CIUDAD UNIVERSITARIA DE PATURPAMPA - HUANCAVELICA

2013

DOCENTE: ING. IVAN AYALA BIZARRO

APROVECHAMIENTOS

HIDROELECTRICOS

PRESENTADO POR:

Quinto de la cruz, JOSE ANTONIO

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

HUANCAVELICA

INTRODUCCIÓN La cuenca hidrográfica del rio Ichu tiene un gran potencial, es conceptuada como el territorio delimitado por los escurrimientos superficiales que convergen hacia un mismo cauce, el cual es indispensable para estudiar la función ambiental, económica y social de las formas que adopta el líquido elemento y su impacto en la vida de las personas que conforman las comunidades adyacentes al cauce del río. El trabajo trata sobre la búsqueda de un lugar óptimo para el planteamiento de una mini central hidroeléctrica la cual se realizó la delimitación de la cuenca y se halló las características morfométricos, también se halló la generación de caudales por el método de las curvas, se realizó la curva masa, trazo preliminar de las conducciones y el diseño de las diferentes características en la línea de conducción como desarenado, Cámara de carga, canal aductor, chimenea de equilibrio y la tuberia forzada.

OBJETIVOS

Localizar el río Ichu en el mapa (Carta Nacional) y describir la relación entre el río y otros elementos naturales dentro de la cuenca que describe el río mediante el trazado de mapas o la creación de modelos.

Conocer los elementos físicos de la naturaleza que forman la cuenca hidrográfica.

Conocer las Características Físicas de la Cuenca Hidrográfica del río Ichu, a través de los datos obtenidos del análisis de la Carta Nacional.

Establecer una relación entre la importancia de una cuenca hidrográfica saludable y los seres vivos que habitan dentro y en los márgenes del arroyo.

Comprender qué procesos afectan a una gota de agua en las distintas fases del ciclo hidrológico y cómo este ciclo controla la cantidad de agua de nuestro río.

Explicar que es una cuenca hidrográfica y conocer la cuenca por la que discurre. Ubicar un lugar adecuado entre los distritos de Huancavelica y yauli para el

represamiento Hallar los volúmenes de regulación anual, semanal y diario Buscar alternativas para la línea de conducción predimencionamiento de las características que contienen una central

hidroeléctrica

CUENCA HIDROGRÁFICA

a. Definición: De manera sencilla, se conoce como cuenca hidrográfica al área por donde discurre drenada un río; la cuenca es una unidad natural hidrológica y geofísica, con límites definidos que facilitan la planificación y el aprovechamiento de sus recursos; los límites de la cuenca dependen de su topografía y están determinados por la línea divisoria de aguas. En la cuenca es posible efectuar un balance del ciclo hidrológico, cuantificando con mayor precisión el agua disponible; así mismo, las cuencas hidrográficas facilitan la percepción del efecto negativo de las acciones del hombre sobre su entorno, evidenciando la contaminación en la calidad del agua evacuada por la cuenca. El movimiento del agua en la cuenca conecta e integra sus partes, presentando a esta unidad natural como un arquetipo de sistema; es decir, como una entidad en la cual sus componentes están dispuestos en una agrupación de elementos ligados y mutuamente dependientes, de manera que conforman una unidad y actúan como tal; esta figura se da muy claramente en las cuencas hidrográficas, en su arreglo jerárquico como cuencas, subcuencas y microcuencas, y en la respuesta de conjunto de los procesos biofísicos, naturales o alterados por la actividad humana, que tienen lugar dentro de sus límites. Es importante indicar que la cuenca hidrográfica no es un simple plano de dos dimensiones, sino un espacio tridimensional limitado hacia arriba por la interface del horizonte superior de sus suelos, sus superficies libres de agua y la parte aérea de su vegetación con la atmósfera; y hacia abajo, por los estratos de su subsuelo que incluyen las aguas subterráneas, el Regolito (material en partículas y fraccionado del suelo y la roca subyacente), los que pueden ser afectados por los procesos naturales o antrópicos originados por la acción del hombre que tienen lugar en la cuenca o, a su vez, afectarlos. Se debe destacar el caso bastante común de la no coincidencia entre la divisoria de aguas que se ubica en la superficie de la cuenca y la de sus aguas subterráneas, esta diferencia hace que se produzcan transvases naturales subterráneos entre cuencas vecinas que pueden variar el balance hídrico.

b. Divisiones de la cuenca hidrográfica La cuenca puede subdividirse de varias formas, siendo común el uso del término subcuenca para denominar a las unidades de menor jerarquía, drenadas por un tributario del río principal, el término microcuenca se emplea para definir las unidades hidrográficas más pequeñas dentro de una cuenca principal; esta subdivisión de las cuencas permite una mejor priorización de las unidades de intervención o tratamiento.

Otra forma conocida de dividir las cuencas hidrográficas, de clara aplicación en las cuencas andinas y basada en la elevación relativa de sus partes, da lugar a los tipos de cuenca alta, media y baja, la primera es conocida también como cabecera de la cuenca, cuenca de recepción, cuenca húmeda o imbrífera y se considera, en general, la parte de la cuenca que, por su posición, capta y almacena en los nevados y glaciares de sus cumbres y en las lagunas y represamientos de sus altiplanicies la mayor parte de los aportes de la precipitación y tiene una cobertura vegetal típica de pastos o bosques y menor presión demográfica; a la parte media de la cuenca, de mayor pendiente relativa, con un caudal caracterizado por torrentes turbulentos, se le denomina también zona de transporte de sedimentos o de escurrimiento; la parte baja de la cuenca, de menor pendiente relativa, con un caudal de flujo continuo, cauce definido y amplia planicie de inundación, suele llamarse cono de deyección o zona de depósito; en esta parte, el uso de la tierra es predominantemente agrícola, con gran presión poblacional, extensas áreas urbanas e importante demanda de agua; la relación entre la parte alta y la baja de las cuencas es generalmente conflictiva por los efectos negativos que suele tener el uso de los recursos en las zonas elevadas sobre las áreas bajas. Una división transversal de la cuenca, en sentido paralelo al curso del río, da lugar a la identificación de partes que tienen importancia práctica en la intervención del hombre en ella con fines de manejo. De esta forma, observamos el área central de la cuenca conformada por el espacio de dominio del río que incluye su cauce y su planicie de inundación; a ambos lados continúa el área de valle, de ocupación agrícola, con asentamientos rurales o urbanos, seguida por las áreas de laderas en las cuales se hallan los terrenos marginales para uso agrícola y poblacional tradicionales; dentro de estas subunidades, cauce, valle y ladera, es posible identificar con mayor precisión las llamadas áreas específicas de tratamiento.

c. Los componentes de la cuenca

Los componentes principales que determinan el funcionamiento de una cuenca son los elementos naturales y los de generación antrópica, dentro de los naturales tenemos los componentes bióticos como el hombre, la flora y la fauna; y los componentes abióticos como el agua, el suelo, el aire, los minerales, la energía y el clima; los elementos de generación antrópica, o generados por el hombre, pueden ser de carácter socioeconómico y jurídico-institucional, entre los primeros tenemos la tecnología, la organización social, la cultura y las tradiciones, la calidad de vida y la infraestructura desarrollada; entre los elementos jurídico-institucionales tenemos las políticas, las leyes, la administración de los recursos y las instituciones involucradas en la cuenca. Los componentes abióticos y bióticos están condicionados por las características geográficas (latitud, altitud), geomorfológicas (tamaño, forma, relieve, densidad y tipo de drenaje), geológicas (orogénicas, volcánicas y sísmicas) y demográficas.

d. Los procesos en las cuencas

La interrelación de los diferentes elementos naturales de la tierra da lugar a procesos; algunos son cíclicos y continuos, y otros son eventuales y aleatorios; unos cubren extensiones muy grandes y otros pueden darse en áreas de microcuencas; unos se completan básicamente con un solo elemento natural, otros son una combinación compleja de elementos; algunos son muy conocidos y estudiados desde hace mucho tiempo, y otros recientemente considerados como procesos importantes en la naturaleza y poco estudiados como tales; sin embargo, son muy claramente interdependientes dentro de las cuencas. A modo de ilustración, en el siguiente cuadro puede observarse esta diversidad de procesos.

Los procesos en las cuencas

PROCESOS GEODINÁMICAS

a) Internos: Movimientos epirogénicos. Movimientos orogénicos:

Sísmicos. Volcánicas.

b) Externos: Meteorización, edafízación, remoción en masa Erosión eólica. Erosión hídrica:

Marina. Fluvial. Glacial – Pluvial.

PROCESOS HIDROLÓGICOS: CICLO HIDROLÓGICO

a) La precipitación en todas sus formas. b) El desplazamiento del agua con tendencia horizontal o

escorrentía superficial, subsuperficial y subterránea. c) La infiltración y percolación (desplazamiento del agua

con tendencia vertical). d) El almacenamiento del agua en el suelo. e) La evapotranspiración

PROCESOS BIOLÓGICOS: FLORA Y FAUNA

a) Sucesión vegetal b) Evolución de poblaciones animales

PROCESOS BIOGEOQUÍMICOS: CICLOS ELEMENTALES

PROCESOS ANTRÓPICOS

a) Uso de la tierra b) Ocupación territorial. c) Crecimiento poblacional. d) Desarrollo de infraestructura. e) Evolución tecnológica y social.

HIDROLOGIA

1. INFORMACION BASICA.

1.1 UBICACIÓN.

El área del Proyecto, está ubicado en la cuenca del Río Ichu, la cual a su vez se encuentra ubicada en la Sierra-Centro de los Andes Peruanos.

Políticamente, el ámbito del Estudio es jurisdicción del distrito de Yauli, provincia de Huancavelica, departamento de Huancavelica.

