Avenida Maxima 1

18
c)AVENIDA MAXIMA 1.- Eleccion del periodo de retorno Riesgo de la alcantarilla R= 50 % R= 0.5 % Vida util de la estructura N= 20 años Tiempo de retorno T= 29.36 [años] T= 30.00 [años] (tiempo de ret. Asumido para el proyecto) 2.- Caracterizacion hidrografica de la cuenca area de la cuenca A= 1.52 [Km2] Longitud del cauce principal L= 424 [m] Desnivel del cauce principal ΔH= 29 [m] Pendiente del cauce principal S=ΔH/L S= 0.0684 [m/m] 2,1.-Tiempo de concentración del proyecto Kirpich: =1− (1−1/ )" " ^ =1/(1− (1− ) " " ^(1/ ) ) " " 0.77 L * 3.28

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Obras Hidraulicas I

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Page 1: Avenida Maxima 1

c)AVENIDA MAXIMA

1.- Eleccion del periodo de retorno

Riesgo de la alcantarilla

R= 50 %

R= 0.5 %

Vida util de la estructura

N= 20 años

Tiempo de retorno

T= 29.36 [años]

T= 30.00 [años] (tiempo de ret. Asumido para el proyecto)

2.- Caracterizacion hidrografica de la cuenca

area de la cuenca

A= 1.52 [Km2]

Longitud del cauce principal

L= 424 [m]

Desnivel del cauce principal

ΔH= 29 [m]

Pendiente del cauce principal

S=ΔH/L

S= ### [m/m]

2,1.-Tiempo de concentración del proyecto

Kirpich:

𝑅=1−〖 (1−1/𝑇)" " 〗^𝑁𝑇=1/(1−〖 (1−𝑅)" " 〗^(1/𝑁) ) " "

0.77

1/2sL*3.28

*0.0078tc

C7
INTRODUCIR DATO
C13
DATO
C31
DATO
C35
DATO
C39
DATO
Page 2: Avenida Maxima 1

tc= 5.766 [min]

california:

tc= 5.79 [min]

Bureau:

tc= 5.77 [min]

Asumimos el promedio ppara el proyecto

tc= 5.78 [min]

3.-Recopilacion de datos pluviometricos(en 24hrs)

ESTACION: SAMASA LATITUD SUR 19°26´PROVINCIA: FRIAS LONG.OESTE 65°41´PERIODO REGISTRO 1989-2002 ALTURA: 3,650 m.s.n.m.

PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HRS

AÑO ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGT. SEP. OCT. NOV.1989 8.21990 20 16.5 9.5 9.5 0 4.5 0 3 0 5 8.51991 26.5 15.2 20.8 6.5 0 0 0 0 1.5 10.5 291992 25.1 12.5 9.8 2.5 0 0 10.2 1.2 0 6 12.51993 20 16.5 12.5 4.5 4 0 0 6.5 10.4 9.5 6.51994 12.3 9.4 30.4 2.5 0 0 0 0 2.5 6.8 18.31995 21.2 5.2 13.8 20.3 1.5 0 0 1.5 2.5 2 151996 8.5 18.2 8.5 4 1.5 0 0 25 6 7.2 8.51997 18.2 18 15.5 11.5 2 0 0 0 9.4 6.5 10.51998 7.2 15.2 6.6 5.2 0 2.5 0 0 0 13 211999 11.5 35 20.5 8.5 0 1 0 0 10.2 7.1 4.22000 13.5 5.4 12 6.2 1 0 0 0.2 0 5.5 -2001 21.2 30.2 12.6 6.5 1 0 0 8 3.2 4.5 6.52002 11.5 11.5 11.5 3.5 3.2 0.2 2.5 0.1 0 16 6.5

0.77

1/2sL*3.28

*0.0078tc

0.3853

HL

*0.01954tc

0.385

1.155

HL

*0.01949tc

Page 3: Avenida Maxima 1

4.-Obtencion y/o recopilacion de las curvas I-D-F

Distribucion Gumbel

AÑO MAX (Xi-X)^2

1975 11 135.721976 20 7.02251977 29 40.3231978 25.1 6.00251979 21.5 1.32251980 30.4 60.0631981 21.2 2.10251982 25 5.52251983 18.2 19.8021984 21 2.72251985 35 152.521986 13.5 83.7221987 30.2 57.0031988 16 44.222

∑= 317.1 618.1

promedio:

# datos= 14

X= 22.65

Desviacion estandar

s= 6.895Dispercion

α= 5.376Modo de dispersion

μ= 19.55variable reducida

𝑠=√((∑▒〖 (𝑥𝑖−𝑥 ̅�)〗^2 )/(𝑛−1))

