UNIVERSIDAD CATOLICALOS ANGELES DE CHIMBOTEFACULTAD DE INGENIERIAESCUELADE INGENIERIA CIVILPROGRAMA DE TITULACIN PROFESIONALMODELAMIENTO HIDRULICO CON HEC-RAS DE LA ALCANTARILLA EN LA QUEBRADA MACO O ROSOTRABAJO MONOGRFICOPARA OPTAR EL TTULO PROFESIONAL DE:INGENIERO CIVILPRESENTADO POR:- Bach. GUERRERO DEXTRE, VICTORIO JOHNY ASESOR: Ing. BAYANA ANTUNEZ, REMOFEBRERO DEL 2010HUARAZ PER1DEDICATORIA.A mi madre Tefila Dextre, por sus consejos, por su gran cario, apoyo y dedicacin incondicional para poder culminar mis estudios superiores.VICTORIOJOHNY AGRADECIMIENTOAl Ing. Remo Bayona Antunes, por la asesora y sus consejos.A Dios que siempre me acompaa, tambin a aquellos familiares que me apoyaron desinteresadamente para poder culminar mis estudios y realizarme en el campo profesional.2LISTA DE CONTENIDOSActa de sustentacin de Trabajo MonogrficoiDedicatoriaiiAgradecimiento iiiLista de Contenidos ivIndice General vAnexos vindice de grficos viiIndice de cuadros viiiResumenix3INDICE GENERALINTRODUCCIONI. ANALISIS DE LA SITUACIN PROBLEMTICA1.1.PROBLEMA1.2.OBJETIVOS1.2.1 OBJETIVO GENERAL1.2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS1.3.JUSTIFICACIN DE LA INVESTIGACINII. BASES TERICAS2.1.ANTECEDENTES DEL ESTUDIO2.2.REVISION BIBLIOGRAFICA2.2.1 CUENCA2.2.1.1 Clasificacin de una cuenca: 2.2.2 ALCANTARILLAS2.2.3 BADN:2.2.3.1 Elementos del badn. 2.2.3.2 Tipos de badenes.2.2.4 OBRAS DE DRENAJE: 2.2.5 PENDIENTES2.2.6 PRECIPITACION2.2.7. HEC-RAS.2.2.8. ESTUDIO DE HIDROLOGAA. Anlisis de Frecuenciaa) Distribucin Normalb) Valor Extremo Tipo 1 (EV1)c) Distribucin Log Normal (LN)d) Distribucin Log Normal de 3 Parmetros (3LN)e) Distribucin Log Pearson III (LP3)B. Prueba de Bondad de Ajustea) Prueba Chi Cuadrado 22.2.9 PARAMETROS HIDROLOGICOS2.2.9.1 Tiempo de Concentracin.a) Frmula de Kirpichb) Frmula de Hathawayc) Frmula del US Corps of Engineers2.2.10 DESCARGAS DE DISEO PARA OBRA DE CRUCE EN QUEBRADA 2.2.11ECUACIONES BASICASPARAELCLCULOCON HEC-RAS4III. MATERIALES Y MTODOSIII.1. MATERIALES.III.2. METODOS.3.2.1TOPOGRAFIA Y CARTOGRAFIA3.2.2 ESTUDIO DE HIDROLOGA Y DRENAJE3.2.2.1 ESTUDIO DE HIDROLOGA3.2.2.2 CLIMATOLOGA:3.2.2.3 INFORMACIN BSICA3.2.2.4 INFORMACIN PLUVIOMTRICA3.2.2.5 ANLISIS DE LA INFORMACIN PLUVIOMTRICAA. Precipitacin Mxima en 24 Horasa) Prueba de Ajuste Chi - Cuadradob) Precipitacin Mxima en 24 horas para diferentes perodos de retorno3.2.3 PARAMETROS FISICOS Y GEOMORFOLOGICOS3.2.4 HALLANDO LOS PARAMETROS HIDROLOGICOS NECESARIOS 3.2.4.1 Tiempo de Concentracin.a) Frmula de Kirpichb) Frmula de Hathawayc) Frmula del US Corps of Engineers3.2.4.2 Precipitacin Mxima3.2.5 CALCULODELASDESCARGASDEDISEOPARAOBRADE CRUCE EN QUEBRADA 3.2.6DESCARGA DE DISEO PARA CUENCAS PEQUEAS IV. RESULTADOS Y DISCUSIN4.1.RESULTADOS 4.2. DISCUSION DE RESULTADOS V. CONCLUSIONESVI. RECOMENDACIONES:VII. BIBLIOGRAFAVIII. ANEXOS5LISTA DE PLANOSPlano No01Plano de ubicacin de la cuenca 6002Plano topogrfico de planta y perfil longitudinal PP-01 6103Plano de modelamiento y secciones de la alcantarilla MS-016204Plano de isoyetas I-01 6305Plano de ladelimitacinde la cuencaa curvas de nivel D-01 64LISTA DE CUADROSCuadro No01Estaciones Pluviomtricas 1702Precipitacin mxima en 24 horas (mm)2203Prueba de Chi-Cuadrado de los datos de precipitacin mxima en 24 horas (Estacin Anta) 2404Resumen de la prueba de Chi-Cuadrado de los datos de precipitacin mxima en 24 horas (Estacin Cajamarquilla)2505Resumen de la prueba de Chi-Cuadrado de los datos de precipitacin mxima en 24 horas (Estacin Chacchan) 2506Resumen de la prueba de Chi-Cuadrado de los datos de precipitacin mxima en 24 horas (Estacin Huaraz).2507Resumen de la prueba de Chi-Cuadrado de los datos de precipitacin mxima en 24 horas (Estacin Pira)2608Resumen de la prueba de ajuste2609Precipitacin mxima en 24 horas para diferentes perodos de retorno.2710Precipitacin mxima en 24 horas compensada.2811Precipitaciones (mm) para diferentes perodos de retorno. 2912Ubicacin de Quebrada y tipo de obra a proyectar 2913Parmetros fsicos y geomorfolgicos de la quebrada3014Tiempo de concentracin de la Cuenca (horas) 3115Precipitacin ponderada de la Cuenca para diferentes perodos de retorno 3216Caudal mximo de la quebrada Tr = 20 aos 3417Caudal mximo de la quebrada Tr = 50 aos 3418Caudal mximo de la quebrada Tr = 100 aos 3519Caudal de diseo de la quebrada356LISTA DE FIGURASFigura No01Correccin de datos Cajamarquilla2802 Geometra de la Quebrada Maco o Roso 5303 Secciones aguas arriba y aguas abajo de laquebrada Maco o Roso 5404 Perfil del flujo de agua Quebrada Maco o Roso 5505 Alturas de flujo de agua Aguas arriba y aguas abajo de la alcantarilla en la quebrada Maco o Roso para un Tr = 20 aos5606 Alturas de flujo de agua Aguas arriba y aguas abajo del badn y la alcantarilla en la quebrada Maco o Roso para un Tr = 50 aos5707 Alturas de flujo de agua Aguas arriba y aguas abajo del badn y la alcantarilla en la quebrada maco o roso para un Tr = 100 aos5808 Vista isomtrica de la Quebrada Maco o Roso seccionada cada 10m de longitud597INTRODUCCIONEl presente trabajo monogrfico se ha elaborado para dar una propuesta de solucin, con la utilizacin de Badn-alcantarilla, en la construccindelacarreteraCasma- Huaraz, tramoIIIcomprendido entre Yupash-Punta Calln, en la quebrada denominada Maco o Roso ubicada en la progresiva 84+880, segn PROVAS Nacional, debido a que involucra una cuenca la cual recolecta y deriva sus aguas por la zonadondesehatrazadoel ejedelacarreteraarribamencionada, dicho diseo se utiliza para el cruce de quebradas en carreteras, para ello se ha realizado unmodelamientocon las herramientas especializadasqueactualmente la tecnologa nos proporciona,como es en este caso los programas de cmputo y especficamente el programa HEC-RAS, y otros, adems con los conocimientos tericos y prcticos recibidos durante la formacin profesional en nuestra primera casa superior de estudios.Existen diversasalternativas para darle solucin a dicho problema, como podran ser por ejemplo la construccin de pontones, u otro sistema, que pueden ser seguras, pero en este caso viendo las caractersticas topogrficas e hidrulicas, adems la parte presupuestal y el tiempo de ejecucin de ambos, definitivamente se puede optar por el Badn-alcantarillas en el tramo arriba mencionado de dicha carretera ya que sera la ms adecuada y econmica.EL ALUMNO8I. ANALISIS DE LA SITUACIN PROBLEMTICA1.1.PROBLEMAEl problema se centra en cmo controlar y derivar las aguas y sedimentos que deterioran la infraestructura vial, producto de las precipitaciones en la parte alta de la quebrada Maco o Roso.1.2.OBJETIVOS1.2.1 OBJETIVO GENERALModelamiento Hidrulico con Hec-Ras de la alcantarilla en la quebrada Maco o Roso.1.2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS-Delimitacin de la cuenca y determinacin de los parmetros fsicos.-Determinar el caudal mximo de diseo de la Quebrada Maco o Roso.-Determinar las caractersticas de la infraestructura a considerar.1.3.JUSTIFICACIN DE LA INVESTIGACINEn la progresiva 84+880 de la Va Casma-Huaraz, (datos tomados de PROVAS Nacional) atraviesa el eje de la carretera, de la va mencionada, la cuenca que en poca de avenidas provoca deterioro en la carpeta asfltica tanto por el caudal mximo, comopor el arrastredesedimentos, ocasionandoel bloqueo en la va; para proteger la infraestructura vial se plantea la construccin de un sistema de drenaje consistente en badn alcantarilla.II. BASES TERICAS2.1.ANTECEDENTES DEL ESTUDIONo existe algn estudio anterior que se haya llevado a cabo en dicho lugar para poder darle una alternativa de solucin a este tramo de la va la cual se viene analizando con un modelamiento92.2.REVISION BIBLIOGRAFICA2.2.1 CUENCASegn(1,2002). Lacuencadedrenajedeunacorriente, esel reade terrenodondetodas las aguas cadas por precipitacin, seunenpara formar un solo curso de agua.2.2.1.1 Clasificacin de una cuenca: Segn (1,2002). Una cuenca se puede clasificar atendiendo a su tamao, en:Cuenca Grande: Es aquella cuenca en la que predominan las caractersticas fisiogrficas de la misma (pendiente, elevacin, rea, cauce).Parafinesprcticos una cuenca grande se considera cuandoel rea es mayor de 250 Km2.Cuenca Pequea: Es aquella cuenca que responde a las lluvias de fuerte intensidad y pequea duracin, y en la cual las caractersticas fsicas (tipo de suelo, vegetacin) son ms importantes que las del cauce. Se