INFORME HIDROLOGIA YANAHUANCA

““REFREF. . MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO YMEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO Y

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LAS ZONAS PERIFERICAS EN LA CIUDAD DE YANAHUANCATRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LAS ZONAS PERIFERICAS EN LA CIUDAD DE YANAHUANCA

DISTRITO DE YANAHUANCA, PROVINCIA DE DANIEL ALCIDES CARRIÓN - PASCO”DISTRITO DE YANAHUANCA, PROVINCIA DE DANIEL ALCIDES CARRIÓN - PASCO”

DISTRITODISTRITO :: YANAHUANCAYANAHUANCA

PROVINCIAPROVINCIA :: DANIEL CARRIÓNDANIEL CARRIÓN

DEPARTAMENTODEPARTAMENTO :: PASCOPASCO

ELABORADO PORELABORADO POR : : ING. IMER ALFONSO HARO VENTUROING. IMER ALFONSO HARO VENTURO

MAYO – 2011MAYO – 2011

1

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MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DANIEL CARRIÓN

CONTENIDO

1. GENERALIDADES......................................................................................................................... 4

1.0 OBJETIVOS.................................................................................................................................6

Objetivo principal................................................................................................................................6

Objetivos Secundarios.........................................................................................................................6

2. UBICACIÓN................................................................................................................................. 6

2.0 POLÍTICA:......................................................................................................................................6

2.1 GEOGRÁFICAS:...............................................................................................................................6

2.2 COORDENADAS UTM.................................................................................................................6

2.3 ALTITUD : 3451.0 MSNM...............................................................................................................7

3. CARACTERIZACIÓN METEREOLOGICA..........................................................................................7

3.0 GENERALIDADES.............................................................................................................................7

3.1 TEMPERATURA, ESTACIÓN YANAHUANCA.................................................................................8

3.2 HUMEDAD RELATIVA –ESTACIÓN YANAHUANCA...................................................................................8

3.3 VIENTOS.......................................................................................................................................9

3.4 PRECIPITACIÓN –ESTACIÓN YANAHUANCA...........................................................................................9

4. HIDROLOGIA............................................................................................................................. 12

5. INFORMACIÓN CARTOGRÁFICA Y METEOROLÓGICA..................................................................12

5.1 INFORMACIÓN CARTOGRÁFICA........................................................................................................12

5.2 INFORMACIÓN METEOROLÓGICA.....................................................................................................12

6. TRABAJO DE CAMPO................................................................................................................. 12

6.1 ANÁLISIS DE FRECUENCIA DE LA PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 HORAS...............................12

7. HIDROLOGIA ESTADISTICA........................................................................................................13

7.1 DISTRIBUCIÓN LOG NORMAL 2 PARAMETROS.........................................................................13

7.2 DISTRIBUCIÓN GUMBEL...........................................................................................................16

7.3 DISTRIBUCIÓN LOG PEARSON TIPO III......................................................................................19

8. PRUEBAS DE BONDAD DEL AJUSTE............................................................................................22

8.1 MÉTODO DE KOLMOGOROV – SMIRNOV................................................................................22

8.2 INTENSIDADES DE PRECIPITACIÓN PARA DURACIONES DE HASTA 1 HORA, CURVAS IDF.............................28

8.3 PRECIPITACIÓN MÁXIMA PARA TIEMPOS DE DURACIÓN MENORES DE 1 HORA.........................................29

REF. MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO Y SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LAS ZONAS PERIFERICAS DE LA CIUDAD DE

YANAHUANCA, PROVINCIA DE DANIEL ALCIDES CARRIÓN - PASCO

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8.4 INTENSIDADES DE PRECIPITACIÓN PARA TIEMPOS (LE DURACIÓN MENORES Y MAYORES A 1 HORA,.............29

8.5 INTENSIDAD DE LLUVIAS..........................................................................................................29

9. PARAMETROS HIDROLOGICOS DE LAS MICROCUENCAS QUE INFLUYE........................................34

9.1 ÁREA........................................................................................................................................34

9.2 LONGITUD DEL CAUCE.............................................................................................................34

9.3 ELEVACIÓN MEDIA DE LA SUB. CUENCA..................................................................................35

9.4 PENDIENTE DE LA CUENCA......................................................................................................35

9.5 TIEMPO DE CONCENTRACIÓN..................................................................................................35

9.6 ESTIMACIÓN DE LOS CAUDALES MÁXIMOS DE DISEÑO...........................................................35

9.7 OBTENCIÓN DE LOS CAUDALES MÁXIMOS DE DISEÑO POR EL MÉTODO RACIONAL A.- EL MÉTODO RACIONAL

36

10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.................................................................................41

10.0 CONCLUSIONES........................................................................................................................41

10.1 RECOMENDACIONES:...............................................................................................................41



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1. GENERALIDADES

Construir una estructura de captación para el abastecimiento de agua potable, a través del proyecto

denominado “REF. MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE,

ALCANTARILLADO Y SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LAS ZONAS

PERIFERICAS DE LA CIUDAD DE YANAHUANCA, PROVINCIA DE DANIEL CARRIÓN - PASCO ”,

Creando nuevas y mejores fuentes de trabajo para la población y mejorar los servicios básicos

existentes, lo cual permitirá mejorar su calidad de vida.

La evolución del hombre siempre ha mantenido una estrecha relación con la disponibilidad y

utilización de agua para su consumo. Cazadores y nómadas acampaban cerca de las fuentes

naturales de agua fresca, y las poblaciones estaban tan dispersas que la contaminación del agua no

constituía un serio problema. Los pueblos antiguos no necesitaban obras de ingeniería para su

aprovisionamiento y evacuación de agua. Cuando se desarrolló la vida en comunidad y las aldeas

agrícolas se transformaron en centros urbanos, el suministro, tratamiento y evacuación del agua

se convirtió en un problema para los habitantes de las ciudades. Es en este momento de la historia

cuando se determina que el agua no es solo necesaria para el consumo, sino también para el

aseo, mejorando la salud pública, además de manejar, tratar, evacuar el recurso hídrico

acorde a las necesidades del hombre disminuyendo sus impactos negativos sobre los

intereses de la población y el desarrollo de sus actividades. Posteriormente los adelantos

tecnológicos la hicieron necesaria para la industria y en la actualidad ha sido muy difundido su uso

recreativo.

El uso del agua potable es fundamental para el desarrollo de toda comunidad, el aprovisionamiento

de agua para necesidades domésticas, industriales y de riego, así como las instalaciones y plantas

necesarias para tratar el agua y hacerla llegar al consumidor, y evacuarla después de su utilización

es un problema que debe ser resuelto, garantizando la disponibilidad y el correcto aprovechamiento

de los recursos.