𝛼=√6/𝜋*s

𝜇=𝑥 ̅�−0,5772∗𝛼

n

xix

C129
DATO
Page 4: Avenida Maxima 1

T= 30.00 años

y= 3.384

pecipitacion diaria en (24 horas) para un periodo de retornode ( 10 años)

X= 37.74 [mm]Precip. Horaria en (60min) para un periodo de retornode (10anos )(espildora)

9.342 [mm]

calculo de las curvas IDF(relacion de Frederich Bell)

T[años] 1 2 5 10 20 50 100

t[min] Pt precipitacion [mm]

2 0.69 0.88 1.14 1.33 1.53 1.78 1.985 1.49 1.91 2.46 2.88 3.30 3.85 4.2710 2.24 2.86 3.69 4.32 4.94 5.77 6.3915 2.73 3.50 4.51 5.28 6.04 7.05 7.8220 3.12 3.99 5.15 6.02 6.89 8.05 8.9225 3.44 4.40 5.67 6.63 7.59 8.87 9.8330 3.71 4.75 6.12 7.16 8.20 9.57 10.6135 3.95 5.06 6.52 7.63 8.73 10.19 11.3040 4.17 5.33 6.88 8.04 9.21 10.75 11.9245 4.37 5.59 7.20 8.42 9.65 11.26 12.4850 4.55 5.82 7.50 8.77 10.05 11.73 13.0055 4.71 6.03 7.78 9.10 10.42 12.16 13.4860 4.87 6.24 8.04 9.40 10.77 12.57 13.9365 5.02 6.42 8.28 9.69 11.09 12.95 14.3570 5.16 6.60 8.51 9.96 11.40 13.31 14.7575 5.29 6.77 8.73 10.21 11.69 13.65 15.1380 5.42 6.93 8.94 10.45 11.97 13.97 15.4985 5.54 7.09 9.13 10.68 12.23 14.28 15.8390 5.65 7.23 9.32 10.91 12.49 14.58 16.1695 5.76 7.37 9.51 11.12 12.73 14.86 16.47

100 5.87 7.51 9.68 11.32 12.96 15.13 16.78105 5.97 7.64 9.85 11.52 13.19 15.40 17.07110 6.07 7.76 10.01 11.71 13.41 15.65 17.35115 6.16 7.89 10.17 11.89 13.62 15.90 17.62

𝑦=−ln (ln(𝑇/(𝑇−1)))

𝑋〖=𝑃〗 _^1024= +𝜇 𝛼∗𝑦〖𝑃 _24^ 〗^10 "=" ( _^10 𝑃"24" )/4,04〖𝑃 _𝑡^ 〗 ^𝑇 〖〖=(0,21∗𝑙𝑛𝑇+0,52)(0,54∗𝑇^0,25−0,5)∗𝑃〗 _60^ 〗^10

〖𝑃_24^ 〗^10 "="

Page 5: Avenida Maxima 1

120 6.25 8.00 10.32 12.07 13.82 16.13 17.88

T[años] 1 2 5 10 20 50 100

t[min] Intensidad [mm/h]

2 20.72 26.52 34.19 39.99 45.79 53.45 59.255 17.92 22.94 29.58 34.59 39.61 46.24 51.2610 13.42 17.17 22.14 25.89 29.65 34.61 38.3715 10.93 14.00 18.04 21.10 24.16 28.21 31.2720 9.36 11.97 15.44 18.06 20.67 24.14 26.7525 8.25 10.56 13.61 15.92 18.23 21.28 23.5930 7.42 9.50 12.24 14.32 16.40 19.14 21.2235 6.77 8.67 11.18 13.07 14.97 17.48 19.3740 6.25 8.00 10.32 12.07 13.82 16.13 17.8845 5.82 7.45 9.60 11.23 12.86 15.02 16.6550 5.46 6.98 9.00 10.53 12.06 14.08 15.6055 5.14 6.58 8.49 9.93 11.37 13.27 14.7160 4.87 6.24 8.04 9.40 10.77 12.57 13.9365 4.63 5.93 7.64 8.94 10.24 11.95 13.2570 4.42 5.66 7.30 8.53 9.77 11.41 12.6575 4.23 5.42 6.98 8.17 9.35 10.92 12.1080 4.06 5.20 6.70 7.84 8.98 10.48 11.6285 3.91 5.00 6.45 7.54 8.64 10.08 11.1890 3.77 4.82 6.22 7.27 8.32 9.72 10.7795 3.64 4.66 6.00 7.02 8.04 9.39 10.40