considera cuenca pequea aquella cuya rea vara desde unas pocas hectreas hastaunlmite, queparapropsitos prcticos, seconsidera 250Km2.2.2.2 ALCANTARILLASSegn (2, 2003).Las alcantarillas conducen el agua de escorrenta o de drenaje por debajo del canal.Los aspectos de alineamiento de la alcantarillaquesedebenprestaratencinsonperfil,conducto, entrada, salida y diseo hidrulico.Una regla primaria en ubicar una alcantarilla consiste en utilizar el canal natural con una mnima alteracin del patrn de flujo en el canal natural; el perfil de la alcantarilla est determinado por el perfil del cauce natural y la seccin transversal del canal, el fondo de la entrada debe localizarse cerca de la superficie del terreno existente. Como entrada de alcantarilla son usados varios tipos de transiciones, la mejor eleccin para cada situacin particular depende de la hidrulica, la topografa del sitioylas elevaciones relativas del canal ydel cauce natural.10Segn (4, 2002). Las alcantarillas son conductos cerrados que permiten el crucedelacorrientedeagua, deunladoaotrodel camino. Estos conductos continan el cauce, en donde la corriente encuentra una barrera artificial, comoesel terraplndeuncamino, deunavafrreauotra infraestructura (U. S. Bureau of Reclamation, 1978).Las alcantarillas de uso corriente son de seccin circular, bvedas y ovaladas, tanto de hormign como metlicas y alcantarillas rectangulares de hormign. Se admite que todas estas alcantarillas, tienen un conducto de seccin transversal uniforme.Segn(6, 2008).Elementodel sistemadedrenajesuperficial deuna carretera, construido en forma transversal al eje siguiendo la orientacin del cursodeagua; puedeser demadera, piedra, concreto, metlicasy otros. Por lo general se ubica en quebradas, cursos de agua y en zonas que se requiere para el alivio de cunetas.2.2.3 BADN:Segn(6, 2008)Estructura construida con piedra y/o concreto para permitir el paso vehicular sobre quebradas de flujo estacional o de flujos de agua menores. A su vez, permiten el paso de agua, materiales y de otros elementos sobre la superficie de rodadura.2.2.3.1 Elementos del badn. Segn(7, http) El badnesunaobradedrenajequeseadecaalas caractersticas geomtricas del cauce ytiene por objetivo facilitar el trnsito estable de los vehculos y consta de los siguientes elementos:Plataforma o Capa de Rodadura. Es la parte fundamental del badn. En sentidolongitudinal, lalosaeselsegmentodeunacircunferenciayen sentido transversal es inclinada con una pendiente del orden del 2% hacia aguas abajo.Muro de Pie. Muro localizado en la parte de aguas abajo de la plataforma, constituye lafundacindel badnyseconstruye a todolo largo de este.MurosdeCabezal.Sonunaprolongacindel MurodePieenambos extremosdeeste, formandounvertederoconelobjetivodeampliarla capacidaddedescargasobreel badn, yadems; proteger lasladeras contra la socavacin.11Muro de Confinamiento. Se denomina as al muro localizado en el borde delaplataformaenel sector deaguasarriba, elementoquetienepor objetivo la proteccin del badn.2.2.3.2 Tipos de badenes.Segn(7, http) Deacuerdoalas caractersticas ycondiciones delos cursos de agua, se puede diferenciar los siguientes tipos de badenes:Badn simple: Es el tipo de badn que consta de todos los elementos, es decir; capa derodadura, murode pie, muros de cabezal ymurode confinamiento, sin ninguna obra adicional.Badnmixto: Sedaelnombredemixtoal badnsimpleque, adems incluye una alcantarilla o paso de agua por debajo de la plataforma. Este tipo de badn se disea para cursos de agua permanente, haciendo que los caudales hastaundeterminadoperododeretornoseevacuenpor los tubos u orificios previstos, mientras que los caudales de crecidas con un periodo de retorno mayor; pasan por el badn propiamente dicho.Badn macizo: La singularidad de este tipo de badn es que su plataforma es de gran espesor. Estos badenes se disean para cursos de rosoquebradasconcaudalesdemagnitudyconarrastredematerial grueso.Badn combinado : Se denomina as a aquellos badenes que se construyen junto a otra estructura, por ejemplo un canal de riego paralelo a la plataforma como parte constitutiva de la estructura.2.2.4 OBRAS DE DRENAJE: Segn (6,2008) Conjunto de obras que tienen por fin controlar y/o reducir el efectonocivodelasaguassuperficialesysubterrneassobrelava, tales como: alcantarillas, cunetas, badenes, subdrenes, zanjas de coronacin y otras de encauzamientos.2.2.5 PENDIENTESSegn (3, 2002).Los efectos de las pendientes como factor generador de inundacionesdependendelnivel deinclinacindelterreno. Sistees muy elevado, aumenta rpidamente el flujo de las escorrentas, tanto su cauce como la velocidad de las aguas transportadas. Esto produce entre otros resultados la reduccin del tiempo de concentracin en los colectores as como la erosin del suelo, arrastrando a su paso elementos 12slidos que se depositan en sus lechos y provocando consecuentemente la disminucin de los arroyos o ros o su total o parcial obstruccin. 2.2.6 PRECIPITACIONSegn(1, 2002). Es todaformadehumedadqueoriginndoseenlas nubes, llega hasta la superficie del suelo; de acuerdo a esta definicin la precipitacin puede ser en forma de: lluvias, granizadas, garas, nevadas. Desde el punto de vista de la ingeniera hidrolgica, la precipitacin es la fuenteprimariadel aguadelasuperficieterrestreysusmediciones y anlisis, forman el punto de partida de los estudios concernientes al uso de control del agua.2.2.7. HEC-RAS.Segn (5, 1983).Es un programa de anlisis hidrulico integrado, en el cualelusuariointeractaconelsistema,mediante el usode interfaces grficas (GUI). El sistema brinda las bondades de clculo en la simulacin de inundaciones, anlisis de transporte de sedimentos, clculo delosperfilesdeunasuperficie. Estesistematrabajaconprogramas alineados al sistema de informacin geogrfica y CAD(GIS/CAD), brindando la facilidad de importar y exportar datos.2.2.8. ESTUDIO DE HIDROLOGASegn(1,2002). El estudiohidrolgicotienepor objetodeterminar el rgimen pluvial enla zona de emplazamiento de la carretera y las caractersticas fsicas, e hidrolgicas de la Cuenca y quebrada que inciden en ella, para el clculo de los caudales de diseo para la obra de drenajetransversal ylongitudinal, antecondicionesdeprecipitaciones mximas que caen sobre las reas de drenaje de las quebradas que cruzan la infraestructura vial.A. Anlisis de FrecuenciaSebasaenlasdiferentes distribucionesdefrecuenciausadasen anlisis de eventos hidrolgicos mximos.Las distribuciones de frecuencia ms usuales, en el caso de eventos mximos son:- Distribucin Normal (N)- Distribucin Gumbel (EVI)13- Distribucin Log Normal de 2 Parmetros (LN)- Distribucin Log Normal de 3 Parmetros (3LN)- Distribucin Log Pearson III (LP3)a) Distribucin NormalLa distribucin normal, es simtrica con respecto a la media y no ha sido muy usada en anlisis de frecuencias de avenidas, puesto que lamayora de las series de avenidas tiene un sesgo positivo. Sinembargosehaencontradoapropiada paraciertas series de eventos de descargas y niveles de agua.La funcin de distribucin de probabilidades est dada por:Donde:: media de la muestra: desviacin estndar de la muestraConsiderando la variable estandarizada:b) Valor Extremo Tipo 1 (EV1)La distribucin de valores tipo 1 conocida como distribucin Gumbel, es aplicada tanto a precipitaciones mximas como avenidas mximas.La funcin de distribucin de probabilidades est dada por:c) Distribucin Log Normal (LN)14

,_

dxxe x F22121) ( xzdz e z Fz2221) ( dx e x Fxe ) () ( 2825 . 1 45 . 0 dx exx FLnx

,_

22121) ( LnxzEs muy usada por suconsistencia y facilidad de aplicacin e interpretacin.La funcin de distribucin de probabilidades est dada por:La variable estandarizada est dada por:Donde, y, son la media y desviacin estndar de los logaritmos de las precipitaciones o caudales.d) Distribucin Log Normal de 3 Parmetros (3LN)Esta variante de la distribucin Log Normal, podr ser usada cuando la transformada presenta un sesgo significativo.La funcin de distribucin de probabilidades est dada por:La variable estandarizada est dada por:e) Distribucin Log Pearson III (LP3)Es una distribucin muy usada enel anlisis de avenidas con buenos resultados sobre todoen Canad y Estados Unidos de Norteamrica.La funcin de distribucin de probabilidades est dada por:En este caso se tienen las relaciones adicionales:

Siendo el sesgo.B. Prueba de Bondad de Ajuste151]1