También debemos dar importancia al transporte, tratamiento y evacuación del agua

proveniente de la utilización de las necesidades domésticas del hombre y la escorrentía

superficial de las precipitaciones.

El abastecimiento de agua potable debe resolverse en términos de su cantidad, de su distribución y

de su calidad. La cantidad se establece según la población a abastecer en un plazo definido,



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contemplando su crecimiento y su uso, ya sea este doméstico, industrial, comercial, recreacional o

para servicios públicos; la distribución tanto espacial como temporal depende de las condiciones

geográficas y climáticas de la zona; y la calidad debe ser apta para un uso específico como el

consumo, y depende del medio en que se encuentra el recurso.

El agua encontrada en estado natural nunca está en estado puro, sino que presenta sustancias

disueltas y en suspensión. Estas sustancias pueden limitar, de modo igualmente natural, el tipo de

usos del agua.

La calidad del agua depende de factores biológicos, físicos y químicos. Las características físicas a

controlar son: los sedimentos, la turbiedad, el color, el olor, el sabor y la temperatura. Las

características químicas son la alcalinidad o acidez, y el contenido de sales, y el factor biológico más

importante en la presencia de coliformes o bacterias en el agua. Estas características pueden

preverse según las condiciones hidrogeológicas de los tipos de substratos por los que viaje o se

almacene el agua, ya que ésta se cargará de sales en función de la composición y la solubilidad de

los materiales de dicho substrato. Así, las aguas que discurren por zonas calizas (rocas muy

solubles) se cargarán fácilmente de carbonatos, entre otras sales. En el otro extremo, los cursos de

agua que discurren sobre substratos cristalinos, como los granitos, se cargarán muy poco de sales, y

aparecerá en cantidad apreciable la sílice.

Actualmente el abastecimiento de agua potable se ve amenazado por la expansión demográfica que

cambia el uso del suelo y varía los patrones de escorrentía por erosión, contaminación y

desprotección de las zonas de recarga de las cuencas, por esta razón se hace necesario el estudio y

planificación de los usos del recurso como un conjunto, principalmente en zonas con déficit del

mismo. Es necesario proteger la cobertura boscosa de las cuencas, replantear el aprovechamiento

del recurso hídrico en los sistemas productivos de agricultura y ganadería, así como lograr un

desarrollo planificado de las zonas rurales y urbanas.

Esta problemática se presenta en todo el país, durante los últimas décadas, los racionamientos en

época seca, han evidenciado vulnerabilidad en cuanto a la disponibilidad del recurso. Surge

entonces la necesidad de determinar la magnitud que puede alcanzar este problema en el futuro con

el fin de buscar soluciones que puedan aplicarse para evitar el colapso del sistema de abastecimiento

y evacuación el recurso hídrico existente.

Desde luego, el mejor modo de mantener un área cuando éste tiene reducidas dimensiones y

necesidades del liquido elemento es de manera natural y empírica, pero cuando se trata de

poblaciones en crecimiento es necesario la planificación para dimensionar los diseños de canales de



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conducción de agua, los reservorios y toda la infraestructura necesaria que permita dotar y asegurar

el agua potable de acuerdo a la demanda calculada así también dimensionar la infraestructura para

evacuar las aguas servidas y aguas proveniente de escorrentía superficial para la población atendida

considerando los cultivos u otros usos que las diferentes actividades humanas requieren.

1.0 OBJETIVOS

Objetivo principal

Construir una estructura de captación para el abastecimiento de agua potable, a través del

proyecto denominado “REF. MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SISTEMA DE AGUA

POTABLE, ALCANTARILLADO Y SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

EN LAS ZONAS PERIFERICAS DE LA CIUDAD DE YANAHUANCA, PROVINCIA DE DANIEL

CARRIÓN - PASCO”, que permita elevar la calidad de vida de la población beneficiaria, y

creando nuevas y mejores fuentes de trabajo para la población.

Objetivos Secundarios

Determinar los caudales mínimo y máximo de la escorrentía superficial del recurso hídrico en la

Microcuencas correspondientes al área del proyecto considerado, que permita el diseño

adecuado para las obras de captación, encausamiento y derivación.

2. UBICACIÓN

2.0 Política:

Departamento : PASCO.

Provincia : DANIEL CARRIÓN.

Distrito : YANAHUANCA.

Localidad : HUARAUTAMBO.

2.1 Geográficas:

Latitud Sur : 10° 28’ 31.7” S

Longitud Oeste : 76° 32’ 09.7” O

2.2 COORDENADAS UTM

Coordenadas UTM Este : 331890Norte : 8841608

2.3 Altitud : 3451.0 msnm.

Hidrográficamente se ubica en la vertiente del Atlántico y siguiendo una dirección de Sur – Norte y al

Nor –Oeste.



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3. CARACTERIZACIÓN METEREOLOGICA.

3.0 Generalidades

Los tres principales parámetros meteorológicos de mayor importancia para el proyecto “REF.

MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO Y

SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LAS ZONAS PERIFERICAS DE LA

CIUDAD DE YANAHUANCA, PROVINCIA DE DANIEL CARRIÓN - PASCO”, son: (valores medios

mensuales Temperatura: Tx; Humedad Relativa: Hrx y Precipitación: Px), y en función de la información

disponible, puede caracterizarse la estación Yanahuanca, para el Área indicada.

Se resume en la información general de la estación Yanahuanca en cuanto concierne a la temperatura,

Humedad Relativa y Precipitación, en cuanto a datos de precipitaciones medias mensuales y máximas

de 24 horas cuyas fuentes se indican en cada uno de los cuadros que se presentan.

Estación Meteorológica cercana a la zona del proyecto



ZONA DEL PROYECTO CAPTACIÓN

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INFORMACIÓN GENERAL ESTACIÓN DE YANAHUANCA

ESTACIÒN TIPO/CÒDIG

O

UBICACIÓN ALTITUD

(m.s.n.m)

ENTIDAD

OPERANTE

GEOGRÀFICA POLÍTICALAT. S LONG.

ODPTO. PROV. DIST.

1 YANAHUANCA

100103 10°29’ S 76°31’ PASCO DANIEL CARRIÓN

YANAHUANCA 3140 SENAMHI

Fuente: SENAMHI

3.1 TEMPERATURA, ESTACIÓN YANAHUANCA.

Según los datos proporcionados no hay diferencias apreciables entre los promedios mensuales de

verano o invierno, las temperaturas máximas medias se presentan sobre los 19°C con un promedio

anual alrededor de 18°C, las temperaturas mínimas medias se presentan sobre todo entre los

meses de junio a agosto con valores cercanos a 6°C, mientras que el promedio anual de este se

presenta alrededor de 7°C.

