranversales seleccionadas (3 secciones mínimas). 3.- Determinación de la pendiente de la superficie de agua con las marcas o huellas dejadas por las avenidas. 4.- Elegir un valor de coeficiente de rugosidad ( n ) el más óptimo. 5.- Aplicar cálculos en la formula de Manning.

A:área de la sección humeda R:área de la sección humeda/ S:pendiente de la superficie d n: rugosidad del cauce del río

Qmax. = A * R^(2/3) * S^(1/2) / n

La siguiente tabla nos muestra los distinto valores de "n" que se adoptaran: SEGUN COWAN: Condiciones del río:

material del cauce:

A B C D

terroso rocoso gravoso fino gravoso grueso

material del cauce adoptado:

Grado de irregularidad:

A B C D Grado de irregularidad adoptado:

ninguna leve regular severo

Secciones Variables

A B C

leve regular severo

variación de la seccción adoptada:

Efecto de las obstrucciones:

A B C D

despreciables menor apreciable severo

Efecto de las obstrucciones adoptado:

vegetación:

A B C D

ninguna poco regular alta

vegetación adoptada:

grado de sinuosidad:

A B C

Insignificante regular considerable

grado de sinuosidad adoptado: valor de " n " adoptado según COWAM

n=

SEGUN SCOBEY: Condiciones del río: n = 0.025

Cauce de tierra natural limpios con buen alineamiento con o sin algo de vegetación en los talud en los taludes n = 0.030

Cauce de piedra fragmentada y erosionada de sección variable con algo de vegetación en los bo ( típico de los ríos de entrada de ceja de selva ) n = 0.035

Cauce de grava y gravilla con variación considerable de la sección transversal con algo de vege baja pendiente.( típico de los ríos de entrada de ceja de selva ) n = 0.040-0.050

Cauce con gran cantidad de canto rodado suelto y limpio, de sección transversal variable con o ( típicos de los ríos de la sierra y ceja de selva ) n = 0.060-0.075

Cauce con gran crecimiento de maleza, de sección obstruida por la vegetación externa y acuáti irregular. ( típico de los ríos de la selva ) valor de " n " adoptado según SCOBEY

: : : : :

0.075 0.075 196.45 23.29 13.61 0.010 0.075

=

44.43

n=

Seleccionando el menor valor de "n" de estos dos criterios Cota de N.A.M.E dejada por las huellas Aa : Area de la sección del río en la avenida P : perimetro mojado de la avenida S : pendiente de la superficie del fondo de cauce n : rugosidad del cauce del río. Qmax. = A * (A/P)^(2/3) * S^(1/2) / n Qmax. B.-

METODO DE LA VELOCIDAD Y AREA

Para aplicar el siguiente método debe realizarse los siguientes trabajos de campo: 1.- Selección de 2 tramos del río. 2.- Medir la profundidad actual en el centro del río ( h ). 3.- Levantamiento topográfico de las secciones tranversales seleccionadas indicando marcas o hue aguas de máximas avenidas. 4.- Medir la velocidad superficial del agua ( Vs ) que discurre tomando en cuenta el tiempo que dem llegar de un punto a otro en una sección regularmente uniforme, habiéndose previamente defin ambos puntos. 5.- Calcular el área de la sección transversal del río durante la avenida dejadas por las huellas ( Aa calcular usando la regla de Simpson o dibujando la sección en papel milimetrado. 6.- Aplicar cálculos en las siguientes formulas:

Ha =( coef.)* Aa / Ba

Ba = coef. = Aa Ha =( coef.)* Aa / Ba Ha =

Ha: Aa: Ba: coef.:

9.70 m 1.77 23.29 m2

Altura máxima de agua en la Area de la sección del río en l Ancho máximo del espejo de Coeficiente de amplificación a

4.238 m

Va = Vs * Ha / h Va: Velocidad de agua durante la avenida Vs: Velocidad superficial del agua actual Ha: Altura máxima de agua en la avenida h: Profundidad actual en el centro del río Vs h Ha Va Caudal de avenida: C.-

= = =

0.32 m/s 0.55 m 4.238 m

=

2.466 m/s

Qmax=Va * Aa

( debera ser mayor que h )