PAIS: Perú. DEPARTAMENTO: Huancavelica. PROVINCIA: Huancavelica. DISTRITO: Yauli

1.2 ASPECTO GEOGRAFICO:

SITUACION Y LÍMITES

El distrito de Yauli tiene los siguientes límites: Por el NORTE con el distrito de Acoria Por el SUR con los distritos de Coochaccasa y Achonga. Por el ESTE, con el distrito de Paucara Por el OESTE, con la Provincia de Huancavelica

ALTURA Yauli se encuentra a una altura de 3 385 (m.s.n.m). EXTENSION DE LA PROVINCIA DE ANGARAES Extensión aproximada del Distrito de Yauli es de 319,92 Km²

RÍOS AFLUENTES IMPORTANTES QUE FORMAN EL RÍO OPAMAYO.

Rio Cachimayo Rio Astobamba Rio jeullacocha Rio Pachapucro Rio carniceria

1.3 CARTOGRAFIA.

Se ha usado la información cartografía indicada a continuación:

El Mapa físico y Político del Perú a escala 1: 1´000,000.

Hojas de la Carta Nacional del IGN a escala 1: 100,000:

- Carta 26m

- Carta 26n

- Carta 27m

- Carta 27n

2. GEOMORFOLOGIA

2.1 PARAMETROS GEOMORFOLOGICOS

Las características geomorfológicas fueron calculadas sobre el área total de la cuenca del rio Ichu, la cual ha sido delimitada siguiendo las líneas del “divortium aquerium” hasta el punto de embalse y/o captación. Por tanto, se ha considerado la cuenca de recepción como equivalente al del área horizontal.

Los parámetros geomorfológicos tanto de las Lagunas como de la ubicación de Bocatoma y Quebrada, se muestran en los Cuadros.

Para hallar los parámetros se hizo uso del programa de computo ARGIS v10

2.2 CURVA HIPSOMETRICA

L Inf L sup

3450.000 3534.629 1.406 3492.315 1.406 1.406 743.865 0.189 99.811

3535.025 3619.949 4.918 3577.487 4.918 6.324 738.947 0.661 99.151

3620.069 3704.975 11.393 3662.522 11.393 17.717 727.553 1.532 97.623

3705.018 3789.998 11.267 3747.508 11.267 28.984 716.286 1.515 96.111

3790.006 3874.986 14.314 3832.496 14.314 43.298 701.972 1.924 94.190

3875.001 3959.958 15.221 3917.479 15.221 58.520 686.751 2.046 92.148

3960.016 4044.992 19.937 4002.504 19.937 78.457 666.814 2.680 89.473

4045.010 4129.999 26.514 4087.504 26.514 104.971 640.300 3.564 85.915

4130.001 4214.998 31.374 4172.500 31.374 136.344 608.926 4.218 81.705

4215.003 4300.000 35.538 4257.501 35.538 171.882 573.388 4.777 76.937

4300.002 4384.999 42.013 4342.500 42.013 213.895 531.376 5.648 71.300

4385.002 4469.998 74.137 4427.500 74.137 288.031 457.239 9.966 61.352

4470.004 4554.999 100.018 4512.501 100.018 388.050 357.221 13.446 47.932

4555.001 4639.997 95.506 4597.499 95.506 483.555 261.715 12.839 35.117

4640.007 4724.997 103.119 4682.502 103.119 586.674 158.597 13.863 21.280

4725.001 4809.995 74.239 4767.498 74.239 660.913 84.357 9.980 11.319

4810.002 4894.996 45.382 4852.499 45.382 706.295 38.976 6.101 5.230

4895.001 4979.931 34.068 4937.466 34.068 740.363 4.908 4.580 0.659

4980.061 5064.494 4.482 5022.277 4.482 744.845 0.425 0.603 0.057

5065.600 5150.000 0.425 5107.800 0.425 745.270 0.000 0.057 0.000

∑ 745.2704 745.2704 100.189

Altitud Media = 4510

Altitud mas Frecuente = 4682.502

Altitud de Frecuencia 1/2 = 4776.398

Areas q'

quedan

sobre las

Alt. (Km2)

% Total

% Total q'

queda sobre la

altitud

Superfice

(Km2)

Alti tud

(m.s .n.m.)

Areas

Parciales.

(Km2)

Areas

Acum.

(Km2)

Curvas de Nivel (msmn)

2.3 PENDIENTE DE LA CUENCA

Inferior Superior Promedio (1)

1 0 5 2.5 55051 137627.5

2 5 2.5 3.75 48826 183097.5

3 2.5 15 8.75 51121 447308.75

4 15 20 17.5 42831 749542.5

5 20 25 22.5 33747 759307.5

6 25 30 27.5 24651 677902.5

7 30 35 32.5 16926 550095

8 35 40 37.5 10661 399787.5

9 40 45 42.5 6586 279905

10 45 50 47.5 3758 178505

11 50 55 52.5 1931 101377.5

12 55 60 57.5 1037 59627.5

13 60 65 62.5 508 31750

14 65 70 67.5 278 18765

15 70 75 72.5 140 10150

16 75 80 77.5 60 4650

17 80 85 82.5 23 1897.5

18 85 90 87.5 14 1225

19 90 95 92.5 8 740

20 95 100 97.5 4 390

TOTAL = 298161 4593651.25

Pendiente media de la cuenca = 15.41 %

Numero de

Ocurrencias (2)(1)*(2)

CALCULO PENDIENTE DE LA CUENCA

Rango Pendiente (%)Nª

1 12573 2.566 32258.999

2 5236 2.232 11686.998

3 2973 2.184 6494.001

4 1116 2.183 2436.000

5 600 1.760 1056.000

6 687 2.380 1635.000

Total = 23185.000 55566.999

Pendiente Promedio = 2.397 %

Orden de la

red Hidrica

Numero de

Veces (1)

Pendiente

promedio

(%)(2)

(1)*(2)

2.4 ORDEN DE LA CUENCA

La cuenca del rio Ichu es de orden 6

1 548.126

2 231.357

3 129.434

4 49.130

5 26.383

6 30.596

Total = 1015.026

Orden de la

red Hidrica

Longitud en

(Km)

2.5 PARÁMETROS GEOMORFOLÓGICOS DE LA CUENCA DEL RIO ICHU

DESCRIPCION UND VALOR

Area km2 745.344

Perimetro de la cuenca km 170.973

Cota Maxima msnm 5100

Cota Minima msnm 3450

X_Centroide m -158.657

Y_Centroide m 8569

Z_Centroide msnm 4510

Altitud Media msnm 4510

Altitud mas Frecuente msnm 4682.502

Altitud de frecuencia Media msnm 4776.398

pendiente promedio de la cuenca % 15.41

Longitud del Curso Principal km 63.47

Orden de la red Hidrica und 6

Longitud de la Red Hidrica km 1015.026

Pendiente promedio de la Red Hidrica % 2.397

tiempo de Concentracion horas 1.072

Pendiente Del Cauce principal m/km 25.997

PARAMETROS GENERADOS

PARAMETROS MORFOMETRICOS CUENCA DEL RIO ICHU

SUPERFICIE

COTAS

CENTROIDE

ALTITUD

PENDIENTE

RED HIDRICA

3. TRATAMIENTO DE LA INFORMACION METEOROLOGICA E HIDROMETRICA.

Estación Pluviométrica usada para el Análisis

LATITUD 12° 46' 17" S Dpto. Huancavelica

LONGITUD 75° 00' 44" W Prov. Huancavelica

ALTITUD 3,675 mnsm Dist. Huancavelica

ANOS EN. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGOS. SET. OCT. NOV DIC. ANUAL

1969 89.60 66.00 155.60 42.20 5.30 16.10 14.00 17.30 36.10 16.90 40.70 148.30 648.10

1970 223.30 107.70 171.50 67.90 65.80 0.10 3.90 5.50 69.30 31.80 34.70 195.40 976.90

1971 129.60 157.60 169.20 46.00 12.10 9.30 7.60 22.90 19.00 35.90 43.70 98.10 751.00

1972 99.90 151.00 185.70 143.60 12.80 3.10 13.80 0.40 48.00 33.50 61.60 90.20 843.60

1973 148.40 183.00 168.50 71.90 4.70 1.00 4.80 8.10 10.70 61.30 31.00 105.20 798.60

1988 131.40 224.20 130.00 95.30 13.70 2.00 0.00 0.00 30.70 40.10 36.10 136.30 839.80

1989 199.60 109.20 0.00 110.00 26.20 33.30 2.20 13.10 14.30 47.20 51.80 24.90 631.80

1990 131.70 39.10 112.10 26.90 22.50 70.90 9.50 18.70 42.70 113.20 89.70 148.20 825.20

1991 69.35 51.45 116.60 28.65 14.30 53.70 17.35 18.10 32.85 107.65 50.25 109.25 669.50

1992 7.00 63.80 121.10 30.40 6.10 36.50 25.20 17.50 23.00 102.10 10.80 70.30 513.80

1993 116.55 129.35 161.15 60.70 14.10 22.85 16.90 16.05 46.40 81.65 30.90 89.00 785.60

1994 226.10 194.90 201.20 91.00 22.10 9.20 8.60 14.60 69.80 61.20 51.00 107.70 1057.40

1995 221.80 152.90 238.70 76.40 18.30 2.40 9.80 0.00 77.80 51.10 80.20 39.90 969.30

1996 129.70 188.50 77.80 26.10 9.20 5.20 13.80 49.70 43.20 33.10 30.00 130.00 736.30

1997 74.20 108.20 74.30 46.30 17.20 10.10 0.00 55.30 58.00 69.70 110.00 129.10 752.40

1998 166.50 124.40 121.20 61.30 1.90 9.60 0.00 26.00 23.00 74.00 46.60 126.40 780.90

1999 161.00 223.80 109.40 107.60 39.50 5.00 12.30 8.10 63.30 58.50 46.50 105.20 940.20

2000 161.50 157.10 120.50 54.60 17.70 6.90 35.10 27.10 25.80 97.10 49.20 86.90 839.50

2001 164.50 128.00 249.70 42.30 35.90 0.00 36.80 35.90 72.90 59.90 127.80 84.00 1037.70

2002 115.80 238.40 314.90 79.20 18.20 5.80 91.10 90.30 119.10 109.00 197.10 135.60 1514.50

2003 193.90 456.80 332.40 117.50 8.90 0.00 7.40 75.00 35.30 43.30 24.80 194.00 1489.30

TOTAL 2961.40 3255.40 3331.55 1425.85 386.50 303.05 330.15 519.65 961.25 1328.20 1244.45 2353.95 18401.40

P° MEDIA 141.02 155.02 158.65 67.90 18.40 14.43 15.72 24.75 45.77 63.25 59.26 112.09 73.02

S.D 55.86 89.54 78.26 33.13 14.45 19.08 20.08 24.25 26.19 28.96 42.42 42.15 248.11

PP 75% PERS. 103.34 94.63 105.86 45.55 8.66 1.56 2.18 8.39 28.11 43.72 30.65 83.66 556.30

Fuente: SENHAMI - Oficina General de Informática

PRECIPITACION MEDIA MENSUAL ESTACION HUANCAVELICA, ALT. : 3,675 m.s.n.m.