3.2 Humedad Relativa –Estación Yanahuanca.

La evaluación de la humedad relativa se realizó sobre la base de la estación

Yanahuanca, la humedad relativa promedio está determinada por la interrelación

de temperatura y precipitación, la taza de evapotranspiración será cada vez

mayor cuanta más alta sea la temperatura y menor cuando esta disminuya, de

esta manera cuanto más frio sea el aire, más rápidamente se llegará al punto de

saturación de la humedad.

La humedad relativa en el área de estudio, en general no es muy alta, el promedio

tiene un comportamiento estacional que fluctúa entre 75 a 80% durante todo el

año, la humedad relativa presenta sus valores más elevados entre los meses de

enero – abril coincidiendo esto con la nubosidad y con las lluvias de verano.

3.3 Vientos.

Este sector del área de estudio se encuentra entre pequeños valles, estos por sus características

fisiográficas generan circulaciones térmicas derivadas del distinto calentamiento experimentado por

cada una de sus partes. Durante el día las laderas expuestas al sol con un elevado ángulo de

incidencia, son las que experimentan un calentamiento más intenso. El fondo del valle permanece

frío porque apenas recibe la radiación solar. En consecuencia, se genera un gradiente de presiones

que orienta al viento hacia las laderas más calientes, remontándolas y dando lugar a los vientos de

valle, durante la noche las laderas sufren un intenso proceso de enfriamiento como consecuencia



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de las pérdidas de calor por irradiación nocturna, y el gradiente de presiones entonces apunta hacia

el fondo del valle. En este caso el aire desciende por las laderas y llegan a confluir en el fondo del

valle; esta es la característica básica de los vientos, los que están determinados como se dijo por la

forma del relieve y nivel de calentamiento de las laderas y el fondo de valle.

3.4 Precipitación –Estación Yanahuanca.

La precipitación total anual promedio, registrada en la estación de Yanahuanca, para el periodo

1989 - 2008 ( Ver el Cuadro), es de Px = 637.97 mm, variando entre un mínimo de 50.80 mm (1994)

y un máximo de 994.40 mm (2003), y que se distribuye por mes siguiente modo que se presenta en

el cuadro:

Fuente: SENAHMI

Es posible distinguir meses lluviosos de Octubre hasta Marzo con un % mayor de la lluvia total anual.

También se han tomado datos de precipitación máxima de 24 horas de la estación Yanahuanca con un

período de 20 años, lo cual en el presente cuadro se presenta, cuya fuente es de un proyecto de la

zona.



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Fuente: Modificación del Estudio de Impacto Ambiental Central Hidroeléctrica Chaglla

Gráfico 01



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REGIMEN DE DISTRIBUCION DE LA PRECIPITACION PROMEDIO MENSUAL (mm) PX=637.97mm

ESTACION YANAHUANCA

FUENTE: EQUIPO TÉCNICO

Gráfico 02

REGIMEN DE DISTRIBUCION DE LA PRECIPITACION MAXIMA DE 24 HORAS DE LA ESTACION

YANAHUANCA


4. HIDROLOGIA

En el presente capítulo se desarrolla simultáneamente el marco teórico – metodológico y la

estimación de los caudales máximos de diseño de la infraestructura de drenaje proyectada. A partir

del análisis de la precipitación máxima en 24 horas (Pm24hr), las características geomorfológico

de las microcuenca involucradas, y complementariamente, con la información del trabajo de campo

efectuado.



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Sin embargo siempre en todo estudio que se encuentra en relación con el agua es necesario

realizar el estudio hidrológico, para nuestro proyecto definitivo la precipitación máxima de 24 horas

es la base importante, para ello se ha trabajado con la estación Yanahuanca, identificada como

serie de Yanahuanca las más apropiada y cercana a la zona del proyecto.

5. INFORMACIÓN CARTOGRÁFICA Y METEOROLÓGICA

5.1 Información Cartográfica

Del Instituto Geográfico Nacional, IGN, la información cartográfica disponible fue la siguiente:

Descripción Escala

* Mapa Físico Político del Perú 1 /1 000 000

* Mapa Vial del Perú 1 /2 000 000

* Cartas Nacionales, Hoja: 20k 1 /1 00 000

5.0 Información Meteorológica

Se dispuso de la siguiente información pluviométrica:

PARÁMETRO ESTACIÓN PERIODO

Precipitación Máx. 24 Horas YANAHUANCA (1989-2008)

6. TRABAJO DE CAMPO.

En el trabajo de campo se efectuó el reconocimiento del área de intervención del

proyecto (en lo fisiográfico. hidrológico y de drenaje, entre otros aspectos). y el

inventario y evaluación de las estructuras de cruce existentes y proyectadas, donde se

le adjunta fotos del trabajo de campo.

6.1 ANÁLISIS DE FRECUENCIA DE LA PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 HORAS.

La Pm24hr base, de la serie YANAHUANCA (1989 - 2008) fue sometida a un Análisis de

Frecuencia, con el objeto de determinar los valores para diferentes periodos de retomo

de interés, con apoyo del programa de Smada y luego ajustadas mediante el modelo de

Kolmogorov, con el apoyo del programa de Hidroesta.

A partir de la Pm24 hr, se obtuvieron las intensidades de precipitación (Curvas IDF),

para duraciones de hasta 1 hora, y menores de 1 hora.

Con el Modelo del programa Hidroesta se efectuó el Análisis de Frecuencia de la Serie de

Yanahuanca,. El mejor ajuste "R" ≤ 1, para la serie de Yanahuanca, correspondió a la



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distribución teórica de eventos extremos Normal por tener resultados según las distribuciones

teóricas que se exponen:

7. HIDROLOGIA ESTADISTICA.

El análisis de frecuencias referido a precipitaciones máximas diarias, tiene la finalidad de

estimar precipitaciones máximas para diferentes períodos de retorno, mediante la aplicación

de modelos probabilísticas, los cuales pueden ser discretos o continuos, cuya estimación de

parámetros se ha realizado mediante el Método de Momentos.

Los métodos probabilísticos que mejor se ajustan a valores extremos máximos, utilizados en la

formulación del presente Estudio son:

Distribución Normal

Distribución Log Normal 2 parametros y 3 parametros

Distribución Valor Extremo Tipo I o Ley de Gumbel

Distribución Log – Pearson Tipo III

7.1 DISTRIBUCIÓN LOG NORMAL 2 PARAMETROS

La función de distribución de probabilidad es:

(1)

Donde y son los parámetros de la distribución.