100 3.52 4.51 5.81 6.79 7.78 9.08 10.07105 3.41 4.37 5.63 6.58 7.54 8.80 9.75110 3.31 4.24 5.46 6.39 7.31 8.54 9.46115 3.21 4.11 5.30 6.20 7.10 8.29 9.19120 3.13 4.00 5.16 6.03 6.91 8.07 8.94

0 20 40 60 80 100 1200.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

18.00

20.00

Curva Intensidad Duración Frecuencia (IDF)

Tr 1 Tr 2 Tr 5 Tr 10 Tr 20 Tr 50 Tr 100

Duración (min)

Inte

nsid

ad (m

m/h

)

〖𝑃 _𝑡^ 〗^𝑇 "=" (𝑃_^10 "24" )/(𝑡/60)

Page 6: Avenida Maxima 1

5.- estimacion de los caudales maximos y minimos

5,1.-Metodo racional

coeficiente de escurrimiento

c= 0.44 acuerdo al tipo de suelo del manual de la ABC(manual de hidrologia y drenaje tabla1,6-3)

Area del a cuenca

A= 1.52 [km2]

tiempo de concentracion del proyecto

tc= 5.78 [min]

tiempo de retorno del proyectoT= 30.00 [años]

Tiempo de retorno para caudal de verificacion

Tv=2*T

Tv= 60 [años]

Intensidad para el "tc" y "T" ( de las curvas IDF c relsaciopn de federwico Bell)

T[años] 1 2 5 10 20 30 50 60 100

t[min] Pt precipitacion [mm]

5.78 1.64 2.10 2.70 3.16 3.62 3.89 4.23 4.35 4.68

T[años] 1 2 5 10 20 30 50 60 100

t[min] Intensidad [mm/h]

5.78 17.01 21.78 28.07 32.83 37.60 40.38 43.89 45.14 48.65

Estaimacion del gasto de verificacion:

I= 45.14 [mm/h] (intensidad para "tc" de proyecto y "Tv" (el doble de periodo de retornode proyecto))

[m3/s]

0 20 40 60 80 100 1200.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

18.00

20.00

Curva Intensidad Duración Frecuencia (IDF)

Tr 1 Tr 2 Tr 5 Tr 10 Tr 20 Tr 50 Tr 100

Duración (min)

Inte

nsid

ad (m

m/h

)

〖𝑃 _𝑡^ 〗^𝑇 "=" (𝑃_^10 "24" )/(𝑡/60)

𝑄= (𝐶∗𝐼∗𝐴)/3,6

C265
DATO
Page 7: Avenida Maxima 1

Q= 8.39 [m3/s]

I= 40.38 [mm/h] (intensidad para "tc" de proyecto y "T" periodo de retorno de proyecto)

[m3/s]

Q= 7.50 [m3/s]

5,2.- Metodo de la SCS:

curva numerica(para areas rurales y urbanas):

CN= 48 de acuerdo al tipo de suelo y cubertura de la ABC (manual de hidrologia y drenaje tabla1,6-7)

tiempo de concentracion del proyecto

tc= 5.78 [min]

prercipitacion o lluvia para el ("tc" y "T" de proyecto):

P= 3.89 [mm] de la tabla realizada para "tc" y "T"

Potencial maxima de retencion de agua:

S = 10.83

volumen escurrido:

[mm]

Q= 0.625 [mm]

Estimacion del gasto maximo de diseño:

[m3/s]

qr= 7.271 [m3/s]

5,3.-Metodo Hidrograma unitario triangular:

Area del a cuenca

A= 1.52 [km2]

𝑄= (𝐶∗𝐼∗𝐴)/3,6

𝑄= (𝐶∗𝐼∗𝐴)/3,6

𝑆=1000/𝐶𝑁 - 10

𝑄= 〖 (𝑃−0,2∗𝑆)〗^2/(𝑃+0,85)

𝑞𝑟=1,12∗𝑄/(𝑡𝑐/60)

C315
DATO
Page 8: Avenida Maxima 1

tiempo de concentracion del proyecto

tc= 5.78 [min]

tiempo de retorno del proyecto

ti=06,*tc

ti= 3.47 [min]

tiempo pico:

37.2312 [min]

tp= 22.1 [min]

lluvia neta

n= 1 [mm]

caudal pico:

Qp= 8.591 [m3/s]