4. ANALISIS DE CONSISTENCIA.

El análisis estadístico se ha basado en la identificación de los Saltos y Tendencias en las Series pluviométricas, en los cuales se ha desarrollado la corrección de los estadísticos: Media y Desviación Estándar.

se confirma con la hipotesis planteada un salto en el año de 1994 para el cual se realiza

el analisis estadistico, es decir el analisis de saltos y tendencias para los periodos citados

n MEDIADESV.

ESTANDARS(x)2

1988 1993 72 59.25 51.382 3334.959

1994 2003 120 83.83 78.648 6015.780

ANALISIS DE SALTO

CONSISTENCIA EN LA MEDIA

Sp Sd Tc Alfa G.L.Tt(95%)

TablaComparacion

Diferencia

Signific.

69.7185192 10.3930232 2.62354589 0.05 190 1.6449 Tc>TtSE DEBE DE

CORREGIR

CONSISTENCIA EN LA DESVIACION ESTANDAR

Fc

CalculadoAlfa G.L.N G.L.D.

Ft(95%)

TablaComparacion

Diferencia

Signific.

1.804 0.05 119 71 1.323 Fc>FtSE DEBE DE

CORREGIR

ANALISIS DE TENDENCIA

TENDENCIA EN LA MEDIA

n = 192.000

Tm = 107.702

t = 96.500

STm = 107.619

St = 55.570

Tm*t= 11509.891

R B ATc

CalculadoG.L

Ft(95%)

TablaComparacion

Diferencia

Signific.

0.1867 0.3616 72.8054 2.6235 190 1.323 Tc>TtSE DEBE DE

CORREGIR

DE LA ESTACION HUANCAVELICA

NUMERO DE DATOS, PROMEDIO Y DESVIACIONESTANDAR PARA LOS PERIODOS DE ANALISIS

PERIODO

ANOS EN. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGOS. SET. OCT. NOV DIC. ANUAL

1988 228.80 370.49 225.94 172.46 47.20 32.73 32.36 32.00 71.77 85.80 79.32 232.33 1611.20

1989 328.86 190.12 29.47 190.62 61.99 72.50 28.03 40.86 42.33 92.33 99.01 57.47 1233.59

1990 220.58 78.48 189.86 59.09 51.99 125.71 31.37 45.09 81.46 189.01 152.68 241.86 1467.19

1991 120.81 93.05 192.41 57.43 35.10 95.05 39.04 39.83 62.05 176.18 87.96 177.90 1176.79

1992 21.03 107.61 194.96 55.76 18.21 64.38 46.72 34.57 42.63 163.34 23.23 113.95 886.40

1993 184.38 203.61 251.92 97.80 26.11 39.15 39.15 28.01 74.11 127.70 49.66 138.23 1259.83

1994 347.72 299.60 308.89 139.84 34.02 13.91 12.63 21.45 105.59 92.06 76.09 162.51 1614.32

1995 336.80 230.98 361.95 113.16 23.86 2.35 10.13 1.63 113.49 72.26 116.44 54.39 1437.44

1996 191.49 281.13 111.32 31.82 5.60 0.00 11.91 66.50 56.19 40.37 35.26 187.97 1019.57

1997 102.20 153.88 101.63 58.40 13.50 2.27 0.00 70.73 74.51 92.05 153.38 182.25 1004.80

1998 239.14 174.33 169.07 77.03 0.00 0.00 0.00 21.55 16.59 94.30 51.99 173.78 1017.78

1999 226.38 322.14 146.67 143.56 38.96 0.00 0.00 0.00 73.94 66.23 47.50 136.99 1202.37

2000 222.80 215.71 159.32 58.09 1.25 0.00 27.16 14.55 12.20 120.97 47.29 104.64 983.99

2001 223.06 166.83 352.75 34.92 24.77 0.00 25.42 23.68 79.95 59.69 163.27 95.86 1250.20

2002 144.17 331.47 448.21 87.07 0.00 0.00 104.20 102.61 146.33 130.51 265.00 170.50 1930.07

2003 259.38 661.43 470.65 141.35 0.00 0.00 0.00 74.85 13.72 25.61 0.00 166.16 1813.16

TOTAL 3397.60 3880.86 3715.01 1518.41 382.55 448.04 408.12 617.92 1066.87 1628.42 1448.08 2396.80 20908.68

P° MEDIA 212.35 242.55 232.19 94.90 23.91 28.00 25.51 38.62 66.68 101.78 90.50 149.80 108.90

S.D 87.20 141.81 125.25 49.62 19.91 40.41 26.19 27.91 36.72 46.81 66.97 54.27 311.09

PP 75% PERS. 153.53 146.90 147.70 61.43 10.48 0.74 7.84 19.79 41.91 70.20 45.33 113.20 819.07

PRECIPITACION MEDIA MENSUAL ESTACION HUANCAVELICA CORREGIDO POR SALTO Y TENDENCIA

Cuadro N° 6.1: Precipitación Efectiva

según el Bureao of Reclamation

P P. Efectiva: PE (mm)

mm Curva I Curva II Curva III

0.0 0.0 0.0 0.0

10.0 0.0 1.0 2.0

20.0 0.0 2.0 4.0

30.0 0.0 3.0 6.0

40.0 0.5 4.0 8.0

50.0 1.0 6.0 11.0

60.0 1.5 8.0 14.0

70.0 3.0 10.0 18.0

80.0 4.0 14.0 24.0

90.0 5.5 18.0 30.0

100.0 8.0 23.0 39.0

110.0 11.0 29.0 48.0

120.0 15.0 36.0 58.0

130.0 19.0 43.0 68.0

140.0 24.0 52.0 78.0

150.0 30.0 60.0 88.0

160.0 37.0 69.0 98.0

170.0 45.0 79.0 108.0

180.0 55.0 89.0 118.0

20908.7 mm

10 °C

600.0

599.8 mm/año

0.971

GENERACION DE DESCARGAS EN CUENCA TOTAL DEL RIO ICHU

METODO PROPUESTO POR LA MISION TECNICA ALEMANA - 1980

Cálculo del Coeficiente de Escorrentía

Método de L - Turc

Precipitación Media Anual: P

Temperatura Media Anual: T

Coeficiente de Temperatura: L

Déficit de Escurrimiento: D

Coeficiente de Escorrentía: C

y = 1E-09x5 - 9E-07x4 + 0.0002x3 - 0.0101x2 + 0.3795x - 0.4177

-20.0

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.0 180.0

Pre

cip

itació

n E

fecti

va (m

m)

Precipitación Mensual (mm)

Figura 6.1: Porción de Precipitación Efectiva Según Bureao Of Reclamation

Curva I Curva II Curva III Polinómica (Curva III)

2

1

2

2

9.0

1

L

P

PD

3)(05.025300 TTL

P

DPC

Estación Pluviométrica Corregida

El análisis por salto y el análisis de tendencia de la media y la Desviación Estándar se realizó y se tiene el cuadro anterior la cual será usada para el cálculo de los caudales.

5. DISPONIBILIDAD HIDRICA DE LA CUENCA DEL RIO ICHU

5.1 GENERACION DE LOS CAUDALES

745.34355 Km2 Coef. Curva I Curva II Curva III

4510 msnm a0 -0.047000 -0.106500 -0.417700

2.397 m/m a1 0.009400 0.147700 0.379500

20908.7 mm a2 -0.000500 -0.002900 -0.010100

10 °C a3 0.000020 0.000050 0.000200

599.8 mm/año a4 -5.00E-08 -2.00E-07 -9.00E-07

0.97 a5 2.00E-10 2.00E-10 1.00E-09

0.0133

0.670

0.214 Km2

80.0 mm/año

P

Total PE II PE III PE bi Gi ai Ai N = 86 (ZONA SIN CULTIVAR)

mm/mes mm/mes mm/mes mm/mes mm/mes mm/mes

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 mes PP (mm) Pe (mm)