Si la variable x de la ecuación (1) se reemplaza por una función y = f(x), tal que y =

log(x), la función puede normalizarse, transformándose en una ley de probabilidades

denominada log – normal, N(Y, Sy). Los valores originales de la variable aleatoria x,

deben ser transformados a y = log x, de tal manera que:

(2)

Donde es la media de los datos de la muestra transformada.



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(3)

Donde es la desviación estándar de los datos de la muestra transformada.

Asimismo; se tiene las siguientes relaciones:

(4)

(5)

Donde Cs es el coeficiente de oblicuidad de los datos de la muestra transformada. (Monsalve,

1999).

El análisis para la distribución Log Normal de la Estación YANAHUANCA calculado con el

apoyo de la del programa Smada.

Con las precipitaciones correspondientes a periodos de retorno de 2, 3, 5, 10, 25, 50, 100, y

200 años se muestran a continuación.

El análisis para la distribución Log Normal de la Estación YANAHUANCA

Distribution Analysis: 2 Parameter Log Normal

------------------Summary of Data -----------------------

First Moment (mean) = 24.1950

Second Moment = 1.334e02

Skew = 3.852e-01

---------------------------------------------------------

Point Weibull Actual Predicted Standard

Number Probability Value Value Deviation

---------------------------------------------------------

1 0.0476 2.1000 10.2526 3.1706

2 0.0952 2.6000 12.0655 2.7976

3 0.1429 16.7000 13.4621 2.5448

4 0.1905 18.2000 14.6827 2.3568

5 0.2381 19.2000 15.8140 2.2175

6 0.2857 20.4000 16.8999 2.1215

7 0.3333 20.4000 17.9680 2.0683



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8 0.3810 21.0000 19.0385 2.0592

9 0.4286 22.0000 20.1285 2.0961

10 0.4762 22.2000 21.2540 2.1804

11 0.5238 22.5000 22.4326 2.3135

12 0.5714 23.3000 23.6869 2.4974

13 0.6190 23.4000 25.0430 2.7351

14 0.6667 28.3000 26.5350 3.0322

15 0.7143 30.7000 28.2122 3.3988

16 0.7619 31.1000 30.1494 3.8528

17 0.8095 32.0000 32.4723 4.4267

18 0.8571 35.3000 35.4166 5.1843

19 0.9048 37.7000 39.5162 6.2739

20 0.9524 54.8000 46.5034 8.1811

---------------------------------------------------------

----------------- Predictions --------------------------

Exceedence Return Calculated Standard

Probability Period Value Deviation

---------------------------------------------------------

0.9950 200.0 70.1501 14.8007

0.9900 100.0 62.6541 12.6887

0.9800 50.0 55.3754 10.6472

0.9600 25.0 48.2704 8.6694

0.9000 10.0 39.0245 6.1417

0.8000 5.0 31.9680 4.2999

0.6670 3.0 26.5461 3.0345

0.5000 2.0 21.8354 2.2408

---------------------------------------------------------



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Actual Data

Distribution

2 Parameter Log Normal

Weibull Probability

Value

0

10

20

30

40

50

60

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

El análisis para la distribución Log Normal de la Estación YANAHUANCA fue

calculado con el apoyo del programa Smada, que cuenta con las ecuaciones

propuestas.

7.0 DISTRIBUCIÓN GUMBEL

La distribución de Valores Tipo I conocida como Distribución Gumbel o Doble

Exponencial, tiene como función de distribución de probabilidades la siguiente

expresión:

(6)

Siendo:

(7)

(8)

Donde:: Parámetro de concentración.

: Parámetro de localización.

Según Ven Te Chow, la distribución puede expresarse de la siguiente forma:



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(9)

Donde:

: Valor con una probabilidad dada.

: Media de la serie.

: Factor de frecuencia.

El análisis para la Distribución Gumbel de la Estación de YANAHUANCA que se

presenta: Con el apoyo del programa Smada.

Con las precipitaciones correspondientes a periodos de retorno de 2, 3, 5, 10, 25,

50, 100, y 200 años se muestran a continuación.

Distribution Analysis: Gumbel Extremal Type I

------------------Summary of Data -----------------------



Skew = 3.852e-01

---------------------------------------------------------



---------------------------------------------------------

1 0.0476 2.1000 7.4605 3.1079

2 0.0952 2.6000 10.1016 2.7067

3 0.1429 16.7000 12.0366 2.4616

4 0.1905 18.2000 13.6721 2.2980

5 0.2381 19.2000 15.1497 2.1925

6 0.2857 20.4000 16.5387 2.1357

7 0.3333 20.4000 17.8811 2.1229

8 0.3810 21.0000 19.2059 2.1517

9 0.4286 22.0000 20.5366 2.2204

10 0.4762 22.2000 21.8941 2.3278

11 0.5238 22.5000 23.2998 2.4737



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12 0.5714 23.3000 24.7773 2.6586

13 0.6190 23.4000 26.3553 2.8849

14 0.6667 28.3000 28.0714 3.1575

15 0.7143 30.7000 29.9782 3.4850

16 0.7619 31.1000 32.1553 3.8825

17 0.8095 32.0000 34.7340 4.3768

18 0.8571 35.3000 37.9584 5.0195

19 0.9048 37.7000 42.3741 5.9290

20 0.9524 54.8000 49.7193 7.4858

---------------------------------------------------------

----------------- Predictions --------------------------



---------------------------------------------------------

0.9950 200.0 72.9834 12.5613

0.9900 100.0 65.8714 10.9971

0.9800 50.0 58.7334 9.4360

0.9600 25.0 51.5422 7.8775

0.9000 10.0 41.8488 5.8195

0.8000 5.0 34.1769 4.2682

0.6670 3.0 28.0840 3.1596

0.5000 2.0 22.5895 2.3959

---------------------------------------------------------



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Actual Data

Distribution

Gumbel Extremal Type I

Weibull Probability

Value

0

10

20

30

40

50

60

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

El análisis para la distribución Gumbel de la Estación YANAHUANCA fue

calculado con el apoyo de la del programa Smada, que cuenta con las

ecuaciones propuestas.

7.1 DISTRIBUCIÓN LOG PEARSON TIPO III

Esta distribución es una de las series derivadas por Pearson.La función de distribución de probabilidades es:

(10)

Asimismo; se tiene las siguientes relaciones adicionales:

μ = αβ + (11)

(12)

(13)

Siendo el sesgo.



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El análisis para la Distribución Log Pearson III de la Estación YANAHUANCA y las

precipitaciones correspondientes a diferentes periodos de retorno se analizó con la

ayuda del programa Smada.

El análisis para la distribución Log Pearson Tipo III de la Estación Huánuco

calculado mediante la ecuación propuesta.

Con las precipitaciones correspondientes a periodos de retorno de 2, 5, 10, 25, 50,

100, y 200 años se muestran a continuación.