dx ea xx Fa x Ln2) (21) (121) ( ) ( a x LnzdxLnxe x FLnx

,_

1) () (1) ( + 2 22) ( 33 . 1 1 N Ln IC + ICPi1)1(ICN NPi mPi1)1(mn NPi Paradeterminarcul delasdistribucionesestudiadas, seadaptan mejor a la informacin histrica, se tienen diferentes mtodos:- Anlisis grfico- Mtodo del error cuadrtico mnimo- Test deSmirnov - Kolmogorov- Test de Chi Cuadrado a) Prueba Chi Cuadrado 2Su aplicacin requiere en primer lugar agrupar los valores caudales o precipitacin en intervalos de clase, para lo cual se debe calcular el nmero de intervalos usando la expresin dada por Yevjevich:Donde IC es el nmero de intervalos de clase y N el nmero total de datos.Luego, calcular la probabilidad esperada (Pi):La frecuencia esperada es (Npi):La probabilidad esperada (Pi) es: La frecuencia esperada es (Npi):Identificar(descarga ajustada) de las celdasO usando el factor de frecuencia:16 XPi dx x f) (_XK x X + X234 . 0467 . 0) * ( * 606 . 0Sn LTc Clculo de la frecuencia observada (Ni).La frecuencia observada es el nmero de datos que est comprendido entre dos valores X.Clculo de Chi-Cuadrado calculado:ClculodeChi-Cuadradotabular (2T): Con grados de libertady =0.05, en las tablas estadsticas, se obtiene el valor de 2T.Criterio de Aceptacin del Ajuste:Si 2T 20.05, se afirma que el modelo probabilstico se ajusta a los datos observadosSi 2T>20.05, se afirma que el modelo probabilstico no se ajusta a los datos observados2.2.9 PARAMETROS HIDROLOGICOS2.2.9.1 Tiempo de Concentracin.Parael clculodel tiempodeconcentracin, seutilizarnlassiguientes frmulas conocidas como son Kirpich, Hathaway y el US Corps of Engineers.a) Frmula de KirpichEl tiempo de concentracin est dado por la siguiente ecuacin:Donde:Tc : tiempo de concentracin en horasL: longitud del cauce principal en KmS : pendiente entre altitudes mximas y mnimas del cauce en m/mb) Frmula de HathawayEl tiempo de concentracin est dado por la siguiente ecuacin:Donde:17niCNPiNPi Ni122) (3 IC v385 . 077 . 0* 06628 . 0SLTc Tc : tiempo de concentracin en horasL: longitud del cauce principal en Kmn : factor de rugosidadS : pendiente en m/mc) Frmula del US Corps of EngineersEl tiempo de concentracin est dado por la siguiente ecuacin:Donde:Tc : tiempo de concentracin en horasL: longitud del cauce principal en KmS : pendiente en m/m2.2.10 DESCARGAS DE DISEO PARA OBRA DE CRUCE EN QUEBRADA Segn (4,2002). El Mtodo del Hidrograma Unitario Sinttico del US Soil Conservation Service, fue desarrollado inicialmente para estimar avenidas e hidrogramas de avenidas para cuencas pequeas.Sin embargo, desarrollos posteriores del mtodo permiten aplicarlo a cuencas mayores, al incorporar los efectos del almacenamiento del cauce.Bsicamente el mtodo consiste en estimar un hidrograma triangular unitario sinttico,a partir de las caractersticas fsicas de la cuenca y un perfil de precipitacin efectiva, las cualesproducen un hidrograma compuesto de la avenida.Para el clculo del caudal mximo utilizando el mtodo de Soil ConservationService, es necesario contar con la siguiente informacin:- El rea de la cuenca- Precipitacin mxima en 24 horas, para diferentes perodos de retorno, se usa la precipitacin dada por lasisoyetas.- El tiempo de concentracin (Tc)- El nmero hidrolgico (CN)o curva nmero1819 . 076 . 0* 3 . 0SLTc 5 . 067 . 1 8 . 0* 9 . 13) 1 (YS LR+101000 CNSEn la aplicacin del procedimiento del Hidrograma Unitario SCS se hace uso de tablas.El caudal pico del hidrograma, es igual a:Donde:Qp : Caudal pico, m3/sA : Area de la cuenca, Km2Pe : Exceso de precipitacin, mmTp : Tiempo pico, hrsEl valor de Tp, es denominado como valor representativo del tiempo de retraso, ms el 60% del tiempo de concentracin:El tiempo de retraso est dado por:El retardo R est dado por:Donde: L, es la longitud del cauce principal (Km)Y, pendiente de la cuenca, (%)S, potencial mximo de retencin (pulgadas)Donde:CN, eselnmerodecurvatpica, apartirdelascaractersticas fsicas de la cuenca.Los valores de CN han sido tabulados por el SCS con base en el tipo de suelo y el uso de la tierra.19TpPe AQp* * 208 . 0TcDTp 6 . 02 + R D 4 . 0 La precipitacin efectiva (mm) es: 2.2.11ECUACIONES BASICASPARAELCLCULOCON HEC-RASSegn (9,2008). Con las siguientes ecuaciones trabaja el programa HEC-RAS, cuya fuente es el manual de Hec-Ras de la cual se han extrado.PERFILESDE SUPERFICIE DE AGUA EN FLUJO UNIFORME ECUACIONDE LA ENERGIA Donde: Y1, Y2 =Profundidad de agua en las secciones transversalesZ1, Z2 =Elevacin del canal principal invertidoV1, V2=Velocidades medias (descarga total/rea total del flujo)1,2=Coeficiente de ponderacin de velocidadg=Aceleracin de la gravedad.he=Prdida de energa inicialECUACION PARA LA PRDIDA DE CARGADonde:L=Longitud Ponderada de descarga alcanzadaSf=Friccin representativa en la pendiente entre las dos seccionesC =Coeficiente de prdida de expansin o contraccinDISTANCIA MEDIDA EN LA LONGITUD DEL RIO20S PS PPe* 32 . 20) * 08 . 5 (2+hegVZ YgVZ Y + + + + +2 221 11 122 22 2 gVgVC S L h fe2 211 122 2 + Donde:Llob, Lch, Lrob= Seccin transversal alcanzada en la longitud especificada para flujo en la rivera izquierda del canal principal y rivera derecha respectivamenteQlob, Qch, Qrob=Mediaaritmticadelflujoentreseccionesenla rivera izquierda del cana principal y rivera derecha respectivamente.SUBDIVISION DE LAS SECCIONES PARA EL ANALISIS DE TRANSPORTE(unidades inglesas)Donde:Q = Caudal de flujo en el canal (cfs)n= Coeficiente de rugosidad de Manning para subdivisinA = Area de flujo (pies 2)R =Radio hidrulico (pies)Sf =Desnivel de energa en la lneade gradiente.COEFIENTE DE RUGOSIDAD COMPUESTO DE MANINGDonde:nc=Coeficiente de rugosidad compuesta o equivalenteP =Permetro mojado en todo el canal principalPi=Permetro mojado de la subdivisin Ini = Coeficiente de rugosidad para la subdivisin IEVALUACION DE LA CARGA DE ENERGIA CINETICA21rob lobrob rob ch ch lob lobQ ch Q QQ L Q L Q LL+ ++ +2 / 132486 . 1fS ARnQ ( )3 / 215 . 11111]1

Pn PnNii ic22 22 221 1...V QV Q V Q V QN N+ + + El coeficiente develocidades computado basndose en el transporte y en los treselementos de flujodel lado izquierdo, lado derechoycanal.Tambin puede ser escrito en trminos de transporte y rea como en la siguienteelevacinDonde:At =rea total de flujo de la seccin transversalAlob, Ach, Arob =Area de flujo en la margen izquierda, canal principal y margen derecha respectivamenteKt =Transporte total de la seccin transversalKlob, Kch, Krob=Transporte de la margen izquierda, canal principal y margen derecha respectivamente.EVALUACION DE PRDIDAS POR EXPANSION Y CONTRACCIONDonde:C=Coeficiente de contraccin y expansinContraccin ExpansinPrdida enla transicin computada 0.0 0.0Transicin gradual 0.1 0.3Secciones tpicas de puentes 0.3 0.5Transicin abrupta 0.6 0.8DETERMINACION DEL TIRANTE CRITICODonde: H = Energa total inicialWS =Superficie de elevacin del agua=Velocidad inicialECUACION DE LA VARIACION DEL MOMENTO22( )32 23232troberobchchloblobtKAKAKAKA1]1

+ + gVgVC hce2 222 221 1 gVWS H22+ gV22F = m*aFuerza = masa * aceleracin (cambio en el momento)AplicandolasegundaleydeNewtonparaelmovimientodeuncuerpoenel agua almacenada por 2 secciones transversales en los lugares 1 y 2.La siguiente expresin paraelcambioenel momentoporunaunidad detiemposepuede escribir as:COEFICIENTE DE MANNINGTipo de Canaly Descripcin MnimoNormal Mximo1. Concretoa. Pulido 0.011 0.013 0.015b. Rugoso 0.013 0.015 0.016c. Acabado con fondo de grava 0.015 0.017 0.020d. Sin acabados 0.014 0.017 0.020e. Buena Seccin 0.016 0.019 0.023f. Seccin ondulada 0.018 0.022 0.025g. Sobre roca excavada 0.017 0.020h. Sobre irregiular excavacin de roca 0.022 0.0272. Fondo de Concreto con ambos lados rugosos a. Piedra revestida en mortero 0.015 0.017 0.020b. Piedra sin revestir en mortero 0.017 0.020 0.024c. Mampostera, estucado 0.016 0.020 0.024d. Mampostera 0.020 0.025 0.030e. Cascajo limpio sobre escollera 0.020 0.030 0.0353. Fondo de Grava con lados de : a. Concreto 0.017 0.020 0.250b. Mampostera de piedra 0.020 0.023 0.026c. Cascajo limpio sobre escollera 0.023 0.033 0.0364. Ladrillo: a. Acristalado 0.011 0.013 0.015b. En mortero de cemento 0.012 0.015 0.0185. Metal a. Superficies lisas de acero 0.011 0.012 0.014b. Metal corrugado 0.011 0.025 0.0306. Asfalto a. Liso0.013 0.013b. Rugoso 0.016 0.0167. Revestido de vegetacin 0.030 0.050III. MATERIALES Y MTODOS23x f xV Q F W P P + 1 2III.1. MATERIALES. Estacin Total Leica 305. Computadora