Enero 30 212.35 58.9 141.6 278.9 0.400 32.0 246.9 70.99 Enero 212.3 169.7

Febrero 28 242.55 54.3 75.8 111.7 0.200 16.0 95.7 29.48 Febrero 242.6 199.1

Marzo 31 232.19 57.4 105.8 186.1 0.000 0.0 186.1 51.78 Marzo 232.2 189

Abril 30 94.90 15.8 50.3 107.5 0.670 28.1 135.5 38.98 Abril 94.9 58.6

Mayo 31 23.91 2.4 5.3 10.2 0.449 18.8 29.0 8.08 Mayo 23.9 4.3

Junio 30 28.00 2.7 6.1 11.8 0.301 12.6 24.4 7.02 Junio 28.0 6.4

Julio 31 25.51 2.5 5.6 10.8 0.202 8.5 19.3 5.37 Julio 25.5 5.1

Agosto 31 38.62 3.7 8.8 17.2 0.135 5.7 22.8 6.36 Agosto 38.6 12.8

Setiem. 30 66.68 8.0 22.8 47.4 0.091 3.8 51.2 14.73 Setiem. 66.7 34.2

Octubre 31 101.78 18.3 58.8 126.0 0.061 2.5 128.6 35.78 Octubre 101.8 64.8

Noviem. 30 90.50 14.4 45.2 96.3 0.050 4.0 92.3 26.54 Noviem. 90.5 54.7

Diciem. 31 149.80 39.4 124.3 265.4 0.350 28.0 237.4 66.07 Diciem. 149.8 109.5

908.2

1306.8 277.9 650.4 1269.3 1.910 80.0 1.000 80.0 1269.3 30.10

0.97 -1.661 2.661 1.000

Características Generales de la Microcuenca Coeficientes de Cálculo - Precipitación Efectiva

Area de la cuenca: A

Altitud Media de la Microcuenca: H

Cuencas con agotamiento rápido. Retención entre 50 y

80 mm/año y vegetación poco desarrollada (puna)

Pendiente Media de la Microcuenca

Precipitación Media Anual: P

Temperatura Media Anual: T

Déficit de Escurrimiento: D

Coeficiente de Escorrentía: C

El rango de aplicación de los coeficientes de la

ecuación Polinómica de la PE está comprendida

para 0 < P < 250 mm

Coeficiente de Agotamiento: a

Relación de Caudales (30 días): bo

Area de lagunas y acuíferos

Gasto Mensual de Retención: R

Ajuste de Precipitación efectiva hasta

obtener la escorentia historica anual

(mm). Ejemplo del método de ChowMES

N° DE DIAS

DEL MES

PRECIPITACION MENSUAL CONTRIBUCION DE LA RETENCION

CUADRO N° 6.5: GENERACION DE CAUDALES MEDIOS MENSUALES PARA EL AÑO PROMEDIO

CAUDALES GENERADOSEfectiva Gasto Abastecimiento

mm/mes m3/s

AÑO

Coeficientes

)2.12(030.000252.0 LnARa

Y X1 X2

Qt Qt-1 PE

Enero 246.9 237.4 278.9 141.112 131.642 173.112 7.9890204 254.0040976 -7.116

Febrero 95.7 246.9 111.7 -10.079 141.112 5.921 -0.577117 111.3792606 -15.683

Marzo 186.1 95.7 186.1 80.311 -10.079 80.311 26.927507 174.2644138 11.822

Abril 135.5 186.1 107.5 29.771 80.311 1.689 43.121259 107.5304177 28.016

Mayo 29.0 135.5 10.2 -76.733 29.771 -95.557 19.793526 24.35412294 4.688

Junio 24.4 29.0 11.8 -81.346 -76.733 -93.964 14.237587 25.29761654 -0.868

Julio 19.3 24.4 10.8 -86.496 -81.346 -94.955 9.9503769 24.43427166 -5.155

Agosto 22.8 19.3 17.2 -82.931 -86.496 -88.601 8.1142265 29.83584582 -6.991

Setiem. 51.2 22.8 47.4 -54.554 -82.931 -58.355 10.668582 55.65814436 -4.437

Octubre 128.6 51.2 126.0 22.785 -54.554 20.237 20.835248 122.8304533 5.730

Noviem. 92.3 128.6 96.3 -13.481 22.785 -9.481 9.625451 97.77455774 -5.480

Diciem. 237.4 92.3 265.4 131.642 -13.481 159.642 10.579756 241.9434653 -4.526

PROMEDIO 105.8 105.8 105.8 15.105452

= 0.0039067

= 0.8532867

= 15.105452

= 0.9797319

= 12.571772

CALCULO DE LOS COEFICIENTES DE CORRELACION PARA EL AÑO PROMEDIO

MES Y` X1` X2` Ei Ycalculado ERROR "e"

100672.781 1942253547 44071.00574

86193.69604

ECUACION DE REGRESION LINEAL MULTIPLE PARA DOS

VARIABLES:

CALCULOS PREVIOS

38101.807 75221.37636 86193.696

Año Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Set. Oct. Nov. Dic. Tot.

1988 185.700 325.100 182.900 131.200 18.900 9.100 8.900 8.700 38.500 50.600 44.900 189.200 1193.700

1989 284.000 148.200 7.200 148.600 30.400 39.100 6.400 14.400 15.400 56.300 62.300 26.700 839.000

1990 177.700 44.200 147.900 28.000 22.500 86.900 8.300 17.300 46.800 147.100 112.300 198.500 1037.500

1991 82.300 57.000 150.400 26.700 10.600 58.800 13.100 13.700 30.400 134.700 52.500 136.400 766.600

1992 3.000 70.100 152.800 25.400 1.900 32.300 18.500 10.200 15.600 122.400 4.000 76.000 532.200

1993 142.600 161.200 208.300 61.200 5.400 13.200 13.200 6.400 40.400 88.700 20.700 98.600 859.900

1994 302.600 255.100 264.300 100.100 9.900 0.700 0.400 3.200 68.300 56.100 42.100 121.600 1224.400

1995 291.800 187.800 316.700 75.200 4.300 1.000 0.100 1.300 75.500 38.900 78.300 24.300 1095.200

1996 149.500 237.000 73.500 8.500 0.200 2.100 0.300 34.100 25.700 14.000 10.700 146.100 701.700

1997 65.200 113.400 64.700 27.500 0.600 1.000 2.100 37.600 40.800 56.100 112.900 140.600 662.500

1998 195.800 133.000 127.900 42.900 2.100 2.100 2.100 3.200 1.400 58.100 22.500 132.400 723.500

1999 183.300 277.300 106.600 103.600 13.100 2.100 2.100 2.100 40.300 33.800 19.100 97.400 880.800

2000 179.900 173.000 118.600 27.200 1.400 2.100 5.900 0.800 0.300 82.500 18.900 67.400 678.000

2001 180.100 125.800 307.600 10.400 4.700 2.100 5.000 4.200 45.500 28.500 122.400 59.500 895.800

2002 104.200 286.500 402.100 51.700 2.100 2.100 67.000 65.600 106.200 91.300 221.100 129.300 1529.200

2003 215.600 614.300 424.400 101.500 2.100 2.100 2.100 41.100 0.600 5.100 2.100 125.100 1536.100

MAX. 302.600 614.300 424.400 148.600 30.400 86.900 67.000 65.600 106.200 147.100 221.100 198.500 1536.100

MED. 171.456 200.563 190.994 60.606 8.138 16.050 9.719 16.494 36.981 66.513 59.175 110.569 947.256

MIN. 3.000 44.200 7.200 8.500 0.200 0.700 0.100 0.800 0.300 5.100 2.100 24.300 532.200

D.EST 82.005 138.879 120.837 44.206 8.941 25.495 16.192 18.577 28.859 41.698 58.621 50.574 299.805

PERIODO: 1988 - 2003

Año Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Set. Oct. Nov. Dic. Tot.

1989 1.4367275 2.3222374 -1.5490198 -0.3858090 -0.8222934 1.1727607 0.2695635 1.6653883 -0.2926617 -0.5120210 -1.5128244 -0.8922636 -0.1550339

1989 1.0192015 0.5939674 0.2777931 0.7242032 0.9399229 -0.9605386 0.2434242 -1.7746922 0.9711120 -0.3931959 -3.6739448 0.1042990 0.3608700

1990 -0.9716851 -0.4593334 -0.9742938 -1.5219628 0.2303284 -1.5537607 -1.1973293 0.4092717 -0.4180903 -0.6101924 0.0270424 -1.9821976 -0.0265543

1991 1.1340475 0.2381662 2.0327875 -1.5285789 0.3615473 0.2294923 0.2250196 0.1994501 0.4503279 -1.3616124 0.1397486 -0.0392874 -0.5893283

1992 -0.7167145 -0.9416605 1.4110683 1.3792922 0.4880115 -1.7350756 -1.4196076 -0.9449647 -0.3699867 -0.2314328 -0.5683832 1.6547582 1.2834884

1993 0.3416788 0.8295243 0.1648562 -0.4229084 -1.8505312 0.0396406 1.0475958 -0.2244320 1.2241913 0.9112203 -1.8198153 -1.2336437 -0.3851925

1994 -0.0366246 1.0174004 0.3894770 1.5603197 -1.4477148 0.1836619 0.4322044 0.5560351 0.5636712 0.5860799 -0.3388508 -0.1901545 0.8457732

1995 1.4030599 -0.1533274 -0.5167300 -0.0904476 0.8501799 1.5488290 -0.1106936 2.5191869 -1.0965341 0.5650646 -1.3188940 -1.3720433 -0.7957618

1996 -0.6120828 0.9689900 1.0262101 0.0534749 -0.3179905 -0.2936464 -0.9707714 0.1238135 -0.4389860 -0.7037062 -0.0386445 0.2770305 -1.6332561

1997 1.0628077 0.3325212 -0.5878975 -0.6934348 0.9383026 -0.2180882 -0.4528597 -0.4614888 0.0362209 -0.4793416 0.0926871 1.3082468 -0.3748412

1998 1.3436411 -2.1133692 -2.3022960 1.0557832 1.2858980 -0.6891521 -0.3805915 0.0310766 -0.9648771 1.7147861 2.3898517 0.2386113 -0.6823067

1999 -2.1072166 1.5445109 -0.0467711 0.2248406 -0.1759589 1.0251037 -3.0028623 0.1042544 -0.5958332 0.5915268 -0.1821990 1.5789261 -0.1129700

2000 -1.1823303 0.9794854 1.3493177 -1.6762387 0.4670364 -1.5557015 -1.3188731 0.2493925 1.3251623 -0.4646369 0.8401212 0.0121173 -1.4074670