Distribution Analysis: Pearson Type III

------------------Summary of Data -----------------------



Skew = 3.852e-01

---------------------------------------------------------



---------------------------------------------------------

1 0.0476 2.1000 7.3375 3.2656

2 0.0952 2.6000 10.1920 2.6408

3 0.1429 16.7000 12.2638 2.4798

4 0.1905 18.2000 13.9951 2.4710

5 0.2381 19.2000 15.5400 2.5181

6 0.2857 20.4000 16.9735 2.5842

7 0.3333 20.4000 18.3401 2.6539

8 0.3810 21.0000 19.6697 2.7212

9 0.4286 22.0000 20.9851 2.7839

10 0.4762 22.2000 22.3056 2.8422

11 0.5238 22.5000 23.6502 2.8978

12 0.5714 23.3000 25.0408 2.9540

13 0.6190 23.4000 26.5010 3.0156

14 0.6667 28.3000 28.0593 3.0906



42


15 0.7143 30.7000 29.7550 3.1915

16 0.7619 31.1000 31.6461 3.3393

17 0.8095 32.0000 33.8266 3.5711

18 0.8571 35.3000 36.4675 3.9582

19 0.9048 37.7000 39.9432 4.6623

20 0.9524 54.8000 45.4122 6.2043

---------------------------------------------------------

----------------- Predictions --------------------------



---------------------------------------------------------

0.9950 200.0 60.9071 12.8019

0.9900 100.0 56.3998 10.6035

0.9800 50.0 51.6917 8.5347

0.9600 25.0 46.7168 6.6432

0.9000 10.0 39.5377 4.5686

0.8000 5.0 33.3608 3.5154

0.6670 3.0 28.0706 3.0912

0.5000 2.0 22.9736 2.8702

---------------------------------------------------------



42


Actual Data

Distribution

Pearson Type III

Weibull Probability

Value

0

10

20

30

40

50

60

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

8. PRUEBAS DE BONDAD DEL AJUSTE

En la teoría estadística, las pruebas de bondad del ajuste más conocidas son la y la Kolmogorov – Smirnov. A continuación se describen brevemente.

El análisis de la prueba de ajuste según Kolmogorov - Smirnov para la Estación Pluviométrica

utilizada en el presente Estudio se muestra a continuación.

8.1 MÉTODO DE KOLMOGOROV – SMIRNOV.

El método consiste en comparar el máximo valor absoluto de las diferencias entre la función de distribución de probabilidad observada Po (xm) y la estimada P (xm):

Valor que debe compararse con uno crítico determinado en la siguiente Tabla y depende del número de datos y el nivel de significancia.

Cálculos del ajuste Smirnov Kolmogorov:

Serie de datos X:

----------------------------------------



42


N° X---------------------------------------- 1 10.2526 2 12.0655 3 13.4621 4 14.6827 5 15.814 6 16.8999 7 17.968 8 19.0385 9 20.1285 10 21.254 11 22.4326 12 23.6869 13 25.043 14 26.535 15 28.2122 16 30.1494 17 32.4723 18 35.4166 19 39.5162 20 46.5034----------------------------------------


------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- m X P(X) F(Z) Ordinario F(Z) Mom Lineal Delta ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 10.2526 0.0476 0.0306 0.0360 0.0170 2 12.0655 0.0952 0.0709 0.0790 0.0243 3 13.4621 0.1429 0.1155 0.1248 0.0274 4 14.6827 0.1905 0.1628 0.1724 0.0277 5 15.814 0.2381 0.2121 0.2213 0.0260 6 16.8999 0.2857 0.2628 0.2710 0.0229 7 17.968 0.3333 0.3146 0.3213 0.0187 8 19.0385 0.3810 0.3671 0.3721 0.0138 9 20.1285 0.4286 0.4201 0.4232 0.0085 10 21.254 0.4762 0.4734 0.4744 0.0028 11 22.4326 0.5238 0.5266 0.5256 0.0028 12 23.6869 0.5714 0.5799 0.5768 0.0085 13 25.043 0.6190 0.6329 0.6279 0.0138 14 26.535 0.6667 0.6854 0.6787 0.0187 15 28.2122 0.7143 0.7372 0.7290 0.0229 16 30.1494 0.7619 0.7879 0.7787 0.0260 17 32.4723 0.8095 0.8372 0.8276 0.0277 18 35.4166 0.8571 0.8845 0.8752 0.0274 19 39.5162 0.9048 0.9291 0.9210 0.0243 20 46.5034 0.9524 0.9694 0.9640 0.0170 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Ajuste con momentos ordinarios:-------------------------------------------------------Como el delta teórico 0.0277, es menor que el delta tabular 0.3041. Los datos se ajustan a la distribución logNormal 2 parámetros, con un nivel de significación del 5%



42


------------------------------------------------------------Parámetros de la distribución logNormal:------------------------------------------------------------Con momentos ordinarios:Parámetro de escala (µy)= 3.0835Parámetro de forma (Sy)= 0.4038

Con momentos lineales:Parámetro de escala (µyl)= 3.0835Parámetro de forma (Syl)= 0.4201

Serie de datos X:

---------------------------------------- N° X---------------------------------------- 1 7.4605 2 10.1016 3 12.0366 4 13.6721 5 15.1497 6 16.5387 7 17.8811 8 19.2059 9 20.5366 10 21.8941 11 23.2998 12 24.7773 13 26.3553 14 28.0714 15 29.9782 16 32.1553 17 34.734 18 37.9584 19 42.3741 20 49.7193----------------------------------------


------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- m X P(X) G(Y) Ordinario G(Y) Mom Lineal Delta ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 7.4605 0.0476 0.0213 0.0330 0.0263 2 10.1016 0.0952 0.0584 0.0769 0.0369 3 12.0366 0.1429 0.1029 0.1247 0.0400 4 13.6721 0.1905 0.1520 0.1745 0.0385 5 15.1497 0.2381 0.2040 0.2257 0.0341 6 16.5387 0.2857 0.2580 0.2776 0.0277 7 17.8811 0.3333 0.3132 0.3299 0.0201 8 19.2059 0.3810 0.3691 0.3824 0.0119 9 20.5366 0.4286 0.4252 0.4348 0.0034 10 21.8941 0.4762 0.4811 0.4870 0.0049