Pentium IV. Softwares informticos de Microsoft Office 2007. Software Hec Ras 4.0 Software Auto CAD Land.2006 Impresora. tiles de escritorio.III.2. METODOS.3.2.1TOPOGRAFIA Y CARTOGRAFIAIdentificamos el terreno, de la quebrada y cauces importantes registrados en la cartografa a escala 1/25000, seguidamente realizamos el levantamiento topogrfico de la quebrada arriba mencionada con Estacin Total, adems realizamos la verificacin del cruce conla va y sus caractersticas, para luego anotar los datos y caractersticas topogrficas y fsicas de la zona en estudio la cual se ubica en el tramo III comprendido entre Ypash-Punta Calln de la carretera Casma-Huaraz, datos obtenidos de PROVIAS Nacional. En gabinete se realiz el procesamiento de los datosconAutoCadLandparapoder realizar el seccionamientodela quebrada en estudio, tambin efectuamos la delimitacin de dicha cuenca, para seguidamente hallar los parmetros principales de la cuenca en estudiocomosonel Area, permetro,pendiente,perfil y otros luegose procesaron resultados de los datos hidrolgicos para realizar el modelamiento con HEC - RAS3.2.2 ESTUDIO DE HIDROLOGA Y DRENAJE3.2.2.1 ESTUDIO DE HIDROLOGAEl estudiohidrolgicoconsistienestimar las descargas delos cauces indicados a partir un anlisis de frecuencia de las precipitaciones mximas en 24 horas registradas en las estaciones pluviomtricas seleccionadas, las cuales se ubican dentro de la zona de estudio como en reas adyacentes.24Por tanto el estudio hidrolgico comprende: El clculo de caudales mximos de diseo para obras de cruce de quebradas (alcantarillas, pontones, losas, badenes, etc.)El procedimiento seguido en el estudio fue el siguiente: Seleccin de las estaciones pluviomtricas Recopilacin de la informacin cartogrfica, pluviomtrica y de caudales. Anlisis estadstico de la informacin. Determinacin de las precipitaciones mximas en 24 horas para diferentes perodos de retorno. Trazo de mapas de Isoyetas. Clculo de las descargas mximas en el lugar requerido.Se han realizado los respectivos clculos hidrulicos para evaluar los tirantes, velocidades y socavaciones en la obra de cruce que se plantea.3.2.2.2 CLIMATOLOGA:Enla zona enestudio ycercanas a ella, se ubican estaciones meteorolgicas, que han permitido hacer el anlisis respectivo. En el Cuadro N01, se presentan las Estaciones Meteorolgicas ubicadas en la zona de estudio.3.2.2.3 INFORMACIN BSICAInformacin Cartogrfica:Para identificar el rea de estudio se cont con la siguiente informacin cartogrfica de la Carta Nacional a escala 1:25,000 20h-I-NO : Pira3.2.2.4 INFORMACIN PLUVIOMTRICALosregistrosdeprecipitacinrequeridosparalaelaboracindel estudio son los de precipitacin mxima en 24 horas pertenecientes a las siguientes estaciones operadas por el SENAMHI y CORPAC.25Cuadro N 01Estaciones PluviomtricasEstacinAltitudM.s.n.mLatitudSurLongitudOestePerodoRegistroBuenavista 216 092600 781300 1977-2001Chacchn 2200 093200 774700 1977-2001Huaraz 3063 093200 773200 1977-2001Anta 2748 092100 77 36 00 1977-2001Pira 3570 093500 774300 1964-1995Cajamarquilla 3307 093800 774500 1977-2001La ubicacinde las estaciones pluviomtricas se presenta tambin en el plano de Isoyetas N I-013.2.2.5 ANLISIS DE LA INFORMACIN PLUVIOMTRICAPara el clculo de caudales se ha realizado el anlisis de frecuencias de eventos hidrolgicos mximos, aplicables a caudales de avenida y precipitacin mxima.Al no contar con registros de aforo en los lugares donde desfogan los cursos de agua que atraviesan la carretera, provenientes de las quebradas, se consider el siguiente procedimiento:- Uso de valores de precipitaciones mximas en 24 horas- Procesamiento de las distribuciones de frecuencia ms usuales y obtencin de la distribucin de mejor ajuste a los registros histricos.- Anlisis estadstico de precipitaciones mximas para perodos de retorno de 20, 50 y 100 aos.- Elaboracin de los mapas de isoyetas.- Aplicacin del modelo precipitacin escorrenta.Los parmetros de las distribuciones se calcularon por el mtodo de Momentos.A. Precipitacin Mxima en 24 HorasLa informacin de precipitacin mxima en 24 horas, se muestra en el CuadroN 02, dondesehanconsideradoestacionesubicadas 26tantodentro de la zona en estudio como estaciones vecinas a la zona en estudio.Cuadro N 02Precipitacin Mxima en 24 Horas (mm)Ao Buenavista Chacchan Cajamarquilla Pira Huaraz Anta1950 27.01951 33.01952 45.01953 33.31954 21.019551956195719581959196019611962196319641965 29.51966 33.11967 32.21968 16.21969 25.21970 30.31971 28.61972 44.61973 29.51974 49.71975 24.21976 30.61977 0.0 91.0 21.3 11.7 23.1 36.0 1978 0.0 7.5 15.8 18.4 28.323.01979 0.0 19.4 18.4 29.022.01980 3.6 10.3 16.4 24.626.01981 0.0 20.9 26.2 37.532.01982 0.0 14.4 23.425.01983 27.2 22.7 25.424.01984 0.0 10.7 18.5 8.935.01985 0.0 7.1 16.8 13.731.01986 0.0 8.7 16.8 20.523.01987 0.0 8.1 12.1 20.032.01988 0.0 12.2 15.7 14.834.01989 3.6 17.2 11.4 18.622.01990 0.0 6.4 10.5 17.336.01991 0.0 11.2 15.0 13.750.0271992 0.0 10.3 12.8 12.629.01993 0.0 9.3 13.9 20.837.11994 0.0 14.3 14.9 21.127.01995 0.0 9.9 16.3 15.642.01996 0.0 15.7 14.4 26.638.11997 0.0 14.7 14.5 52.526.01998 3.6 39.0 12.9 47.428.61999 5.6 27.7 35.7 43.028.02000 0.0 19.0 21.0 28.027.2001 0.0 12.9 12.7 34.826.0Informacin proporcionada por el SENAMHIDela informacin de precipitacinmxima en24horas las 6 estaciones, cuentan con perodos de registro largo (en promedio 25 aos de registro), tenindose que las estacionesBuenavista, Chacchn, Cajamarquilla y Anta cuentan con un perodo uniformede registro (1977 2001), mientras que la estacin Pira cuenta con informacin desde 1977 hasta el ao 1995; en tanto que la estacin Huaraz cuenta coninformacin para los siguientes perodos: 1950 - 1954,1965 1978, 1996 2001.a) Prueba de Ajuste Chi - CuadradoLa prueba de ajuste se ha realizado para las 6 estaciones, mediante la prueba estadstica de Chi Cuadrado.El anlisis de prueba de ajuste no se ha realizado para la estacin Buenavista, debidoqueenlamayora deaos laprecipitacin mximaen24horas resultaigual acero, valor quedistorsiona cuando se realiza el anlisis para la distribucin probabilstica Log Normal.En los Cuadros N 03, 04, 05, 06 y 07, se muestran los resultados de la prueba Chi Cuadrado.Cuadro N 03Prueba de Chi Cuadrado de los datos de Precipitacin Mxima en 24 horasEstacin: AntaDistribucinProbabilsticaChi cuadradocalculado X2cChi cuadradoTabular X2 tLos datos se Ajustana la distribucinNormal 4.40 5.991 SI28Log Normal 2 parmetros 3.60 5.991 SILog Normal 3 parmetros 2.40 5.991 SIGumbel 0.8 5.991 SIExponencial 33.20 5.991 NOPearson 81.20 5.991 NOLog Pearson 45.60 5.991 NOCuadro N 04Resumen de la Prueba de Chi Cuadrado de los datos de Precipitacin Mxima en 24 horasEstacin: CajamarquillaDistribucinProbabilsticaChi cuadradocalculado X2cChi cuadradoTabular X2 tLos datos se Ajustana la distribucinNormal 15.60 5.991 NOLog Normal 2 parmetros 2.40 5.991 SILog Normal 3 parmetros 9.20 5.991 NOGumbel 5.6 5.991 SIExponencial 33.20 5.991 NOPearson 56.40 5.991 NOLog Pearson 45.60 5.991 NOCuadro N 05Resumen de la Prueba de Chi Cuadrado de los datos de Precipitacin Mxima en 24 horasEstacin: ChacchnDistribucinProbabilsticaChi cuadradocalculado X2cChi cuadradoTabular X2 tLos datos se Ajustana la distribucinNormal 42.80 5.991 NOLog Normal 2 parmetros 1.60 5.991 SILog Normal 3 parmetros 18.40 5.991 NOGumbel 17.6 5.991 NOExponencial 16.80 5.991 NOPearson 64.40 5.991 NOLog Pearson 33.20 5.991 NOCuadro N 06Resumen de la Prueba de Chi Cuadrado de los datos de Precipitacin Mxima en 24 horasEstacin: Huaraz29DistribucinProbabilsticaChi cuadradocalculado X2cChi cuadradoTabular X2 tLos datos se Ajustana la distribucinNormal 17.20 5.991 NOLog Normal 2 parmetros 10.80 5.991 NOLog Normal 3 parmetros 1.20 5.991 SIGumbel 6.8 5.991 NOExponencial 33.20 5.991 NOPearson 100.00 5.991 NOLog Pearson 54.40 5.991 NOCuadro N 07Resumen de la Prueba de Chi Cuadrado de los datos de Precipitacin Mxima en 24 horasEstacin: PiraDe lo Cuadros N03, 04, 05, 06 y 07, se concluye que los datos de precipitacin mxima en 24 horas se ajustan a las siguientes distribuciones probabilsticas. Cuadro N 08.Cuadro N 08Resumen de la Prueba de Ajuste30DistribucinProbabilsticaChi cuadradocalculado X2cChi cuadradoTabular X2 tLos datos se Ajustana la distribucinNormal 2.96 5.991 SILog Normal 2 parmetros 0.61 5.991 SILog Normal 3 parmetros 2.96 5.991 SIGumbel 2.705 5.991 SIExponencial 18.00 5.991 