2001 0.9955498 -1.4805989 -0.3290520 0.3211289 1.3463950 0.3600896 -0.5110030 -0.1448890 0.7338010 -2.8612499 0.6901477 -0.4556495 -0.2527391

2002 -1.3016375 1.2404193 -0.4209796 -0.2427180 0.0315081 0.4703767 0.5697466 0.2031065 -0.2467468 1.5194192 -1.8148657 -0.1423090 0.8329245

2003 -0.8541762 -0.4527082 1.4375340 0.3559418 -0.2699357 2.2557830 0.4484136 -0.8158976 0.2665441 -0.2993262 0.7758164 -1.0528465 -0.1435977

MAX. 1.43673 2.32224 2.03279 1.56032 1.34640 2.25578 1.04760 2.51919 1.32516 1.71479 2.38985 1.65476 1.28349

MED. 0.05964 0.27914 0.08513 -0.05544 0.12842 0.01749 -0.38304 0.10591 0.07171 -0.12679 -0.39456 -0.13665 -0.34906

MIN. -2.10722 -2.11337 -2.30230 -1.67624 -1.85053 -1.73508 -3.00286 -1.77469 -1.09653 -2.86125 -3.67394 -1.98220 -1.63326

D.EST 1.16732 1.16036 1.17625 0.98484 0.92129 1.14670 1.01378 0.98590 0.74771 1.11800 1.40564 1.04219 0.77621

CUADRO NUMEROS ALEATORIOS ENTRE 0 Y 1 CON DISTRIBUCION UNIFORME

TABLA GENERADA CON NUMERO DE CURVA N=86

PERIODO: 1988 - 2003

Año Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Set. Oct. Nov. Dic.

1988 -0.263 -1.676 2.691 -1.325 -0.566 0.246 1.240 -0.839 -0.284 0.892 0.915 -1.663

1989 -0.814 0.046 1.344 -1.396 -0.549 0.379 2.185 0.695 -1.006 0.685 -0.111 -1.547

1990 1.428 -1.381 -0.431 -0.087 -0.505 0.356 0.032 -0.152 -0.868 -0.720 -2.333 0.236

1991 -1.727 -0.725 -1.088 0.178 -0.232 0.806 -1.641 0.020 -1.012 -0.940 -0.958 -0.229

1992 -0.036 -0.419 -1.226 0.991 -0.058 0.503 2.087 0.372 -0.945 0.059 0.757 0.426

1993 -2.286 0.841 0.774 -0.880 -0.642 -0.148 1.052 -0.586 -0.174 0.839 -0.425 1.135

1994 0.917 0.508 -0.464 0.943 0.945 0.475 0.929 -0.951 -0.109 -1.096 -0.009 -0.327

1995 -0.035 -1.019 1.542 -0.752 0.281 -0.211 -0.694 -1.287 0.753 0.365 -0.494 0.560

1996 -0.592 -0.681 -0.662 0.327 -0.588 -1.822 1.824 0.298 1.756 -0.970 -0.534 -0.571

1997 -1.474 -1.719 0.041 -0.648 1.854 0.782 -0.078 -1.643 -0.752 2.005 0.049 -0.222

1998 -0.001 -0.500 -0.204 0.077 0.669 0.804 -1.141 0.374 0.830 -0.181 -0.055 -0.454

1999 2.993 1.341 -0.169 -1.031 0.574 -0.049 -1.862 2.161 0.657 0.314 1.311 -0.649

2000 -0.259 1.935 -1.062 -0.072 -0.242 -0.347 -0.982 -1.967 0.116 0.915 2.258 -0.412

2001 -1.299 1.491 0.107 -0.529 -0.023 -0.389 0.853 -0.166 -0.403 -0.402 -0.462 0.987

2002 1.085 -0.073 1.496 -1.774 -1.206 2.498 1.505 -0.519 1.966 -0.268 -1.871 -0.861

2003 0.641 0.263 -1.238 -1.572 0.393 -0.198 -1.258 0.168 -0.514 -0.808 -1.162 0.390

MAX. 2.9934 1.9350 2.6910 0.9905 1.8541 2.4982 2.1847 2.1613 1.9656 2.0050 2.2577 1.1351

MED. -0.1076 -0.1105 0.0907 -0.4720 0.0066 0.2303 0.2532 -0.2514 0.0006 0.0431 -0.1953 -0.2000

MIN. -2.2857 -1.7192 -1.2378 -1.7740 -1.2057 -1.8220 -1.8617 -1.9667 -1.0125 -1.0959 -2.3334 -1.6632

D.EST 1.3281 1.1177 1.1662 0.8521 0.7547 0.8873 1.3766 1.0011 0.9469 0.8752 1.1481 0.7982

CUADRO : NUMEROS ALEATORIOS GENERADOS CON DISTRIBUCION NORMAL

CUADRO : DESCARGAS MEDIAS MENSUALES GENERADAS (mm) - CUENCA DEL RIO ICHU

PERIODO: 1988 - 2003

Bo B1 B2

Coeficientes de Regresión Múltiple: b1 15.10545 b2 0.00391 b3 0.853

S 12.57177 R^2 0.95987

Modelo Matemático: Qt = b1 + b2*Qt-1 + b3*PEt + Z*S*(1 - R^2)^0.5

Año Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Set. Oct. Nov. Dic. Tot.

Prom. 85.5 100.3 114.0 61.6 23.2 16.1 12.2 11.3 18.0 30.9 20.6 63.9 557.8

1988 173.1 288.6 178.3 124.2 30.0 23.6 25.9 20.5 47.3 60.6 55.8 172.4 1200.4

1989 256.1 142.4 25.8 139.1 40.1 49.5 26.2 29.2 25.8 65.1 68.2 34.2 901.6

1990 171.0 50.0 141.3 39.5 33.5 90.3 22.4 29.6 52.9 139.0 105.3 185.3 1060.1

1991 81.7 62.6 140.9 38.9 23.7 67.4 22.5 26.9 38.6 127.9 58.0 131.3 820.5

1992 18.1 74.2 142.6 39.8 16.7 44.0 36.4 24.8 26.1 119.8 20.9 81.3 644.9

1993 131.3 154.8 195.1 65.7 18.3 26.1 29.2 19.2 49.2 93.0 32.2 102.2 916.3

1994 276.0 234.6 240.1 103.7 26.2 17.0 17.9 15.6 73.2 60.4 51.4 118.2 1234.0

1995 264.5 173.9 290.1 78.3 19.9 15.5 13.5 13.0 81.5 49.5 80.9 37.5 1118.1

1996 141.3 216.7 76.8 24.3 14.1 12.4 20.0 45.0 41.5 24.9 23.1 138.6 778.8

1997 67.6 108.1 71.3 37.2 20.4 18.0 16.7 43.1 48.2 68.2 111.7 134.6 745.1

1998 182.7 127.6 124.1 52.2 18.7 19.0 14.1 18.8 18.6 64.4 34.4 127.4 802.1

1999 179.5 255.8 106.1 101.4 27.9 16.8 12.3 22.4 51.2 44.8 35.0 96.7 950.1

2000 168.3 168.3 114.6 38.5 16.1 16.1 17.7 10.9 15.7 88.0 37.1 71.7 763.2

2001 165.8 126.9 278.5 23.1 19.2 16.0 21.6 18.3 53.0 38.5 118.7 68.5 948.0

2002 107.0 260.0 362.5 55.8 14.0 23.3 76.1 69.9 110.7 92.5 199.2 123.7 1494.8

2003 201.2 540.4 375.1 99.2 18.1 16.5 13.8 50.9 14.6 17.9 14.3 123.6 1485.5

MAX. 276.018 540.360 375.139 139.085 40.148 90.270 76.128 69.859 110.746 138.997 199.205 185.296 1494.797

MED. 161.582 186.547 178.963 66.304 22.312 29.467 24.145 28.640 46.763 72.157 65.391 109.203 991.473

MIN. 18.087 50.018 25.761 23.094 13.951 12.387 12.283 10.883 14.596 17.856 14.332 34.211 644.912

D.EST 70.871 118.965 103.458 36.718 7.419 22.227 15.299 15.952 25.631 35.516 48.469 42.771 255.764

CUADRO : DESCARGAS MEDIAS MENSUALES GENERADAS (m3/s) - CUENCA DEL RIO ICHU

PERIODO: 1988 - 2003

Area: 745.3435 Km2

Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Set. Oct. Nov. Dic. Prom.