42


11 23.2998 0.5238 0.5367 0.5388 0.0129 12 24.7773 0.5714 0.5915 0.5902 0.0201 13 26.3553 0.6190 0.6454 0.6409 0.0263 14 28.0714 0.6667 0.6981 0.6909 0.0314 15 29.9782 0.7143 0.7493 0.7401 0.0350 16 32.1553 0.7619 0.7988 0.7882 0.0369 17 34.734 0.8095 0.8462 0.8350 0.0367 18 37.9584 0.8571 0.8911 0.8804 0.0340 19 42.3741 0.9048 0.9330 0.9239 0.0282 20 49.7193 0.9524 0.9707 0.9648 0.0183 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------Ajuste con momentos ordinarios:-------------------------------------------------------Como el delta teórico 0.0400, es menor que el delta tabular 0.3041. Los datos se ajustan a la distribución Gumbel, con un nivel de significación del 5%

-------------------------------------------------------Parámetros de la distribución Gumbel:-------------------------------------------------------Con momentos ordinarios:Parámetro de posición (µ)= 19.1779Parámetro de escala (alfa)= 8.6919

Con momentos lineales:Parámetro de posición (µl)= 18.8404Parámetro de escala (alfal)= 9.2765

Serie de datos X:

---------------------------------------- N° X---------------------------------------- 1 7.3375 2 10.192 3 12.2638 4 13.9951 5 15.54 6 16.9735 7 18.3401 8 19.6697 9 20.9851 10 22.3056 11 23.6502 12 25.0408 13 26.501 14 28.0593 15 29.755 16 31.6461 17 33.8266 18 36.4675 19 39.9432 20 45.4122----------------------------------------



42



------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- m X P(X) G(Y) Ordinario G(Y) Mom Lineal Delta ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 7.3375 0.0476 0.0000 0.0002 0.0476 2 10.192 0.0952 0.0000 0.0297 0.0952 3 12.2638 0.1429 0.0000 0.1034 0.1429 4 13.9951 0.1905 0.0000 0.1879 0.1905 5 15.54 0.2381 0.0000 0.2692 0.2381 6 16.9735 0.2857 0.0000 0.3436 0.2857 7 18.3401 0.3333 0.0000 0.4105 0.3333 8 19.6697 0.3810 0.0000 0.4705 0.3810 9 20.9851 0.4286 0.0000 0.5246 0.4286 10 22.3056 0.4762 0.0000 0.5735 0.4762 11 23.6502 0.5238 0.0000 0.6180 0.5238 12 25.0408 0.5714 0.0000 0.6589 0.5714 13 26.501 0.6190 0.0000 0.6967 0.6190 14 28.0593 0.6667 0.0000 0.7319 0.6667 15 29.755 0.7143 0.0000 0.7650 0.7143 16 31.6461 0.7619 0.0000 0.7964 0.7619 17 33.8266 0.8095 0.0000 0.8266 0.8095 18 36.4675 0.8571 0.0000 0.8564 0.8571 19 39.9432 0.9048 0.0000 0.8866 0.9048 20 45.4122 0.9524 0.0000 0.9201 0.9524 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------Ajuste con momentos ordinarios:-------------------------------------------------------Los parámetros: Xo, gamma y ß calculada por momentos ordinarios, son incorrectos, por lo que los datos no se ajustan a la distribución Log-Pearson tipo 3

-----------------------------------------------------------------Los 3 parámetros de la distribución Log-Pearson tipo 3:-----------------------------------------------------------------Con momentos ordinarios:Parámetro de localización (Xo)= 4.6858Parámetro de forma (gamma)= 11.6101Parámetro de escala (beta)= -0.1386

Con momentos lineales:Parámetro de localización (Xol)= 1.8005Parámetro de forma (gammal)= 6.7206Parámetro de escala (betal)= 0.1899

Se han ajustado los datos a las funciones de probabilidad Gumbel, Log Normal y Log Pearson III.

Según puede observarse, el mejor ajuste se obtiene con la función de probabilidad Gumbel.

Verificando los valores calculados por el Software respectivo se obtiene en la distribución logNormal 2

parámetros, por lo tanto esta distribución cumple con la prueba.



42


Entre las pruebas se usó el método de Kolmogorov -Smirnov, los resultados se muestran la siguiente

tabla:

CUADRO Nº 01

Valores Probables de Precipitación Máxima en 24 Horas

Según el Ajuste de los Datos a Distintas Funciones de Probabilidad

De la Estación Yanahuanca para las principales distribuciones observamos:

Con apoyo del programa Hidro esta fueron calculados los ∆máx.* Distribución Log Normal 2 parametros, teórico=0.0277 < tab= 0. 3041 Se dice que se ajusta a la distribución Log Normal 2 Parámetros

* Distribución Gumbel teórico=0.0400 < tab= 0. 3041 Se dice que no se ajusta a la distribución Gumbel* Distribución Log-Pearson tipo 3 no guarda relación.

Se dice que se ajusta a la distribución Log Normal 2 Parámetros0.0277 0.04000.3041

máx tab

Por lo tanto se aceptan la Distribución Log Normal 2 Parámetros



Tr

(años)

probab.

no exced.Gumbel

2

Parámetros

Log Normal

Log

Pearson

Type III

2 0,500 22.5895 21.8354 27.3390

3 0.6670 28.0840 26.5461 32.1682

5 0.800 34.1769 31.9680 34.7341

10 0,900 41.8488 39.0245 35.7131

25 0,960 51.5422 48.2704 35.8097

50 0,980 58.7334 55.3754 35.9804

100 0,990 65.8714 62.6541 36.5814

200 0,995 72.9834 70.1501 37.7742

42


Podemos concluir que los datos se ajustan mejor a una Distribución Log Normal 2 Parámetros por tener el menor máx=0.0277, comparado con los demás distribuciones.

Para la formulación del presente Estudio, se ha elegido el resultado de la Distribución Gumbel, dado que según la prueba de bondad Kolmogorov – Smirnov dicha distribución de probabilidades se ajusta satisfactoriamente a los datos de la muestra.

Precipitación Máxima en 24 Horas y Tiempos de Duración de Hasta 1 Hora.

Siendo en su mayoría, áreas pequeñas las que aportan la escorrentía a evacuar con

el drenaje superficial. los tiempos de concentración serían menores a 24 horas; luego

entonces se requiere disponer de precipitaciones máximas menores a 24 horas,

y transformadas a intensidades de lluvia, lo que se consigue con las Curvas

Intensidad – Duración y Frecuencia (Curvas IDF).

8.0 Intensidades de Precipitación para Duraciones de Hasta 1 Hora, Curvas IDF.

Efectuada la descomposición de la Pm24hr, en periodos de duración de t horas, P.R. (1

hr < t < 24 hr), en donde no hubiera Pluviógrafos, que tomen medidas de campo

con ese nivel de detalles en el tiempo. se puede aproximar el cálculo de la

intensidad de precipitación. dividiendo la Pm para valores menores de 24 hr (de hasta de

1 hr), entre su duración. para diferentes P.R.