NOPearson 49.76 5.991 NOLog Pearson 26.82 5.991 NOESTACION DISTRIBUCION PROBABILISTICAAnta GumbelCajamarquilla Log Normal 2 parmetrosChacchan Log Normal 2 parmetrosHuaraz Log Normal 3 parmetrosPira Log Normal 2 parmetrosb) Precipitacin Mxima en 24 horas para diferentes perodos de retornoParalaestacinAnta, losdatosdeprecipitacinmximaen24 horas se ajustan a la distribucin probabilstica Gumbel, para dicha distribucinsehancalculadolasprecipitacionesmximasen24 horas para diferentes perodos de retorno; asimismo, se han calculadoprecipitaciones en 24 horas para diferentes perodos de retorno para los datos de las estaciones Cajamarquilla, Chacchan y PiraqueseajustanaladistribucinLogNormal 2parmetros; tambin se han calculado las precipitaciones mximas en 24 horas para la estacin Huaraz, que se ajusta a una distribucin probabilstica Log Normal de 3 parmetros. El clculo se ha realizado mediante el mtodo de momentos.Cuadro N09Precipitaciones Mximas en 24 horas para diferentes perodos de retornoTiempo de Precipitacin Mxima (mm)Retorno (aos)Anta Cajamarqilla Chacchan Huaraz Pira2 29.26 16.59 13.01 30.84 17.695 35.35 21.14 18.83 39.01 23.7310 39.38 24.00 22.84 44.62 27.6720 43.24 26.65 26.79 50.13 31.4150 48.24 29.98 32.06 57.47 36.23100 51.99 32.43 36.14 63.14 39.84200 55.73 34.84 40.32 68.95 43.47500 60.65 38.01 46.04 76.88 48.301000 64.38 40.41 50.53 83.10 52.01Las precipitaciones mximas en24horas quesemuestraenel Cuadro anterior, no son uniformes, por lo que es necesario realizar un ajuste o correccin por Perodo de Registro.Deacuerdo alGeologicalSurvey,el procesode compensacin o reajuste o correccin ser mediante la siguiente metodologa: tomando una estacin de Perodo de Registro largo, se le limita a los aos de una estacin corta y se halla la distribucin probabilstica en ambas, que estn en iguales condiciones de aos de registro, sus resultados se correlacionan obteniendo una 31ecuacin.Para los mismos perodos de retorno, se consideran los resultadosobtenidosen laestacinlarga, contodo superiodo y, estos valores ingresan como datos en la ecuacin que anteriormente se hall, obteniendo los valores compensados en la estacin corta.Para el presente estudio se ha considerado como estacin base la de Cajamarquilla, paracompensar losdatosdelaestacinPira, tal como se muestra en la figura N01Figura No- 01Los valores compensados o corregidos en la estacin corta (Pira) son las mostradas en el Cuadro N 10.32y = 1.445x - 6.82R = 0.9990.0010.0020.0030.0040.0050.0060.000.00 20.00 40.00 60.00PIRACAJAMARQUILLACORRECCION DE DATOSSeries1Cuadro N10Precipitaciones Mximas en 24 horas CompensadasTIEMPO DE CHACCHAN CAJAMARQUILLA HUARAZ PIRA PIRA CORR. ANTARETORNO(aos) Ppmx(mm) Ppmx(mm)Ppmx(mm)Ppmx(mm) Ppmx(mm) Ppmx(mm)2 13.01 16.59 30.84 17.69 17.16 29.2615 18.83 21.14 39.01 23.73 23.74 35.34610 22.84 24.00 44.62 27.67 27.88 39.37520 26.79 26.65 50.13 31.41 31.71 43.24050 32.06 29.98 57.47 36.23 36.52 48.242100 36.14 32.43 63.14 39.84 40.06 51.991200 40.32 34.84 68.95 43.47 43.55 55.726500 46.04 38.01 76.88 48.30 48.13 60.6541000 50.53 40.41 83.10 52.01 51.60 64.378Los valores de precipitacin mxima en 24 horas compensadas, y para perodos de retorno de 5, 10, 20, 50, 100 y 200 aos, se han afectado, de acuerdo a la recomendacin que realiza la OrganizacinMeteorolgicaMundial, por unfactor de1.13, que tomaencuenta el nmero de lecturas en el pluvimetro por da, queseasumeporseguridaden1vezporda. Losresultadosse muestran en el Cuadro N 11.Cuadro N11Precipitaciones (mm) para Diferentes Periodos de RetornoTIEMPO DECHACCHAN CAJAMARQUILLA HUARAZ PIRA ANTARETORNO(aos) Ppmx(mm) Ppmx(mm) Ppmx(mm) Ppmx(mm) Ppmx(mm)5 21.28 23.89 44.08 26.83 39.9410 25.81 27.12 50.42 31.50 44.4920 30.27 30.11 56.65 35.83 48.8650 36.23 33.88 64.94 41.27 54.51100 40.84 36.65 71.35 45.27 58.75200 45.56 39.37 77.91 49.21 62.97Con la informacin del Cuadro N 11, se han elaborado las isoyetas para perodos de retorno de 20, 50 y 100 aos. Dichas isoyetas se tienen en el plano I-01Eltrazadodelasisoyetasseharealizado, tomandoencuentala siguiente metodologa:33- Enel planodeIsoyetasI-01, dondeseubicanlasestaciones pluviomtricas, con sus respectivos valores de precipitacin mxima en 24 horas, para los perodos de retorno de 20, 50 y 100 aos, se ha realizado una interpolacin lineal determinndose de esta manera los puntos de precipitacin para valores enteros (45 mm, 50 mm, etc.). Uniendo estos puntos se tiene el trazo inicial de isoyetas.- Debidoaquelainterpolacines unprocesogeomtrico, es necesario realizar correccin teniendo en cuenta aspectos cualitativos comotemperaturaytendenciadela velocidaddel viento; asimismo la configuracin topogrfica, altitud, relieve.En la zona en estudio, se desarrolla una topografa que se caracteriza porser accidentada en cuanto a su eje, y a lo largo del mismosetieneunaquebradaaccidentadaqueatraviesanlava, cuyo aporte hdrico es importante especialmente en poca de avenidas.La ubicacin de la quebrada y tipo de obra de arte a proyectar, que cruza la va se presenta en el cuadro N 12Cuadro N 12Ubicacin de Quebrada y Tipo de Obra a Proyectar3.2.3 PARAMETROS FISICOS Y GEOMORFOLOGICOSLa delimitacin de la quebrada, se ha realizado tomando en cuenta la Carta Nacional de la hoja 20h-I-NO, correspondiente a Pira, a escala 1/25,000.En el cuadro N 13, se muestran las caractersticas fsicas y geomorfolgicas de la quebrada en estudio.Cuadro N 13Parmetros Fsicos y Geomorfolgicos de la QuebradaPROGRESIVAKmAREAKm2PERIMETROKmL. RIOKmC. BAJAMsnmC ALTAmsnmPENDIENTE84+880 24.133 22.882 7.849 2590 4720 0.27134UBICACIN TIPO DE OBRA A PROYECTAR OBSERVACION84+880 BADEN ALCANTARILLA TMCQDA MACO O ROSO385 . 077 . 0* 06628 . 0SLTc 19 . 076 . 0* 3 . 0SLTc La Cuenca descrita, se encuentra delimitada y digitalizada con curvas de nivel equidistantes cada 50 metros.3.2.4 HALLANDO LOS PARAMETROS HIDROLOGICOS NECESARIOS 3.2.4.1 Tiempo de Concentracin.a) Frmula de KirpichEl tiempo de concentracin est dado por la siguiente ecuacin:Donde:L (Km) = 7.849S = 0.271b) Frmula de HathawayDonde:L (Km) =7.849n =0.20S =0.271c) Frmula del US Corps of EngineersEl tiempo de concentracin est dado por la siguiente ecuacin:Donde:L(Km)= 7.849S= 0.271Los resultados de la aplicacin de las frmulas indicadas se muestran en el cuadro N 14 Cuadro N 14Tiempo de Concentracin de la Cuenca (hrs)T.C (HORAS)U.S.C OF ENG.T.C (HORAS)KIRPICHT.C (HORAS)HATHAWAY1.840 0.535 1.01535234 . 0467 . 0) * ( * 606 . 0Sn LTc TpPe AQp* * 208 . 0El tiempo de concentracin seleccionado para el presente estudio es porelmtododeHathaway, debidoaquelosresultadoscondicho mtodo corresponden al promedio de los otros dos mtodos.3.2.4.2 Precipitacin MximaLa precipitacin mxima cada sobre la Cuenca se ha calculado con los planos de isoyetas trazadas para periodos de retorno de 20, 50 y 100 aos. Ver plano de Isoyetas I-01 La superposicin de las isoyetas sobre el plano de la Cuenca permiti calcular en forma ponderada la lluvia ponderada en el rea drenante. Vase cuadro N15.Cuadro N 15Precipitacin ponderada de la Cuenca para diferentes Perodos de Retorno3.2.5 CALCULODELASDESCARGASDEDISEOPARAOBRADE CRUCE EN QUEBRADA El caudal pico del hidrograma, es igual a:Donde:A (Km2) = 24.133Pe (mm)= 6.028El valor de Tp, es:Sehallaconel valor del TcdecadaunadelasfrmulasdeKirpich, Frmula del US Corps of Engineers y Hataway36Precipitacin Mx. 24 horas(mm)Tr =20 Tr =50 Tr =10035.51 41.26 45.29TcDTp 6 . 02 + El tiempo de retraso lo obtenemos con:El retardo Rhallamos con:Donde: L (Km) =7.849Y (%) =0.271S =2.5S, potencial mximo de retencin (pulgadas)CN =80Donde:CN, eselnmerodecurvatpica, apartirdelascaractersticas fsicas de la cuenca.Los valores de CN han sido tabulados por el SCS con base en el tipo de suelo y el uso de la tierra. La precipitacin efectiva es: (mm)P (mm) =35.51S = 2.53.2.6 DESCARGA DE DISEO PARA CUENCAS PEQUEAS Para el presente caso en que la geomorfologa de zona predomina taludes y cauces conpendientes pronunciadas (pendientes entre22%y43%), el tiempo de concentracin ha sidoevaluado confrmulas aplicables al predominio de flujo.Para la determinacin de descargas mximas en la cuenca en estudio, se aplic el mtodo del Soil Conservation Service, debido a que la precipitacin segn la isoyeta calculada es alta. Los resultados se muestranenel CuadroN 16. Enel CuadroN 19semuestranlos resultados de caudales de diseo de las quebradas.Cuadro N 16Caudal Mximo de la QuebradaTr = 20 aosAREAKm2Pp mediammCNSmmPemmCaudal 1m3/sCaudal 2m3/sCaudal 3m3/s24.133 35.51 80 63.5 6.028 16.351 53.398 28.81437R D 4 . 