Tiempo despues del pico

tr=1,67*tp

tr= 36.88 [min]

tiempo base:

tb=tp+tr

tb= 59.0 [min]

grafica de hidrograma triangular:

t Q

[min] [h] [m3/s]

ti 0.00 0.00 0.00tp 22.1 0.37 8.59tb 59.0 0.98 0

𝛼=2∗√(𝑡𝑐/60)*60𝑡𝑝=𝛼/2+tr

𝑄𝑝=(2,08 "∗𝐴∗𝑛 " )/(𝑡𝑝/60)

Page 9: Avenida Maxima 1

5,4.-Resumen de los caudales Obtenidos para "tc" y "T" del proyecto

Q= 7.50 [m3/s] (metodo racional)

Q= 7.27 [m3/s] (metodo del SCS)

Q= 8.59 [m3/s] (metodo hidrograma triangular unitario)

5,5.-Comentario de las diferencias de los caudales obtenidos y explicacion del metodo recomendado

0 1 20

2

4

6

8

10

1 0.00

2 8.59

3 0.00

Hidrograma Unitario trianglar

Tiempo (h)

Caud

al (m

3/s)

Page 10: Avenida Maxima 1

PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HRS

DIC. MAX11 1115 2026 29

10.5 25.121.5 21.510.5 30.412 21.2

22.5 259 18.2

9.5 219.5 35

11.3 13.513.5 30.26.5 16

Page 11: Avenida Maxima 1

acuerdo al tipo de suelo del manual de la ABC(manual de hidrologia y drenaje tabla1,6-3)

Page 12: Avenida Maxima 1

de acuerdo al tipo de suelo y cubertura de la ABC (manual de hidrologia y drenaje tabla1,6-7)

Page 13: Avenida Maxima 1

5,5.-Comentario de las diferencias de los caudales obtenidos y explicacion del metodo recomendado

Page 14: Avenida Maxima 1

ESTACION : PotosíPROVINCIA : Tomás FríasPERIODO REGISTRO: 1958-2009

PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HRS

AÑO ENE. FEB. MAR.19751976 12.6 18.3 18.51977 19.9 18.6 20.51978 11.6 18.6 15.51979 20.9 11.7 141980 12.5 13.6 31.21981 17 13 161982 16.1 14 8.21983 13.3 8.1 4.41984 18 28.8 27.31985 24.7 17.4 7.41986 18.1 16 31987 16.5 10 141988 18.8 11.5 24

Page 15: Avenida Maxima 1

1989 14 13 131990 25.2 18.2 16.22007 34.8 21.5 15.12008 19.7 11.0 13.02009 2.5 15.8 23.0MED. 17.57 15.51 15.79

Page 16: Avenida Maxima 1

LAT. SUR : 19º 35'LONG. OESTE : 65º 45'

PERIODO REGISTRO: 1958-2009 ALTURA : 3950 m.s.n.m.

PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HRS

ABR. MAY. JUN. JUL. AGT. SEP. OCT. NOV. DIC. MAX2.8 0 0 0 41 25 24.2 28.6 41

1.1 0.2 0 0 3.1 33.5 1.2 6.8 9.7 33.50.5 0 0 0 0 5.1 7.4 19.4 23.2 23.24.8 0 0 0.4 9.8 2.8 4.1 7.6 33.2 33.29.5 0 6 0 0 1.8 8.5 10.3 18.6 20.90 0 0 2 7.5 7 6.4 6.5 6 31.29 0 0 0 8 14.5 7.6 8.5 14.3 17

2.6 0 0 0 0 8.7 5.3 13.5 16.2 16.210.3 0 0 2.1 14.2 3.9 12 5.8 10.6 14.25.2 3.2 1.1 0 1.2 5.4 13 13.4 19.4 28.8

14.2 1 0 0 4.2 6.1 10.5 13.4 19.4 24.73.4 0.4 0 0 0 4.4 10 13 19.5 19.57.4 0 9.5 2 0 3.7 20 7.2 16.8 2014 3 0 0 0 15 7 11 17.5 24

Page 17: Avenida Maxima 1

31.2 0 1.2 0 0 1.5 4 11.2 13.5 31.27 1 5.6 0 2.2 0 5.8 19.2 32.2 32.2

4.7 0.0 0.0 0.0 2.1 10.2 8.7 21.5 21.5 34.81.8 0.0 0.0 0.0 2.1 2.1 5.1 2.1 13.3 19.78.9 4.0 0.0 0.0 0.0 5.2 2.8 15.8 18.8 23.0

7.533 0.821 1.232 0.342 2.863 9.047 8.653 12.13 18.54