=

57.42

METODO DE LA FORMULA RACIONAL

Para aplicar el siguiente método empírico debe realizarse el siguiente trabajo de gabinete: 1.- Determinar el área de influencia de la cuenca en héctareas. 2.- Estimar una intensidad de lluvia máxima ( mm/h ) 3.- Aplicar cálculos con la fórmula racional

Q= C * i * A / 360

Q: Caudal máximo de escorrentia que provocara una u Coeficiente de escorrentia A: Area de influencia de la cuenca.(ha) i: intensidad máxima de lluvia (mm/h)

coeficiente escorrentia (C): A cultivos generales en topografía ondulada ( S = 5 a 10 % ) B cultivos generales en topografía inclinada ( S = 10 a 30 % ) C cultivos de pastos en topografía ondulada ( S = 5 a 10 % ) D cultivos de pastos en topografía inclinada ( S = 10 a 30 % ) E cultivos de bosques en topografía ondulada ( S = 5 a 10 % ) F cultivos de bosques en topografía inclinada ( S = 10 a 30 % ) G areas desnudas en topografía ondulada ( S = 5 a 10 % ) H areas desnudas en topografía inclinada ( S = 10 a 30 % ) indicar la letra correspondiente al coeficiente seleccionado coeficiente escorrentia adoptado ( C ) :

Area de la cuenca adoptada ( A ) =

E

= 800 has

intensidad máxima de lluvia adoptada ( i ) = Caudal máximo:

Qmax=C* i * A / 360 =

200 mm/h 80.00 m3/s

De los tres caudales máximos calculados se adoptaran lo siguiente: 1 .- el máximo de los caudales 2 .- el promedio de los caudales 3 .- la media ponderada 1 CAUDAL MAXIMO SELECCIONADO

Qmax=

80.00

Luego con el caudal máximo adoptado se ingresara nuevamente en la formula de Manning y se de agua de máximas avenidas. Qmax. = A * (A/P)^(2/3) * S^(1/2) / n

Qmax.= A^(5/3) * S^(1/2) P^(2/3) * n

Qmax.= ( Aa+ &A)^(5/3) * S^(1/2) (1.1P)^(2/3) * n

INCREMENTE EL N.A.M.E EN

&A &A &A= (Ba+&H)*&H

= = =

[ Qmax * n * (1.1P)^(2/3) / S^(1/2) ]^ 11.144 11.144

&H

=

1.04

NUEVA COTA DE N.A.M.E.

=

197.49

CAUDAL MAXIMO

=

80.0

Qmax

UENTE MONTE LOS OLIVOS

nas que justifiquen el diseño hidráulico de las se a observaciones y parámetros determinados de la zona donde se ubica el proyecto. lcularan los caudales instantaneos, por medio mo caudal, luego con este caudal calculado que será mayor a la marca de la huella dejada

3 secciones mínimas). huellas dejadas por las aguas de máximas

de la sección humeda ( m2) de la sección humeda/ perimetro mojado iente de la superficie del fondo de cauce sidad del cauce del río.

A

=

0.020

C

=

0.010

B

=

0.005

C

=

0.020

C

=

0.025

C

=

1.300

0.104

egetación en los taludes y gravillas dispersas

de vegetación en los bordes y considerable pendiente

versal con algo de vegetación en los taludes y

sversal variable con o sin vegetacion en los taludes

ación externa y acuática de lineamiento y sección

m.s.n.m m2 m

m3/s

ndicando marcas o huellas dejadas por las

enta el tiempo que demora un objeto flotante en ose previamente definido la distancia entre

as por las huellas ( Aa ). El área se puede

máxima de agua en la avenida e la sección del río en la avenida máximo del espejo de agua en la avenida. ente de amplificación adoptado

ser mayor que h )

m3/s

bajo de gabinete:

correntia que provocara una máxima avenida. (m3/s )

a de la cuenca.(ha) ma de lluvia (mm/h)

= 5 a 10 % ) = 10 a 30 % ) = 5 a 10 % ) = 10 a 30 % ) = 5 a 10 % ) = 10 a 30 % ) 5 a 10 % ) 0 a 30 % )

0.18

( < 500 has )

m3/s

mula de Manning y se hallara el nuevo valor de la altura

A^(5/3) * S^(1/2) P^(2/3) * n

* n * (1.1P)^(2/3) / S^(1/2) ]^(3/5) - Aa m2 m2 m

m.s.n.m m3/s