0 5 . 067 . 1 8 . 0* 9 . 13) 1 (YS LR+101000 CNSS PS PPe* 32 . 20) * 08 . 5 (2+- Caudal 1corresponde al tiempode concentracin calculada conla frmula del US Corps of Engineers.- Caudal2corresponde al tiempo deconcentracin calculada conla frmula de Kirpich.- Caudal3corresponde al tiempo deconcentracin calculada conla frmula de Hathaway.El caudal de diseoquesetomar, para la quebrada, corresponde al Caudal 3, que es para un tiempo de concentracin calculado por el mtodo de Hathaway.Cuadro N 17Caudal Mximo de la QuebradaTr = 50 aosAREAKm2Pp mediammCNSmmPemmCaudal 1m3/sCaudal 2m3/sCaudal 3m3/s24.133 41.26 80 64 8.860 24.033 78.484 42.350- Caudal 1corresponde al tiempode concentracin calculada conla frmula del US Corps of Engineers.- Caudal 2correspondeal tiempodeconcentracincalculadaconla frmula de Kirpich.- Caudal3correspondeal tiempodeconcentracincalculadaconla frmula de Hathaway.El caudal de diseoquesetomar, para la quebrada, corresponde al Caudal 3, parauntiempodeconcentracincalculadoporel mtodode Hathaway.Cuadro N 18Caudal Mximo de la QuebradaTr = 100 aos- Caudal 1correspondeal tiempodeconcentracincalculadaconla frmula del US Corps of Engineers.38AREAKm2Pp mediammCNSmmPemmCaudal 1m3/sCaudal 2m3/sCaudal 3m3/s24.133 45.29 80 64 11.05 29.98 97.91 52.83- Caudal 2correspondeal tiempodeconcentracincalculadaconla frmula de Kirpich.- Caudal 3correspondeal tiempodeconcentracincalculadaconla frmula de Hathaway.El caudal de diseoquesetomar, para la quebrada, corresponde al Caudal 3, es para un tiempo de concentracin calculado por el mtodo de Hathaway.En el Cuadro N 19, se muestran los caudales de diseo de las quebradas para los perodos de retorno de 20, 50 y 100 aos.Cuadro N 19Caudal de Diseo de la quebrada Tr= 20 aos, Tr = 50 aos, Tr = 100 aosCUENCACaudal de Diseo m3/sTr = 20 Tr = 50 Tr = 100MACO O ROSO 28.814 42.350 52.83El coeficiente rugosidad se ha calculado con la tabla que se muestra lneas, para lo cual se ha evaluado en el campo, las condiciones y parmetros que se toman en cuenta para dicho clculo.IV. RESULTADOS Y DISCUSIN4.1.RESULTADOS 4.1.1 La precipitacin ponderada de la Cuenca hallada para diferentes Perodos de Retorno se muestra en el cuadro siguiente4.1.2 Encuantoalascaractersticasfsicasdelacuencasehanobtenidolos siguientes resultados:PROGRESIVAKmAREAKm2PERIMETROKmL. RIOKmC. BAJAMsnmC ALTAmsnmPENDIENTE84+880 24.133 22.882 7.849 2590 4720 0.2714.1.3 En lo que respecta a los caudales de diseo se ha utilizado el caudal 3 de cada tiempo de retorno hallado, debido a que se han utilizado los datos del 39CUENCAPrecipitacin Mx. 24 horas(mm)Tr =20 Tr =50 Tr =100MACO O ROSO 35.51 41.26 45.29tiempodeconcentracincalculados por el mtododeHathaway, con dichos caudales hallados se trabaj para el modelamiento hidrulico:4.1.4Los Resultados Obtenidos del Modelamiento Con Hec-Ras son:Quebrada Macoo RosoEn la progresiva 84+880 cruza la quebradaMaco o Roso, por las caractersticas topogrficas y las condiciones hidrulicas e hidrolgicas, y de acuerdo a los resultados obtenidos con el programa HEC-RAS se ha optado por el pre-diseo de una estructura combinada tipo badn -alcantarilla.Resultados del Modelamiento:AlcantarillaMaco o RosoProgresiva 84+880Cota Superior Aguas Arriba (m) 2895.000Cota Superior Aguas Abajo (m) 2894.700Cota Inferior del Terreno (m) 2890.000Longitud de la Alcantarilla (m) 10.00Ancho de la Alcantarilla (m) 20Nmero de Secciones 31Longitud del Modelo del Ro (m) 300.00Estacin de Diseo 145Mtodo de Diseo ENERGIACaudales de Diseo (m3/s) TR 20 AOS 28.814 TR 50 AOS 42.350 TR 100 AOS 52.830Pendiente de Diseo Aguas Arriba 0.159Pendiente de Diseo Aguas Abajo 0.172Tipo de AlcantarillaTubera Metlica Corrugada (TMC)Dimetro de la Alcantarilla (m) 1.80Nmero de Alcantarillas (und) 05RESULTADOSGENERALES DE DISEO40Caudal de Diseo m3/sTr = 20 aos 28.814Tr = 50aos 42.350Tr = 100 aos 52.830NIVELES DE SUPERFICIE DE AGUA EN LA ALCANTARILLA (m)A. ARRIBAA. ABAJOTR 20 aos2894.502893.12TR 50aos 2895.052893.74TR 100aos 2895.272894.16VELOCIDADES EN LA ALCANTARILLA (m/s)A. ARRIBA A. ABAJOTR 20 aos 3.22 4.00TR 50 aos 3.76 4.37TR 100 aos3.94 4.48Los resultados hidrulicos dediseo de la alcantarilla, geometra de la alcantarilla, secciones aguas arriba y aguas abajo de la alcantarilla, perfil del flujodeagua, velocidadesdeflujodeaguayvistaisomtrica, se muestra en el anexo.4.1.5Dicha estructura que se ha modelado funcionar como sigue:*Para un TR. de 20 aos funcionar en forma normal como alcantarilla conuntirantedeaguade1.2maguas arribayuntirantelibrede 0.60m; as mismo aguas abajo el tirante de agua ser de 1.00m y un tirante libre de 0.80m*Para un TR. de 50 aos funcionar como badn alcantarilla, pues la altura de agua en el badn llegar a 0.06m de altura.*Para un TR. de 100 aos tambin funcionar como badn alcantarilla con un tirante de agua de 0.28m de altura4.1.6Habiendohallado la pendiente con los datos del levantamiento topogrficodelaquebrada enestudioseha obtenidolos resultados siguientes:* Aguas arriba 15.92%* Aguas abajo 17.17%4.2.DISCUSION DE RESULTADOS1.- El rea de la cuenca es de 24.133 Km2, la cual resulta de la delimitacin que se realiz y es la que contribuye efectivamente con la escorrenta superficial.2.- El anlisis de prueba de ajuste no se ha realizado para la estacin Buenavista, debido que en la mayora de aos la precipitacin mxima en 24 41horas resulta igual a cero, valor que distorsiona cuando se realiza el anlisis para la distribucin probabilstica Log Normal, por lo tanto se trabaj con las cinco estaciones restantes.3.- En cuanto al modelamiento de la quebrada realizada con el programa HEC-RAS se han obtenido resultados ptimos con las cuales el badn -alcantarilla tiene un eficiente funcionamiento, adems de ser seguras, dichos resultados se han realizado con los caudales para los tiempos de retorno analizados en los clculos hidrolgicos.V. CONCLUSIONES5.1. Se delimit la cuenca con el uso del programa Autocad Land 2006, adems se obtuvolos resultados delos parmetros fsicos requeridos dela cuenca en estudio.5.2. Se determin el caudal mximo de diseo de la quebrada Maco o Roso para diferentes perodos de retorno la cual se muestra en el cuadro.Caudal de Diseo m3/sTr = 20 Tr = 50 Tr = 10028.814 42.350 52.835.3. Segnlos resultados obtenidosenel modelamientosehadeterminadolas siguientes caractersticas de la infraestructura: el uso de 05 unidades de alcantarillas de TMCde1.8mdedimetrolas cuales asegurarnsubuen funcionamiento para los tiempos de retorno analizados, adems la construccin de un BadnVI. RECOMENDACIONES:42PROGRESIVAKmAREAKm2PERIMETROKmL. RIOKmC. BAJAMsnmC ALTAmsnmPENDIENTE84+880 24.133 22.882 7.849 2590 4720 0.2711. Para este tipo de obras de drenaje y cruce de flujos de quebradas se recomienda tomar en cuenta los caudales de diseo que se tienen que hallar.2. Se recomienda la construccin Badn-Alcantarilla en la quebrada Maco o Roso y el uso, paralaalcantarilla, deTMCde1.80mdedimetrodebidoaquees eficiente para un perodo de retorno de 20 aos y el funcionamiento como badn para un perodo de retorno de 50, y 100 aos, adems la altura de la alcantarilla facilitar la limpieza de la misma. 3. Serecomiendatener presentequeparael diseodealcantarillas sedebede trabajar con tiempos de retorno de 20 a 25 aos y con los caudales mximos.4. Verificando el factor econmico y el tiempo de ejecucin para obras de drenaje como estas comparadas con las de concreto armado como los puentes o pontones se recomienda el uso de las alcantarillas de TMC ya que econmicamente es de menor costo y de menor tiempo de ejecucin.5. Se recomienda realizarestructuras de este tipo en zonas de caractersticas similares alas descritas enla quebradaenestudioperosedeberealizar el modelamiento conprogramas como la que se ha utilizado para poder tener un nivel mayor de confiabilidad.43VII. BIBLIOGRAFA1. MAXIMOVILLN, Bjar. Hidrologa, InstitutoTecnolgicodeCostaRica, Escuela de Ingeniera.Lima-Per, 2002.2. Wendor Chereque Moran. Diseo de Estructuras Hidrulicas Pequeas, PontificiaUniversidadLaCatlica, FacultaddeCiencias EIngeniera, Per, 20033. APARICIOFLORIDO, Jos Antonio. Ambiente, Pobreza e inundaciones. Aparicioflorido@proteccincivil-andaluca.org. 20024. GabrielaFreites, GustavoMaldonado.DiseodeEstructuras Hidrulicas de Drenaje, Universidad Nacional de Crdoba,Facultad de Ciencias Exactas, Fsicas y Naturales, Espaa, 2002.5. VENTECHOW, DavidR. Maidmen,Larry W. Mays. Hidrologa Aplicada. Martha Edna Surez. Santa Fe Bogot Colombia, 1983.6. http://www.mtc.gob.pe/indice/B.