42


8.1 Precipitación Máxima para Tiempos de Duración Menores de 1 Hora.

El procedimiento para obtener las curvas IDF de la serie Huánuco, consistió en la

aplicación de la fórmula de Bell. Tomando para ello como base, la precipitación

de 1 hora de duración (t = 60 minutos) y período de retorno, P R.: t = 25 años PTt,

(Yanahuanca).

8.2 Intensidades de Precipitación para Tiempos (le Duración Menores y mayores a 1 Hora,

A continuación, las PPY1 para duraciones menores de 1 hora, fueron convertidas

a intensidades de precipitación (referidas a 1 hora), con una regla de 3 simple

(precipitación a convertir. multiplicada por 60 minutos. entre su duración en

minutos).

8.3 INTENSIDAD DE LLUVIAS

Se cuenta con registros de precipitaciones máximas de 24 horas y mensuales en la

estación de Huánuco, con la finalidad de que en el presente estudio se tenga resultados

más consistentes y confiables la intensidad máxima horaria ha sido estimada a partir de la

precipitación máxima 24 horas para el mismo periodo de retorno, registrada en la estación

que componen las áreas de las Microcuencas correspondientes al drenaje superficial del

proyecto.

Para ello se recurrió al principio conceptual, referente a que los valores extremos de lluvias

de alta intensidad y corta duración aparecen, en el mayor de los casos, marginalmente

dependientes de la localización geográfica, con base en el hecho de que estos eventos de

lluvia están asociados con celdas atmosféricas las cuales tienen propiedades físicas

similares en la mayor parte del mundo.

Las estaciones de lluvia ubicadas en la zona, no cuentan con registros pluviográficos que

permitan obtener las intensidades máximas. Sin embargo estas pueden ser calculadas a

partir de las lluvias máximas sobre la base del modelo de Dick y Peschke (Guevara 1991).

Este modelo permite calcular la lluvia máxima en función de la precipitación máxima en 24

horas. La expresión es la siguiente:



42


Donde:

Pd = precipitación total (mm)

d = duración en minutos

P24h = precipitación máxima en 24 horas (mm)

La intensidad se halla dividiendo la precipitación Pd entre la duración.

Las curvas de intensidad – duración - frecuencia, se han calculado indirectamente,

mediante la siguiente relación:

Donde:

I = Intensidad máxima (mm/min)

K, m, n = factores característicos de la zona de estudio

T = período de retorno en años

t = duración de la precipitación equivalente al tiempo de concentración (min)

Si se toman los logaritmos de la ecuación anterior se obtiene:

Log (I) = Log (K) + m Log (T) -n Log (t)

Bien: Y = a0 + a1 X1 + a2 X2

Donde:

Y = Log (I), a0 = Log K

X1 = Log (T) a1 = m

X2 = Log (t) a2 = -n

Los factores de K, m, n, se obtienen a partir de los datos existentes. El procedimiento se

muestra en los cuadros adjuntos.

En base a estos valores de precipitación de 24 horas de duración obtenidos para cada

periodo de retorno, puede estimarse la intensidad de lluvia y precipitación para

duraciones menores a 24 horas. En los cuadros adjuntos se muestra la distribución en el

tiempo de la precipitación y la intensidad de lluvia, respectivamente. Se muestra el gráfico

I-D-Tr a escala logarítmica con las ecuaciones I-D-F para 25, 50 y 100 años de periodo de

retorno.



42


CUADRO Nº 02

LLUVIAS MÁXIMAS CALCULADAS

CUADRO Nº 03



42




42


CUADRO Nº 04

GRAFICO N° 04



42


Para los datos generados, la regresión lineal de estos datos dan como resultado los

siguientes coeficientes:

Por lo tanto la ecuación final resulta:

En el presente estudio se presentara también las curvas I-D-F para periodos de retorno de

25, 50y 100 años, referidas a las intensidades mínimas.

9. PARAMETROS HIDROLOGICOS DE LAS MICROCUENCAS QUE INFLUYE.

9.1 ÁREA

Es la proyección horizontal de la superficie de drenaje de cada microcuenca, (o zona delimitada) que

tiene un área determinada.

9.0 LONGITUD DEL CAUCE

Es la longitud del cauce principal de la microcuenca desde el punto más bajo hasta el punto más

alejado.



42


9.1 ELEVACIÓN MEDIA DE LA SUB. CUENCA

Es la elevación correspondiente a un porcentaje de área igual al 50% acumulado arriba de dicha

elevación.

9.2 PENDIENTE DE LA CUENCA

Esta característica controla en buena parte la velocidad con que se da la escorrentía principal,

influyendo en el tiempo de concentración de las aguas en un determinado punto del cauce y su

determinación no es sencilla.

9.3 TIEMPO DE CONCENTRACIÓN

Para su determinación se utilizarán las conocidas formulas planteadas por Kirpich, Hathaway y el US

Corps. Of Engineers.

FÓRMULA DE KIRPICH:

Donde:

Tc = tiempo de concentración en hs

L = longitud del cauce principal en km

S = pendiente entre altitudes máximas y mínimas del cauce en m/m

9.4 ESTIMACIÓN DE LOS CAUDALES MÁXIMOS DE DISEÑO

Para el dimensionamiento hidráulico de las estructuras de drenaje superficial, transversal

(alcantarillas), y longitudinal (cunetas), del Área de influencia del Proyecto:“REF.

MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO Y

SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LAS ZONAS PERIFERICAS DE LA

CIUDAD DE YANAHUANCA, PROVINCIA DE DANIEL CARRIÓN - PASCO”, se estimaron los

Caudales Máximos de Diseño, en base a la Precipitación Máxima en 24 Horas (Pm24hr), y

su transformación en intensidades máximas horarias (Curvas IDF) de la estación de

YANAHUANCA con datos de precipitación máxima de 24 horas.1

Al respecto se asume la serie Huánuco como representativa de las condiciones de

1



42


pluviosidad típica de la sierra especialmente en la zona del estudio que corresponde al tramo.

Los caudales máximos de diseño para las estructuras de cruce comparativamente, se obtuvieron el

método Racional donde se exponen dichos métodos y a la vez, se hacen los cálculos

correspondientes: los resultados obtenidos, tienen un carácter preliminar, como primeros

valores que definen el orden de magnitud de las estructuras de cruce.

En las microcuencas se aplicaron el presente Método Racional porque sus áreas no sobrepasan los 10

km2, y que éste método puede ser utilizado en éstos casos donde recomiendan varios

autores donde la relación de caudales máximos y áreas aportantes, planteada por Remenieras.