Año 30 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 (m3/s)

1988 49.79 88.92 49.63 35.70 8.36 6.78 7.20 5.69 13.60 16.86 16.06 47.99 28.883

1989 73.63 43.86 7.17 39.99 11.17 14.25 7.28 8.14 7.42 18.10 19.62 9.52 21.679

1990 49.17 15.41 39.33 11.35 9.33 25.96 6.22 8.23 15.22 38.68 30.28 51.56 25.063

1991 23.49 19.28 39.21 11.18 6.60 19.39 6.26 7.49 11.10 35.59 16.69 36.55 19.404

1992 5.20 22.86 39.69 11.45 4.66 12.66 10.13 6.91 7.52 33.35 6.02 22.61 15.255

1993 37.77 47.71 54.29 18.88 5.08 7.49 8.12 5.35 14.16 25.88 9.25 28.43 21.868

1994 79.37 72.27 66.81 29.81 7.29 4.88 4.98 4.33 21.04 16.81 14.77 32.88 29.603

1995 76.05 53.57 80.74 22.52 5.53 4.47 3.76 3.63 23.43 13.78 23.27 10.42 26.763

1996 40.64 66.75 21.38 6.99 3.92 3.56 5.57 12.52 11.94 6.94 6.64 38.58 18.786

1997 19.43 33.30 19.83 10.71 5.67 5.17 4.66 12.00 13.86 18.97 32.11 37.46 17.765

1998 52.54 39.31 34.55 15.01 5.21 5.46 3.92 5.24 5.34 17.92 9.90 35.45 19.154

1999 51.63 78.81 29.54 29.16 7.77 4.84 3.42 6.23 14.73 12.47 10.05 26.91 22.964

2000 48.41 51.85 31.90 11.08 4.48 4.64 4.93 3.03 4.53 24.49 10.67 19.96 18.330

2001 47.67 39.09 77.50 6.64 5.35 4.60 6.01 5.10 15.23 10.71 34.14 19.06 22.591

2002 30.77 80.12 100.87 16.06 3.88 6.69 21.18 19.44 31.85 25.75 57.28 34.43 35.694

2003 57.85 166.48 104.39 28.52 5.04 4.73 3.85 14.16 4.20 4.97 4.12 34.40 36.059

MAX. 79.370 166.482 104.393 39.995 11.172 25.958 21.185 19.440 31.846 38.680 57.282 51.564 36.059

MED. 46.464 57.474 49.802 19.066 6.209 8.473 6.719 7.970 13.447 20.080 18.804 30.389 23.741

MIN. 5.201 15.410 7.169 6.641 3.882 3.562 3.418 3.029 4.197 4.969 4.121 9.520 15.255

D.EST 20.379 36.653 28.790 10.559 2.065 6.391 4.258 4.439 7.370 9.884 13.937 11.902 6.204

5.2 CURVA MASA

Según el cálculo de caudales la curva masa del río es:

Vol max= 11887.912 MMC Total días = 5840

Caudal de regulación medio = 23.56 m3/s

CURVA MASA

Tenemos la ecuacion de un puntoa auna recta y hallamos volumen de regulacion anual

A = -11887.91

B = 192

C = 0

ang = 1.5546 rad

89.075 °

max = 5.418

min = -12.252

VOL = 1094.212 MMC

Como la Presa Nos Limita Solo Para Un Volumen De 6 Mmc Tenemos

Entonces caudal de diseño

CAUDAL MEDIO DE DISEÑO PARA UN VOLUMEN DE 6MMC

Volmax = 1532.21 MMC

Dias = 918.474

Qdiseño = 19.308 m3/s

6. ALTERNATIVA TOPOGRAFICA DE MAYOR POTENCIA ENCONTRADA

La alternativa encontrada está ubicada entre Distrito de Huancavelica y Yauli

La bocatoma está situada en la localidad de Parccacancha

7. BATIMETRÍA Y CÁLCULO DE LOS VOLÚMENES

La batimetría se realizó en las curvas de nivel obteniéndose los siguientes resultados

AREA m2 ALTURA m VOLUMEN m3

57923.47 10 579234.7

92697.74 10 926977.4

124623.13 10 1246231.3

153117.89 10 1531178.9

176449.38 10 1764493.8

TOTAL 6048116.1

Vol = 6.0481161 MMC

8. LÍNEAS DE CONDUCCIÓN

ALTERNATIVA O1

En la alternativa 01 la línea de conducción se realiza por el margen izquierdo teniendo:

01 Desarenador

Reservorio de regulación semanal

Canal rectangular de L = 30796.357 m

01 Cámara de carga

01 tubería forzada L = 620.55m

ALTERNATIVA O2

En la alternativa 01 la línea de conducción se realiza por el margen izquierdo teniendo:

01 Desarenador

Reservorio de regulación semanal

Canal rectangular de L = 32541.724 m

01 tunel = 1349.905m

01 chimenea de equilibrio

01 tubería forzada L = 787.50m

9. DIMENSIONAMIENTO DEL CANAL ADUCTOR

ALTERNATIVA O1 Y ALTERNATIVA 02

10. DISEÑO DE CHIMENEA DE EQUILIBRIO

AREA IRREGULAR

Según el criterio de area variable y usando esta formula para el area

Esquema Chimenea De Equilibrio Area Irregular

CALCULOS CHIMENEA DE EQUILIBRIO IRREGULAR

a) Calculo del diámetro optimo del túnel por tanteos

DATOS DE ENTRADA

Qd = 19.308 m3/s entonces

L = 1335.70 m

Ha = 20.00 m altura bruta

Ks = 0.000360 m para concreto

T° = 10.00 °C

cota reservorio 150.00 msmn

Diametro f V (m/s) hf Hneta Cota Hneta

1.0 0.01557 24.58370913 640.6094679 -620.609 3655.61

1.5 0.01433 10.92609295 77.63621032 -57.636 3092.64

2.0 0.01357 6.145927282 17.44215623 2.558 3032.44

2.5 0.01304 3.933393461 5.494340774 14.506 3020.49

3.0 0.01266 2.731523237 2.143712181 17.856 3017.14

3.5 0.01238 2.006833398 0.96941498 19.031 3015.97

4.0 0.01216 1.536481821 0.488446397 19.512 3015.49

Diámetro optimo = 2m

b) Calculo chimenea de equilibrio

DATOS DE ENTRADA

Q 19.3 m3/s

Lc 1335.7 m

fs 1.25 factor de seguridad (1.2 - 2)

Dc 2.00 m diametro del tunel

n 0.016 coeficiente de maning

Hb 400.0 m

CALCULOS

Area Tunel

Ac 3.1415927 m2

Velocidad

Vo 6.1459273 m/s

Radio Hidraulico

rc = D/4

rc = 1.375

C = (n/(rc˄(2/3))˄2*Lc

C = 0.224

K = 1/(2*g) + C

K = 0.275

Zo = k*Vo˄2

Zo = 10.373

Ho = Hb-Zo

Ho = 389.627

Area de Diseño

D2 = 10

Ht = 25 m

D1 = 6

AD = 69.272 m2

Ap 69.272 m2 se puede modificar para el analisis

Dp 9.391 m

8

7

10

0

= h3

= h4

= h2

= h1

Periodo de las Oscilaciones

T 344.27392

Δt 8.606848 seg

Usar: Δt 10 seg

C1 0.0734

C2 0.0202

C3 0.4535

C4 0.0000 Caso de Cierre

C4 2.7873 Caso de Apertura

Entonces tenemos:

CALCULO DE LA ALTURA DE LA CHIMENEA

CASO CIERRE hmax = 8.777 m

CASO APERTURA hmax = -16.246 m

Hmin = 25.02318 m

j t Zj C1*Zj C2*Vj-1*/Vj-1/ ΔVj Vj ΔZj

0 0 -10.3725 0 0.000000 0 6.145927 2.787269

1 10 -7.58527 0.557098 -0.761808 -0.20471 5.941217 2.69443

2 20 -4.89084 0.359206 -0.711904 -0.3527 5.58852 2.534476

3 30 -2.35637 0.173063 -0.629889 -0.45683 5.131693 2.327299

4 40 -0.02907 0.002135 -0.531119 -0.52898 4.602709 2.087397

5 50 2.058327 -0.15117 -0.427265 -0.57844 4.024271 1.825066

6 60 3.883393 -0.28521 -0.326622 -0.61184 3.412435 1.54759

7 70 5.430982 -0.39888 -0.234855 -0.63373 2.778704 1.260183

8 80 6.691165 -0.49143 -0.155724 -0.64715 2.13155 0.966689

9 90 7.657855 -0.56243 -0.091635 -0.65406 1.477486 0.670062

10 100 8.327917 -0.61164 -0.044027 -0.65567 0.821819 0.372707

11 110 8.700624 -0.63901 -0.013621 -0.65264 0.169183 0.076727

12 120 8.777351 -0.64465 -0.000577 -0.64523 -0.47604 -0.21589

13 130 8.561458 -0.62879 0.004570 -0.62422 -1.10027 -0.49899

14 140 8.062471 -0.59215 0.024416 -0.56773 -1.668 -0.75646

15 150 7.30601 -0.53659 0.056113 -0.48047 -2.14847 -0.97436

16 160 6.331647 -0.46503 0.093096 -0.37193 -2.5204 -1.14304

17 170 5.188609 -0.38108 0.128118 -0.25296 -2.77336 -1.25776

18 180 3.93085 -0.2887 0.155125 -0.13357 -2.90693 -1.31834

19 190 2.612513 -0.19188 0.170428 -0.02145 -2.92838 -1.32806

20 200 1.28445 -0.09434 0.172952 0.078616 -2.84976 -1.29241

21 210 -0.00796 0.000585 0.163790 0.164375 -2.68539 -1.21786

22 220 -1.22582 0.09003 0.145440 0.235471 -2.44992 -1.11107

23 230 -2.3369 0.171633 0.121052 0.292685 -2.15723 -0.97834

24 240 -3.31524 0.243486 0.093857 0.337343 -1.81989 -0.82535

25 250 -4.14058 0.304104 0.066798 0.370901 -1.44899 -0.65714

26 260 -4.79772 0.352367 0.042345 0.394712 -1.05428 -0.47813

27 270 -5.27585 0.387483 0.022417 0.4099 -0.64438 -0.29223

28 280 -5.56809 0.408946 0.008374 0.41732 -0.22706 -0.10297

29 290 -5.67106 0.416509 0.001040 0.417549 0.190491 0.086391

30 300 -5.58467 0.410164 -0.000732 0.409432 0.599924 0.272074

31 310 -5.31259 0.390182 -0.007259 0.382923 0.982846 0.445735

32 320 -4.86686 0.357445 -0.019482 0.337962 1.320809 0.599006

33 330 -4.26785 0.313451 -0.035184 0.278266 1.599075 0.725204

34 340 -3.54265 0.260189 -0.051571 0.208617 1.807692 0.819815

35 350 -2.72283 0.199978 -0.065905 0.134072 1.941765 0.880619

36 360 -1.84221 0.135301 -0.076044 0.059257 2.001022 0.907493

37 370 -0.93472 0.06865 -0.080756 -0.01211 1.988916 0.902003

38 380 -0.03272 0.002403 -0.079782 -0.07738 1.911537 0.86691

39 390 0.834191 -0.06127 -0.073695 -0.13496 1.776576 0.805703

40 400 1.639895 -0.12044 -0.063656 -0.1841 1.592479 0.722213

41 410 2.362107 -0.17348 -0.051147 -0.22463 1.367848 0.620339

42 420 2.982446 -0.21904 -0.037735 -0.25678 1.111068 0.503886

43 430 3.486332 -0.25605 -0.024897 -0.28095 0.830118 0.376471

44 440 3.862803 -0.2837 -0.013898 -0.2976 0.532518 0.241505

45 450 4.104308 -0.30144 -0.005719 -0.30716 0.22536 0.102204

46 460 4.206512 -0.30895 -0.001024 -0.30997 -0.08461 -0.03837

47 470 4.16814 -0.30613 0.000144 -0.30598 -0.39059 -0.17714

48 480 3.991 -0.29312 0.003077 -0.29004 -0.68063 -0.30868

49 490 3.682322 -0.27045 0.009343 -0.2611 -0.94174 -0.42709

50 500 3.25523 -0.23908 0.017887 -0.22119 -1.16293 -0.52741

51 510 2.727824 -0.20034 0.027276 -0.17307 -1.336 -0.60589

52 520 2.121929 -0.15584 0.035998 -0.11985 -1.45584 -0.66025

53 530 1.461682 -0.10735 0.042746 -0.06461 -1.52045 -0.68955

54 540 0.772136 -0.05671 0.046625 -0.01008 -1.53054 -0.69412

55 550 0.078015 -0.00573 0.047245 0.041515 -1.48902 -0.67529

56 560 -0.59728 0.043867 0.044717 0.088584 -1.40044 -0.63512

57 570 -1.2324 0.090513 0.039555 0.130067 -1.27037 -0.57613

58 580 -1.80853 0.132827 0.032548 0.165375 -1.10499 -0.50113

59 590 -2.30966 0.169632 0.024626 0.194258 -0.91074 -0.41303

60 600 -2.72269 0.199967 0.016728 0.216695 -0.69404 -0.31476

61 610 -3.03745 0.223084 0.009715 0.232799 -0.46124 -0.20918

62 620 -3.24663 0.238447 0.004291 0.242738 -0.2185 -0.09909

63 630 -3.34572 0.245725 0.000963 0.246688 0.028185 0.012782

64 640 -3.33294 0.244787 -0.000016 0.244771 0.272955 0.123789

65 650 -3.20915 0.235695 -0.001503 0.234192 0.507148 0.229999

66 660 -2.97915 0.218803 -0.005187 0.213615 0.720763 0.326877

67 670 -2.65227 0.194795 -0.010477 0.184318 0.905081 0.410468

68 680 -2.24181 0.164649 -0.016521 0.148127 1.053208 0.477645

69 690 -1.76416 0.129568 -0.022372 0.107197 1.160405 0.526261

70 700 -1.2379 0.090917 -0.027157 0.06376 1.224164 0.555177

71 710 -0.68272 0.050142 -0.030224 0.019919 1.244083 0.56421

72 720 -0.11851 0.008704 -0.031215 -0.02251 1.221572 0.554001

73 730 0.435486 -0.03198 -0.030096 -0.06208 1.159492 0.525847

74 740 0.961333 -0.0706 -0.027115 -0.09772 1.061772 0.481529

75 750 1.442862 -0.10597 -0.022737 -0.12871 0.933065 0.423159

76 760 1.866021 -0.13705 -0.017559 -0.15461 0.778457 0.353042

77 770 2.219063 -0.16298 -0.012222 -0.1752 0.603257 0.273586

78 780 2.492648 -0.18307 -0.007340 -0.19041 0.412845 0.187231

79 790 2.67988 -0.19682 -0.003438 -0.20026 0.212585 0.09641

80 800 2.77629 -0.2039 -0.000911 -0.20482 0.00777 0.003524

81 810 2.779814 -0.20416 -0.000001 -0.20416 -0.19639 -0.08907

82 820 2.690746 -0.19762 0.000778 -0.19684 -0.39324 -0.17834

83 830 2.512408 -0.18452 0.003119 -0.1814 -0.57464 -0.26061

84 840 2.2518 -0.16538 0.006660 -0.15872 -0.73336 -0.33259

85 850 1.919208 -0.14096 0.010847 -0.13011 -0.86347 -0.3916

86 860 1.527611 -0.11219 0.015037 -0.09716 -0.96063 -0.43566

87 870 1.091951 -0.0802 0.018612 -0.06159 -1.02222 -0.46359

88 880 0.628361 -0.04615 0.021074 -0.02508 -1.04729 -0.47496

89 890 0.153399 -0.01127 0.022121 0.010855 -1.03644 -0.47004

90 900 -0.31664 0.023256 0.021665 0.04492 -0.99152 -0.44967

91 910 -0.76631 0.056281 0.019828 0.076109 -0.91541 -0.41515

92 920 -1.18146 0.086772 0.016901 0.103672 -0.81174 -0.36813

93 930 -1.54959 0.113809 0.013289 0.127098 -0.68464 -0.31049

94 940 -1.86009 0.136613 0.009453 0.146067 -0.53857 -0.24425

95 950 -2.10433 0.154552 0.005850 0.160402 -0.37817 -0.1715

96 960 -2.27584 0.167148 0.002884 0.170033 -0.20814 -0.09439

97 970 -2.37023 0.174081 0.000874 0.174955 -0.03318 -0.01505

98 980 -2.38528 0.175186 0.000022 0.175208 0.142027 0.064411

99 990 -2.32087 0.170455 -0.000407 0.170049 0.312076 0.141531

100 1000 -2.17934 0.160061 -0.001964 0.158096 0.470172 0.21323

CASO CIERRE

j t Zj C1*Zj C2*Vj-1*/Vj-1/ ΔVj Vj ΔZj

0 0 0 0 0.000000 0 0 -2.78726861

1 10 -2.78727 0.20471 0.000000 0.20471 0.20471 -2.69442964

2 20 -5.4817 0.402601 -0.000845 0.401756 0.606466 -2.5122273

3 30 -7.99393 0.587111 -0.007418 0.579693 1.186159 -2.24932798

4 40 -10.2433 0.752312 -0.028376 0.723936 1.910095 -1.92101248

5 50 -12.1643 0.8934 -0.073583 0.819817 2.729911 -1.54921356

6 60 -13.7135 1.007182 -0.150303 0.856879 3.58679 -1.16060652

7 70 -14.8741 1.092422 -0.259467 0.832955 4.419745 -0.78284929

8 80 -15.6569 1.149918 -0.393972 0.755946 5.175691 -0.44001646

9 90 -16.097 1.182235 -0.540265 0.641969 5.81766 -0.14887389

10 100 -16.2458 1.193169 -0.682601 0.510567 6.328228 0.082675901

11 110 -16.1631 1.187097 -0.807671 0.379425 6.707653 0.254750871

12 120 -15.9084 1.168387 -0.907427 0.26096 6.968613 0.37309992

13 130 -15.5353 1.140984 -0.979407 0.161578 7.13019 0.446377717

14 140 -15.0889 1.1082 -1.025351 0.082849 7.213039 0.483950948

15 150 -14.605 1.072657 -1.049318 0.023339 7.236378 0.494535472

16 160 -14.1104 1.036336 -1.056119 -0.01978 7.216594 0.485563345

17 170 -13.6249 1.000674 -1.050353 -0.04968 7.166916 0.463033275

18 180 -13.1618 0.966666 -1.035941 -0.06927 7.097641 0.431616175

19 190 -12.7302 0.934967 -1.016011 -0.08104 7.016596 0.394861176

20 200 -12.3354 0.905966 -0.992941 -0.08697 6.929621 0.355416764

21 210 -11.9799 0.879863 -0.968477 -0.08861 6.841007 0.315228671

22 220 -11.6647 0.856711 -0.943866 -0.08716 6.753851 0.275702345