%20SUBSECTOR%20TRANSPORTES%202/B.3%20Caminos%20y%20Ferrocarriles/B.3.1%20Caminos/RM%20660-2008-MTC-02.pdf. Glosario de trminos de uso frecuente en proyectos de infraestructuravial,ResolucinMinisterial N660-2008-MTC/02, Agosto 20087. http://www.google.com.pe/search?hl=es&q=dise%C3%B1o+de+baden+alcantarilla&metaCriterios para el diseo de badenes archivo pdf.448. Ministerio de Transportes y comunicaciones. Manual de Especificaciones Tcnicas Generales ParalaConstruccindeCaminos deBajoVolumende Trnsito, seccin 622B, tubera metlica corrugada, 2005.9. Us ArmyCorpsOf EngineersHidraulic Reference Manual, HecRas River Analysis System, Versin 4.0, March 2008ANEXOS45Datos GeomtricosGeometra de la Quebrada (secciones transversales)Geometra de las Estructuras de Control: (Puentes, Alcantarillas, Cunetas, etc.)Inicio del Hec Ras (Creacin del Proyecto)FLUJOGRAMA DE LA SECUENCIA DE CALCULOS46Condiciones de Flujo Uniforme en la QuebradaCaudales de Simulacin - Diferentes Periodos de Retorno -Quebrada y Estructura de ControlCondiciones de Frontera Relacionado a la Geometra del Flujo en la QuebradaSimulacin de Flujo Uniforme en la Quebrada y Estructura de ControlPresentacin y Anlisis de Resultados de la Simulacin del Flujo en la Quebrada y Estructuras de ControlConforme:Finaliza Simulacin Impresin de Resultados47No conforme: Modifica Valores de la Geometra de las Estructuras de Control y Condiciones de Frontera de acuerdo a lo previsto.Reinicia SimulacinHOJA RESUMENALCANTARILLA MACO O ROSODATOS GENERALES DE DISEOAlcantarillaMaco o RosoProgresiva 84+880Cota Superior Aguas Arriba (m) 2895.000Cota Superior Aguas Abajo (m) 2894.700Cota Inferior del Terreno (m) 2890.000Longitud de la Alcantarilla (m) 10.00Ancho de la Alcantarilla (m) 20Nmero de Secciones 31Longitud del Modelo del Ro (m) 300.00Estacin de Diseo 145Mtodo de Diseo ENERGIACaudales de Diseo (m3/s)TR 20 AOS 28.814TR 50 AOS 42.350TR 100 AOS 52.830Pendiente de Diseo Aguas Arriba 0.159Pendiente de Diseo Aguas Abajo 0.172Tipo de AlcantarillaTubera Metlica Corrugada (TMC)Dimetro de la Alcantarilla (m) 1.80Nmero de Alcantarillas (und) 05RESULTADOSGENERALES DE DISEO48NIVELES DE SUPERFICIE DE AGUA EN LA ALCANTARILLA (m)A. ARRIBAA. ABAJOTR 20 AOS 2894.50 2893.12TR 50 AOS 2895.05 2893.74TR 100 AOS2895.27 2894.16VELOCIDADES EN LA ALCANTARILLA (m/s)A. ARRIBAA. ABAJOTR 20 AOS3.224.00TR 50 AOS3.764.37TR 100 AOS 3.944.48GEOMETRIA DE LA ALCANTARILLA RESULTADOS HIDRAULICOS DE LA ALCANTARILLA MACO O ROSOProfile: TR 20 AOS Q Culv Group (m3/s) 5.76Culv Full Len (m)49 # Barrels 1.00Culv Vel US (m/s) 3.22 Q Barrel (m3/s) 5.76Culv Vel DS (m/s) 4.00 E.G. US. (m) 2894.58Culv Inv El Up (m) 2892.70 W.S. US. (m) 2894.50Culv Inv El Dn (m) 2892.40 E.G. DS (m) 2893.17Culv Frctn Ls (m) 0.21 W.S. DS (m) 2893.12Culv Exit Loss (m) 1.04 Delta EG (m) 1.41Culv Entr Loss (m) 0.16 Delta WS (m) 1.38Q Weir (m3/s) E.G. IC (m) 2894.53Weir Sta Lft (m) E.G. OC (m) 2894.58Weir Sta Rgt (m)Culvert Control OutletWeir Submerg Culv WS Inlet (m) 2893.89Weir Max Depth (m) Culv WS Outlet (m) 2893.39Weir Avg Depth (m) Culv Nml Depth (m) 0.94Weir Flow Area (m2) Culv Crt Depth (m) 1.19Min El Weir Flow (m) 2895.00Profile: TR 50 AOS Q Culv Group (m3/s) 8.03Culv Full Len (m) # Barrels 1.00Culv Vel US (m/s) 3.76 Q Barrel (m3/s) 8.03Culv Vel DS (m/s) 4.37 E.G. US. (m) 2895.15Culv Inv El Up (m) 2892.70 W.S. US. (m) 2895.05Culv Inv El Dn (m) 2892.40 E.G. DS (m) 2893.81Culv Frctn Ls (m) 0.23 W.S. DS (m) 2893.74Culv Exit Loss (m) 0.79 Delta EG (m) 1.35Culv Entr Loss (m) 0.32 Delta WS (m) 1.32Q Weir (m3/s) 2.22 E.G. IC (m) 2895.15Weir Sta Lft (m) 12.17 E.G. OC (m) 2895.04Weir Sta Rgt (m) 38.81Culvert Control Inlet Weir Submerg 0.00 Culv WS Inlet (m) 2894.11Weir Max Depth (m) 0.15 Culv WS Outlet (m) 2893.62Weir Avg Depth (m) 0.15 Culv Nml Depth (m) 1.16Weir Flow Area (m2) 3.98 Culv Crt Depth (m) 1.41Min El Weir Flow (m) 2895.00Profile: TR 100 AOS Q Culv Group (m3/s) 8.74Culv Full Len (m) # Barrels 1.00Culv Vel US (m/s) 3.94 Q Barrel (m3/s) 8.74Culv Vel DS (m/s) 4.48 E.G. US. (m) 2895.38Culv Inv El Up (m) 2892.70 W.S. US. (m) 2895.27Culv Inv El Dn (m) 2892.40 E.G. DS (m) 2894.24Culv Frctn Ls (m) 0.24 W.S. DS (m) 2894.16Culv Exit Loss (m) 0.4750 Delta EG (m) 1.14Culv Entr Loss (m) 0.43 Delta WS (m) 1.12Q Weir (m3/s) 9.11 E.G. IC (m) 2895.38Weir Sta Lft (m) 11.53 E.G. OC (m) 2895.19Weir Sta Rgt (m) 39.07Culvert Control Inlet Weir Submerg 0.00 Culv WS Inlet (m) 2894.17Weir Max Depth (m) 0.38 Culv WS Outlet (m) 2893.69Weir Avg Depth (m) 0.37 Culv Nml Depth (m) 1.23Weir Flow Area (m2) 10.30 Culv Crt Depth (m) 1.47Min El Weir Flow (m) 2895.0051River Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area Top Width FroudeSta (m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m) # Chl300 TR 20 AOS 28.81 2914.8 2918.72 2916.53 2918.75 0.163707 0.75 38.62 16.44 0.15300 TR 50 AOS 42.35 2914.8 2919.38 2916.84 2919.42 0.166092 0.85 50.09 18.25 0.16300 TR 100 AOS 52.83 2914.8 2919.8 2917.04 2919.85 0.171458 0.92 58.03 19.51 0.16290 TR 20 AOS 28.81 2913.56 2916.77 2916.81 0.234112 0.83 34.84 16.5 0.18290 TR 50 AOS 42.35 2913.56 2917.36 2917.4 0.2494 0.94 45.02 18.28 0.19290 TR 100 AOS 52.83 2913.56 2917.73 2917.79 0.252808 1.02 52.09 19.48 0.2280 TR 20 AOS 28.81 2911.8 2914.52 2914.55 0.21742 0.83 37.26 20.6 0.18280 TR 50 AOS 42.35 2911.8 2915.11 2915.15 0.205097 0.91 49.85 22.19 0.18280 TR 100 AOS 52.83 2911.8 2915.5 2915.54 0.201263 0.97 58.64 23.24 0.18270 TR 20 AOS 28.81 2909.61 2913 2913.03 0.123116 0.67 44.25 20.59 0.14270 TR 50 AOS 42.35 2909.61 2913.63 2913.66 0.129325 0.76 58.06 23.43 0.14270 TR 100 AOS 52.83 2909.61 2914.03 2914.06 0.13315 0.82 67.68 24.73 0.15260 TR 20 AOS 28.81 2907.31 2911.71 2911.74 0.134801 0.68 43.29 20.53 0.14260 TR 50 AOS 42.35 2907.31 2912.1 2912.13 0.182297 0.86 51.42 21.83 0.16260 TR 100 AOS 52.83 2907.31 2912.35 2912.39 0.214026 0.97 57.01 22.46 0.18250 TR 20 AOS 28.81 2905.5 2908.02 2908.16 2.557844 1.71 17.61 19.58 0.53250 TR 50 AOS 42.35 2905.5 2908.85 2908.91 0.713638 1.2 37.35 26.9 0.3250 TR 100 AOS 52.83 2905.5 2909.35 2909.4 0.447793 1.08 51.67 30.27 0.25240 TR 20 AOS 28.81 2904.18 2907.57 2907.58 0.015672 0.23 102.45 29.34 0.05240 TR 50 AOS 42.35 2904.18 2908.32 2908.33 0.019215 0.29 124.82 30.5 0.05240 TR 100 AOS 52.83 2904.18 2908.79 2908.8 0.021802 0.34 139.4 31.23 0.06230 TR 20 AOS 28.81 2902.9 2907.01 2907.03 0.127989 0.66 43.71 18.81 0.14230 TR 50 AOS 42.35 2902.9 2907.67 2907.7 0.128754 0.75 57.57 23.45 0.14230 TR 100 AOS 52.83 2902.9 2908.09 2908.13 0.123958 0.8 67.72 24.64 0.14ProfileRESULTADOS HIDRAULICOS DE LA QUEBRADA MACO O ROSORiver: QUEBRADA MACO O ROSOTR 20 AOS= 28.814 / TR 50 AOS= 42.350 / TR 100 AOS= 52.83052River Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area Top Width FroudeSta (m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m) # Chl220 TR 20 AOS 28.81 2901.78 2905.79 2905.81 0.115924 0.64 45.25 19.57 0.13220 TR 50 AOS 42.35 2901.78 2906.44 2906.47 0.117263 0.74 58.56 21.06 0.14220 TR 100 AOS 52.83 2901.78 2906.89 2906.92 0.117595 0.8 68.1 21.97 0.14210 TR 20 AOS 28.81 2900.68 2904.07 2904.11 0.276675 0.89 32.48 15.49 0.2210 TR 50 AOS 42.35 2900.68 2904.77 2904.81 0.25561 0.96 43.91 17.11 0.19210 TR 100 AOS 52.83 2900.68 2905.24 2905.29 0.245543 1.01 52.29 18.28 0.19200 TR 20 AOS 28.81 2898.22 2902.14 2902.17 0.142938 0.71 40.65 16.16 0.14200 TR 50 AOS 42.35 2898.22 2902.89 2902.93 0.144648 0.79 53.39 17.78 0.15200 TR 100 AOS 52.83 2898.22 2903.4 2903.43 0.145279 0.84 62.59 18.86 0.15190 TR 20 AOS 28.81 2896.68 2900.72 2900.75 0.141368 0.71 40.43 15.83 0.14190 TR 50 AOS 42.35 2896.68 2901.49 2901.52 0.136689 0.8 53.2 17.52 0.14190 TR 100 AOS 52.83 2896.68 2901.99 2902.03 0.135528 0.86 62.32 18.64 0.14180 TR 20 AOS 28.81 2895.3 2899.65 2899.67 0.084679 0.61 47.42 16.5 0.11180 TR 50 AOS 42.35 2895.3 2900.37 2900.39 0.094147 0.72 59.82 18.06 0.12180 TR 100 AOS 52.83 2895.3 2900.84 2900.87 0.099585 0.79 68.64 19.06 0.13170 TR 20 AOS 28.81 2895.29 2898.62 2898.65 0.126033 0.67 43.32 17.36 0.13170 TR 50 AOS 42.35 2895.29 2899.18 2899.21 0.150647 0.79 53.33 18.41 0.15170 TR 100 AOS 52.83 