9.5 Obtención de los Caudales Máximos de Diseño por el Método Racional A.- El Método Racional

El Método Racional (M.R.) y todos los métodos empíricos derivados de él, se usan para diseñar drenes

de tormenta, alcantarillas y otras estructuras conductoras de aguas de escurrimiento de pequeñas áreas

(Linsley) pero pueden involucrar grandes errores. Ya que el proceso de escurrimiento, es muy complejo

como para resumirlo en una fórmula de tipo directo, en la que solo intervienen el área de la

cuenca y un coeficiente de escurrimiento" (Villón).

El tiempo necesario para llegar a este equilibrio es el tiempo de concentración, Tc, y para pequeñas áreas

impermeables o permeables, se puede considerar que si la lluvia persiste con un ritmo uniforme durante un

período como mínimo de una duración de Tc, el máximo del escurrimiento será igual al ritmo de la lluvia.

Esta es la base de la fórmula del Método Racional, M.R.:

Q=C I A

Donde

Q : es el ritmo máximo del escurrimiento (L3/T),

C : es un coeficiente de escurrimiento (se obtiene de tablas se calcula), e

I : es la intensidad de la lluvia (L/T).

Donde Linsley se basa en la pendiente, tipo de superficie, forma de la cuenca y precisión

exigida; que debe usarse con cautela para áreas mayores de 100 acres (1 acre = 4.047 m2),

y nunca debe utilizarse para áreas mayores de 1,300 Has. Todo ello se ha tenido presente

para su elaboración del presente estudio.

Villon, refiere que el método racional puede ser aplicado a pequeñas cuencas de drenaje

agrícola, aproximadamente si no exceden a los 1,300 Has.

En el sistema métrico decimal, el método Racional tiene la siguiente expresión.



42


Q = C * I * A / 3,6

Ó

Q = 0.278*C * I * A

Donde:

Q= Escurrimiento o Caudal máximo (m 3/s)

C= Coeficiente de escurrimiento de 0,1 a 1,0 de acuerdo con las características

propias de la cuenca y/o micro cuenca.

I = Intensidad de la lluvia para una frecuencia ó período de retorno

dado (mm/hr)

A = Área de la cuenca (Km2)

A1.- Secuencia de aplicación del Método Racional

Para aplicar el M.R., es necesario determinar cada uno de los factores que intervienen en

la fórmula, y para lograrlo, se siguen los siguientes pasos:

1º Se determina el coeficiente de escorrentía, C.

2° Se determina el tiempo de concentración (Tc) de la microcuenca que

aporta escurrimiento, desde las nacientes, hasta la intersección con los colectores del

drenaje (BUZÓN i).

Según Kirpich, 1940 (NORMA S.110), la expresión es:

Tc = 0,01947 * L0,77 * S – 0,385

Donde: Tc = Tiempo de Concentración, en minutos.

L = Longitud del canal desde aguas arriba hasta la salida en M.

S = Pendiente promedio de la cuenca, m/m.

El tiempo de concentración, Tc, según Kirpich – california, 1942 (Norma S.110 y Villón),

sería:

Tc = 0,01952 * ((L3 / H) 0,385)

Donde: Tc = Tiempo de Concentración, en minutos.



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L = Máxima longitud de recorrido, en metros.

H = Diferencia de elevación entre Hs y Hi (del punto 2°), en metros

3° Se obtiene la intensidad máxima de la lluvia.

La intensidad máxima de la lluvia (de diseño) tiene una duración igual al tiempo de

concentración, y para un período de retorno dado de 50 años, donde la frecuencia ó

periodo de retorno seleccionado como adecuado para la elección de las obras

proyectadas.

4° Se obtiene el área de la subcuenca aportante (en Km2).

5° Con esta información se calcula el escurrimiento o caudal de diseño máximo.

A2.- Cálculo del Escurrimiento por el Método Racional para las Áreas que

escurren en cada uno de las alcantari l las del Proyecto: “REF. MEJORAMIENTO

Y AMPLIACIÓN DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO Y SISTEMA

DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LAS ZONAS PERIFERICAS DE LA

CIUDAD DE YANAHUANCA, PROVINCIA DE DANIEL CARRIÓN - PASCO”

1º El coeficiente de escurrimiento o escorrentía, C.

Para las Áreas de las microcuencas que o zonas delimitadas en Urbanización

Los Eucaliptos con una superficie urbana con áreas residenciales y calles

pavimentadas se ha considerado C ponderado, acorde a la tabla siguiente considerando

los diferentes tipos de áreas que componen la zona en estudio:

COEFICIENTES DE ESCORRENTIA



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Cálculo de Coeficiente de Escorrentía C

2° El tiempo de Concentración, Tc.

Para las microcuencas delimitadas, se cuenta con los siguientes parámetros geomorfológicos

donde:

L = longitud son variables en cada uno de las Areas que escurren el agua.

S (%) = pendiente de igual manera variables en (m/m)

Reemplazando en la fórmula de Kirpich, en minutos.

Se tienen Tc = variables como se indican en el cuadro adjunto.

Pero se asume que Tc = Td

Se considera un Tc de 60 minutos por ser el límite superior de los Tci, valores determinados

para cada zona de escurrimiento.

3° Se tomaron las intensidades de lluvia con Tc=Td = minutos para un Período de retorno de PR de

2, 5 y 10 años.

4° El Área de las microcuencas o zonas aportantes en cada uno donde se encuentran proyectadas

para las obras de drenaje.

5° Aplicando la fórmula del método racional para obtener el escurrimiento máximo para las

microcuencas propuestas se indican en el cuadro adjunto



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CUADRO N°05

CUALDAL DE DISEÑO PERIODO DE RETORNO DE 25AÑOS


10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

10.0 CONCLUSIONES

1) El coeficiente de escorrentía promedio ponderado es de :

* 0. 40



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2) Las intensidades máximas promedios para un periodo de retorno de:

5 años es 13.830 mm/hr,



3) La descarga máxima y mínima de diseño con el Método Racional respectivamente es:

Q máx.= 130.04 m3/seg.

Q min= 12.11 m3/seg.

10.1RECOMENDACIONES:

Se debe tener en cuenta el diseño de las obras hidráulicas en base a los datos resultantes de la parte

hidrológica en el capítulo de ingeniería de Proyectos.

Debe considerarse el caudal proveniente del entorno rural (cerros aledaños) debe ser evacuado siguiendo

la trayectoria mas optima y circundante a la zona del proyecto.

Se recomienda realizar mantenimiento constantes de los cauces para evitar la colmatación de

materiales de arrastre especialmente en las pendientes bajas y la presencia de vegetación en el

ingreso a las obras de infraestructura del drenaje.

ANEXOS



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Documents

INFORME HIDROLOGIA YANAHUANCA