2895.29 2899.57 2899.61 0.162822 0.87 60.68 19.15 0.16160 TR 20 AOS 28.81 2894.9 2896.69 2896.73 0.327048 0.82 35.04 22.64 0.21160 TR 50 AOS 42.35 2894.9 2897.29 2897.33 0.242329 0.87 48.93 23.83 0.19160 TR 100 AOS 52.83 2894.9 2897.55 2897.6 0.25442 0.96 55.29 24.35 0.2155 TR 20 AOS 28.81 2892.63 2894.5 2893.5 2894.58 0.587814 1.24 23.21 16.31 0.3155 TR 50 AOS 42.35 2892.63 2895.05 2893.74 2895.15 0.996272 1.37 31.1 26.08 0.36155 TR 100 AOS 52.83 2892.63 2895.27 2893.9 2895.38 0.954132 1.47 36.99 27.39 0.36145 CulvertProfileRESULTADOS HIDRAULICOS DE LA QUEBRADA MACO O ROSORiver: QUEBRADA MACO O ROSOTR 20 AOS= 28.814 / TR 50 AOS= 42.350 / TR 100 AOS= 52.83053River Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area Top Width FroudeSta (m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m) # Chl140 TR 20 AOS 28.81 2890 2893.12 2893.17 0.257442 0.98 29.51 15 0.2140 TR 50 AOS 42.35 2890 2893.74 2893.81 0.262811 1.15 36.95 16.17 0.21140 TR 100 AOS 52.83 2890 2894.16 2894.24 0.267041 1.26 41.99 17.78 0.21130 TR 20 AOS 28.81 2887.89 2890.75 2890.78 0.220329 0.79 36.25 17.55 0.18130 TR 50 AOS 42.35 2887.89 2891.4 2891.44 0.213269 0.88 48.15 19.29 0.18130 TR 100 AOS 52.83 2887.89 2891.81 2891.85 0.213164 0.94 56.23 20.21 0.18120 TR 20 AOS 28.81 2885.77 2888.69 2888.72 0.19312 0.77 37.65 16.81 0.16120 TR 50 AOS 42.35 2885.77 2889.35 2889.39 0.196377 0.86 49.35 18.58 0.17120 TR 100 AOS 52.83 2885.77 2889.77 2889.81 0.195248 0.92 57.28 19.67 0.17110 TR 20 AOS 28.81 2883.31 2886.92 2886.95 0.163556 0.72 39.8 17.66 0.15110 TR 50 AOS 42.35 2883.31 2887.6 2887.63 0.158176 0.81 52.54 19.94 0.16110 TR 100 AOS 52.83 2883.31 2888.02 2888.05 0.15873 0.87 61.14 21.37 0.16100 TR 20 AOS 28.81 2881.47 2885.22 2885.25 0.176733 0.75 38.34 16.77 0.16100 TR 50 AOS 42.35 2881.47 2885.89 2885.93 0.184241 0.84 50.41 19.21 0.17100 TR 100 AOS 52.83 2881.47 2886.31 2886.35 0.184117 0.9 58.69 20.71 0.1790 TR 20 AOS 28.81 2880.5 2883.57 2883.59 0.156169 0.73 39.96 18.78 0.1590 TR 50 AOS 42.35 2880.5 2884.16 2884.2 0.163432 0.84 51.75 20.88 0.1690 TR 100 AOS 52.83 2880.5 2884.55 2884.59 0.16748 0.91 60.22 22.26 0.1780 TR 20 AOS 28.81 2879.16 2882.07 2882.1 0.143144 0.67 42.94 20.29 0.1580 TR 50 AOS 42.35 2879.16 2882.64 2882.68 0.141552 0.78 55.07 22.22 0.1580 TR 100 AOS 52.83 2879.16 2883.02 2883.05 0.142064 0.85 63.57 23.47 0.1570 TR 20 AOS 28.81 2877.7 2880.6 2880.63 0.151239 0.67 43.08 21.03 0.1570 TR 50 AOS 42.35 2877.7 2881.15 2881.18 0.158773 0.77 55.07 23 0.1670 TR 100 AOS 52.83 2877.7 2881.5 2881.54 0.161844 0.84 63.47 24.26 0.16ProfileRESULTADOS HIDRAULICOS DE LA QUEBRADA MACO O ROSORiver: QUEBRADA MACO O ROSOTR 20 AOS= 28.814 / TR 50 AOS= 42.350 / TR 100 AOS= 52.83054River Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area Top Width FroudeSta (m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m) # Chl60 TR 20 AOS 28.81 2876.33 2879.08 2879.1 0.154178 0.66 43.53 22.91 0.1560 TR 50 AOS 42.35 2876.33 2879.58 2879.62 0.15382 0.77 55.71 25.13 0.1660 TR 100 AOS 52.83 2876.33 2879.92 2879.96 0.153872 0.84 64.5 26.62 0.1650 TR 20 AOS 28.81 2874.97 2877.43 2877.45 0.170687 0.74 41.08 23.03 0.1650 TR 50 AOS 42.35 2874.97 2877.95 2877.98 0.16741 0.85 53.73 25.37 0.1750 TR 100 AOS 52.83 2874.97 2878.31 2878.35 0.163259 0.92 63.18 26.99 0.1740 TR 20 AOS 28.81 2873.19 2875.54 2875.57 0.208368 0.76 37.86 19.19 0.1740 TR 50 AOS 42.35 2873.19 2876.1 2876.14 0.204856 0.87 48.93 20.51 0.1840 TR 100 AOS 52.83 2873.19 2876.51 2876.55 0.19849 0.93 57.54 21.65 0.1830 TR 20 AOS 28.81 2871.19 2873.82 2873.84 0.145937 0.68 42.86 21.62 0.1530 TR 50 AOS 42.35 2871.19 2874.4 2874.43 0.145034 0.78 55.93 23.55 0.1530 TR 100 AOS 52.83 2871.19 2874.77 2874.8 0.155576 0.84 65.06 25.94 0.1620 TR 20 AOS 28.81 2869.5 2872.43 2872.45 0.132366 0.63 45.76 22.05 0.1420 TR 50 AOS 42.35 2869.5 2873.07 2873.09 0.122742 0.7 62.27 37.14 0.1420 TR 100 AOS 52.83 2869.5 2873.44 2873.47 0.114674 0.74 76.39 37.84 0.1410 TR 20 AOS 28.81 2867.5 2870.98 2871.01 0.158059 0.72 39.94 17.13 0.1510 TR 50 AOS 42.35 2867.5 2871.64 2871.67 0.166936 0.82 51.84 19.16 0.1610 TR 100 AOS 52.83 2867.5 2872.05 2872.09 0.168968 0.88 60.07 20.49 0.160 TR 20 AOS 28.81 2865.61 2869.33 2867.24 2869.36 0.172143 0.75 39 18.86 0.160 TR 50 AOS 42.35 2865.61 2869.94 2867.55 2869.98 0.17206 0.85 51.4 21.59 0.160 TR 100 AOS 52.83 2865.61 2870.34 2867.76 2870.39 0.172289 0.91 60.45 23.38 0.17ProfileRESULTADOS HIDRAULICOS DE LA QUEBRADA MACO O ROSORiver: QUEBRADA MACO O ROSOTR 20 AOS= 28.814 / TR 50 AOS= 42.350 / TR 100 AOS= 52.8305556ARRIBA290280270260250240230220210200190180170160145140130120110100908070605040302010QDA ROSONone of the XS's are Geo-Referenced ( Geo-Ref user entered XSGeo-Ref interpolated XSNon Geo-Ref user entered XSNon Geo-Ref interpolated XS)Some schematic data outside default extents (see View/Set Schematic Plot Extents...)FIG. NO 02GEOMETRIA DE LA QUEBRADA MACO O ROSO570 10 20 30 40 502890289228942896289829002902290429062908RS=145 Upstream(Culvert) Elevation (m)LegendGroundIneffBank Sta0 10 20 30 40 502890289228942896289829002902290429062908RS=145 Downstream(Culvert)Station (m)Elevation (m)FIG. NO 03SECCIONES AGUAS ARRIBA Y AGUAS ABAJO DE LAQUEBRADA MACO O ROSO58FIG. NO 04PERFIL DEL FLUJO DE AGUA DE LA QUEBRADA MACO O ROSO59130 140 150 160 170288828902892289428962898QDA MACOOROSOPlan: Plan 0108/10/2009 MainChannel Distance(m)Elevation (m)LegendEG TR100AOSWS TR100AOSEG TR50AOSWS TR50AOSEG TR20AOSWS TR20AOSCritTR100AOSCritTR50AOSCritTR20AOSGroundQDAROSOARRIBA0 50 100 150 200 250 3002860287028802890290029102920QDA MACOOROSOPlan: Plan 01 08/10/2009Main Channel Distance (m)Elevation (m)LegendEG TR100 AOSWS TR100 AOSEG TR50AOSWS TR50AOSEG TR20AOSWS TR20AOSCrit TR100 AOSCrit TR50AOSCrit TR20AOSGroundQDAROSOARRIBA0 10 20 30 40 50289228942896289829002902290429062908QDA MACO O ROSO Plan: Plan 0108/10/2009 Station (m)Elevation (m)LegendEG TR 20 AOSWS TR 20 AOSCrit TR 20 AOSGroundIneffBank Sta0 10 20 30 40 5028902892289428962898290029022904QDA MACO O ROSO Plan: Plan 0108/10/2009 Station (m)Elevation (m)LegendEG TR 20 AOSCrit TR 20 AOSWS TR 20 AOSGroundIneffBank StaFIG. NO 05ALTURAS DE FLUJO DE AGUAAGUAS ARRIBA Y AGUAS ABAJO DE LA ALCANTARILLA EN LA QUEBRADA MACO O ROSO PARA UN TR = 20 AOS600 10 20 30 40 5028902892289428962898290029022904QDA MACO O ROSO Plan: Plan 0108/10/2009 Station (m)Elevation (m)LegendEG TR 50 AOSWS TR 50 AOSCrit TR 50 AOSGroundIneffBank Sta0 10 20 30 40 50289228942896289829002902290429062908QDA MACO O ROSO Plan: Plan 0108/10/2009 Station (m)Elevation (m)LegendEG TR 50 AOSWS TR 50 AOSCrit TR 50 AOSGroundIneffBank StaFIG. NO 06ALTURAS DE FLUJO DE AGUAAGUAS ARRIBA Y AGUAS ABAJO DEL BADEN Y LA ALCANTARILLA EN LA QUEBRADA MACO O ROSO PARA UN TR = 50 AOS610 10 20 30 40 50289228942896289829002902290429062908QDA MACO O ROSO Plan: Plan 0108/10/2009 Station (m)Elevation (m)LegendEG TR 100 AOSWS TR 100 AOSCrit TR 100 AOSGroundIneffBank Sta0 10 20 30 40 5028902892289428962898290029022904QDA MACO O ROSO Plan: Plan 0108/10/2009 Station (m)Elevation (m)LegendEG TR 100 AOSWS TR 100 AOSCrit TR 100 AOSGroundIneffBank StaFIG. NO 07ALTURAS DE FLUJO DE AGUAAGUAS ARRIBA Y AGUAS ABAJO DEL BADEN Y LA ALCANTARILLA EN LA QUEBRADA MACO O ROSO PARA TR = 100 AOS62130 140 150 1602888289028922894289628982900QDA MACO O ROSO Plan: Plan 0108/10/2009 Main Channel Distance (m)Elevation (m)LegendEGTR 20 AOSWSTR 20 AOSGroundQDA ROSO ARRIBA130 140 150 1602888289028922894289628982900QDA MACO O ROSO Plan: Plan 0108/10/2009 Main Channel Distance (m)Elevation (m)LegendEGTR 50 AOSWSTR 50 AOSGroundQDA ROSO ARRIBAFIG. NO 08LINEAS DE ENERGIA Y SUPERFICIE DE AGUAEN LA QUEBRADA MACO O ROSO PARA UN TR = 20 AOSFIG. NO 09LINEAS DE ENERGIA Y SUPERFICIE DE AGUAQUEBRADA MACO O ROSO PARA UN TR = 50 AOS63130 140 150 1602888289028922894289628982900QDA MACO O ROSO Plan: Plan 0108/10/2009 Main Channel Distance (m)Elevation (m)LegendEGTR 100 AOSWSTR 100 AOSGroundQDA ROSOARRIBAFIG. NO 10LINEAS DE ENERGIA Y SUPERFICIE DE AGUAQUEBRADA MACO O ROSO PARA UN TR = 100 AOS64FIG. NO 11VISTA ISOMETRICAQUEBRADA MACO O ROSO SECCIONADA CADA 10M DE LONGITUD652 9 02 8 02 7 02 6 02 5 02 3 02 2 02 1 02 0 01 9 01 8 01 7 01 6 01 5 51 4 01 3 01 2 01 1 01 0 09 08 07 06 05 04 03 02 01 0Q D A M A C O O R O S O P l a n : P l a n 0 1 0 8 / 1 0 / 2 0 0 9L e g e n dW S T R 1 0 0 A O SG r o u n dB a n k S t aI n e f f