23 230 -11.389 0.836462 -0.919970 -0.08351 6.670343 0.237830426

24 240 -11.1512 0.818995 -0.897360 -0.07837 6.591978 0.20229039

25 250 -10.9489 0.804137 -0.876399 -0.07226 6.519716 0.16951864

26 260 -10.7794 0.791687 -0.857290 -0.0656 6.454113 0.139766729

27 270 -10.6396 0.781422 -0.840124 -0.0587 6.395411 0.113144346

28 280 -10.5265 0.773112 -0.824911 -0.0518 6.343611 0.089652615

29 290 -10.4368 0.766528 -0.811603 -0.04508 6.298536 0.069210331

30 300 -10.3676 0.761445 -0.800110 -0.03867 6.259871 0.05167497

31 310 -10.3159 0.757649 -0.790317 -0.03267 6.227203 0.036859805

32 320 -10.2791 0.754942 -0.782090 -0.02715 6.200056 0.024548013

33 330 -10.2545 0.753139 -0.775286 -0.02215 6.177909 0.014504365

34 340 -10.24 0.752074 -0.769757 -0.01768 6.160227 0.006484931

35 350 -10.2335 0.751598 -0.765357 -0.01376 6.146468 0.00024505

36 360 -10.2333 0.75158 -0.761942 -0.01036 6.136106 -0.00445422

37 370 -10.2377 0.751907 -0.759375 -0.00747 6.128638 -0.00784102

38 380 -10.2456 0.752483 -0.757527 -0.00504 6.123593 -0.0101289

39 390 -10.2557 0.753227 -0.756281 -0.00305 6.120539 -0.01151405

40 400 -10.2672 0.754072 -0.755527 -0.00145 6.119084 -0.01217363

41 410 -10.2794 0.754966 -0.755168 -0.0002 6.118883 -0.01226491

42 420 -10.2917 0.755867 -0.755118 0.000749 6.119632 -0.01192514

43 430 -10.3036 0.756743 -0.755303 0.00144 6.121072 -0.01127203

44 440 -10.3149 0.757571 -0.755658 0.001912 6.122985 -0.01040471

45 450 -10.3253 0.758335 -0.756131 0.002204 6.125189 -0.009405

46 460 -10.3347 0.759026 -0.756675 0.002351 6.12754 -0.00833898

47 470 -10.343 0.759638 -0.757256 0.002382 6.129922 -0.00725864

48 480 -10.3503 0.760171 -0.757845 0.002326 6.132248 -0.00620359

49 490 -10.3565 0.760627 -0.758420 0.002207 6.134455 -0.00520284

50 500 -10.3617 0.761009 -0.758966 0.002043 6.136498 -0.00427638

51 510 -10.3659 0.761323 -0.759472 0.001851 6.138349 -0.00343676

52 520 -10.3694 0.761576 -0.759930 0.001645 6.139995 -0.00269053

53 530 -10.3721 0.761773 -0.760338 0.001436 6.14143 -0.00203948

54 540 -10.3741 0.761923 -0.760693 0.00123 6.14266 -0.00148175

55 550 -10.3756 0.762032 -0.760998 0.001034 6.143694 -0.00101285

56 560 -10.3766 0.762106 -0.761254 0.000852 6.144546 -0.00062641

57 570 -10.3772 0.762152 -0.761465 0.000687 6.145233 -0.00031487

58 580 -10.3775 0.762175 -0.761636 0.00054 6.145773 -7.0064E-05

59 590 -10.3776 0.76218 -0.761769 0.000411 6.146184 0.000116391

60 600 -10.3775 0.762172 -0.761871 0.000301 6.146485 0.000252744

61 610 -10.3773 0.762153 -0.761946 0.000208 6.146692 0.000346875

62 620 -10.3769 0.762128 -0.761997 0.000131 6.146823 0.000406113

63 630 -10.3765 0.762098 -0.762030 6.84E-05 6.146891 0.000437137

64 640 -10.3761 0.762066 -0.762047 1.93E-05 6.146911 0.000445908

65 650 -10.3756 0.762033 -0.762051 -1.8E-05 6.146892 0.000437653

66 660 -10.3752 0.762001 -0.762047 -4.6E-05 6.146846 0.000416866

67 670 -10.3748 0.76197 -0.762036 -6.5E-05 6.146781 0.000387349

68 680 -10.3744 0.761942 -0.762019 -7.7E-05 6.146704 0.000352248

69 690 -10.374 0.761916 -0.762000 -8.4E-05 6.14662 0.000314118

70 700 -10.3737 0.761893 -0.761979 -8.6E-05 6.146534 0.000274978

71 710 -10.3734 0.761873 -0.761958 -8.5E-05 6.146449 0.000236384

72 720 -10.3732 0.761855 -0.761937 -8.1E-05 6.146367 0.000199484

73 730 -10.373 0.761841 -0.761917 -7.6E-05 6.146291 0.000165089

74 740 -10.3728 0.761829 -0.761898 -6.9E-05 6.146222 0.000133722

75 750 -10.3727 0.761819 -0.761881 -6.2E-05 6.14616 0.000105678

76 760 -10.3726 0.761811 -0.761865 -5.4E-05 6.146106 8.10658E-05

77 770 -10.3725 0.761805 -0.761852 -4.7E-05 6.146059 5.98556E-05

78 780 -10.3724 0.761801 -0.761840 -4E-05 6.14602 4.191E-05

79 790 -10.3724 0.761798 -0.761831 -3.3E-05 6.145987 2.70173E-05

80 800 -10.3724 0.761796 -0.761822 -2.7E-05 6.14596 1.49168E-05

81 810 -10.3724 0.761795 -0.761816 -2.1E-05 6.145939 5.31923E-06

82 820 -10.3724 0.761794 -0.761811 -1.6E-05 6.145923 -2.0762E-06

83 830 -10.3724 0.761794 -0.761807 -1.2E-05 6.145911 -7.5691E-06

84 840 -10.3724 0.761795 -0.761803 -8.6E-06 6.145902 -1.1448E-05

85 850 -10.3724 0.761796 -0.761801 -5.6E-06 6.145896 -1.3984E-05

86 860 -10.3724 0.761797 -0.761800 -3.2E-06 6.145893 -1.5426E-05

87 870 -10.3724 0.761798 -0.761799 -1.3E-06 6.145892 -1.5996E-05

88 880 -10.3724 0.761799 -0.761799 2.29E-07 6.145892 -1.5892E-05

89 890 -10.3724 0.7618 -0.761799 1.34E-06 6.145894 -1.5285E-05

90 900 -10.3725 0.761801 -0.761799 2.13E-06 6.145896 -1.4319E-05

91 910 -10.3725 0.761802 -0.761800 2.65E-06 6.145898 -1.3116E-05

92 920 -10.3725 0.761803 -0.761800 2.96E-06 6.145901 -1.1774E-05

93 930 -10.3725 0.761804 -0.761801 3.09E-06 6.145904 -1.0372E-05

94 940 -10.3725 0.761805 -0.761802 3.09E-06 6.145907 -8.9728E-06

95 950 -10.3725 0.761806 -0.761803 2.98E-06 6.14591 -7.6213E-06

96 960 -10.3725 0.761806 -0.761803 2.8E-06 6.145913 -6.3511E-06

97 970 -10.3725 0.761807 -0.761804 2.57E-06 6.145916 -5.1842E-06

98 980 -10.3725 0.761807 -0.761805 2.32E-06 6.145918 -4.1339E-06

99 990 -10.3725 0.761807 -0.761805 2.05E-06 6.14592 -3.2063E-06

100 1000 -10.3725 0.761808 -0.761806 1.77E-06 6.145922 -2.4019E-06

CASO APERTURA

11. DISEÑO DE CHIMENEA DE EQUILIBRIO

CON VERTEDERO

Esquema Chimenea De Equilibrio Area Irregular

CALCULOS CHIMENEA DE EQUILIBRIO CON VERTEDERO

a) CON EL METODO DE PRASIL

DATOS DE ENTRADA

Q 19.308 m3/s

Lc 1337.5 m

fs 1.25 factor de seguridad (1.2 - 2)

Dc 2.00 m diametro del tunel

n 0.016 coeficiente de maning

Hb 400.0 m

CALCULOS

Area Tunel

Ac 3.1415927 m2

Velocidad

Vo 6.1459273 m/s

Radio Hidraulico

rc = D/4

rc = 1.375

C = (n/(rc˄(2/3))˄2*Lc

C = 0.224

K = 1/(2*g) + C

K = 0.275

Zo = k*Vo˄2

Zo = 10.384

Ho = Hb-Zo

Ho = 389.616

Según Formula de Thoma

Ap 2.500 m2 se puede modificar para el analisis

Dp 1.784 m

α =L/(2*9.81*Ap*Ac*K)

α = 31.573

Cd= 100.000 datos para asumir

Zc = 4.000 datos para asumir

Formula de presil

Z Qz^2 Qz Qv

4.000 27.48 5.24 0.00

5.000 26.11 5.11 100.00

6.000 24.67 4.97 282.84

7.000 23.16 4.81 519.62

8.000 21.59 4.65 800.00

9.000 19.95 4.47 1118.03

10.000 18.25 4.27 1469.69

11.000 16.49 4.06 1852.03

12.000 14.67 3.83 2262.74

13.000 12.80 3.58 2700.00

14.000 10.87 3.30 3162.28

15.000 8.89 2.98 3648.29

16.000 6.85 2.62 4156.92

17.000 4.77 2.18 4687.22

18.000 2.63 1.62 5238.32

19.000 0.45 0.67 5809.48

Altura Z sin vertedero

ALTURA Zmax = 12m

F(Z)=Qvz-Qz

Z F(Z)=Qvz-Qz

4.000 -5.2416778

5.000 94.890402

6.000 277.87582

7.000 514.8024

8.000 795.35345

9.000 1113.5671

10.000 1465.4214

11.000 1847.9647

12.000 2258.911

13.000 2696.4224

14.000 3158.9809

15.000 3645.3064

16.000 4154.3046

17.000 4685.0337

18.000 5236.6981

19.000 5808.8032

Altura Z con vertedero

ALTURA Zmax = 4.2m

12. DISEÑO DE LA TUBERIA FORZADA

a) Calculo del diámetro optimo mediante tanteos

DATOS DE ENTRADA

Qd = 19.308 m3/s entonces 19308

L = 787.49 m longitud tuberia forzada

Ha = 380.00 m altura bruta

Ks = 0.00015 m para acero galvanizado

T° = 10.00 °C

Diametro (m) f V (m/s) hf Hneta

1.0 0.0130 24.58370913 315.345342 64.655

1.5 0.0121 10.92609295 38.65201533 341.348

2.0 0.0116 6.145927282 8.793283575 371.207

2.5 0.0113 3.933393461 2.806864632 377.193

3.0 0.0110 2.731523237 1.098068617 378.902

3.5 0.0108 2.006833398 0.49880018 379.501

4.0 0.0130 1.536481821 0.307954436 379.692

Diámetro optimo = 2m

b) método de las características

1.0 DATOS DE ENTRADA

a = 1200.000 m/s celeridad

L = 787.494 m/s longitud

Hr= 380.000 m/s nivel aguas arriba

Tc = 5.000 s tiempo de cierre o apertura

Tmax = 40.000 s

N = 10.000 numero de tramos

f = 0.0116 friccion

D = 2.00 m diametro tuberia

Q = 19.308 m3/s

2.0 SOLUCION

Longitud de cada tramo

AX = L/N 78.7494 m

Velocidad de diseño

Vo = 6.145927282

Calculo de algunas contantes

A = 3.141592654 m2 area

R = 0.002358721

Calculo de las presiones en los destintos tramos

H0 = Hr = 380

H1 = 379.121

H2 = 378.241

H3 = 377.362

H4 = 376.483

H5 = 375.603

H6 = 374.724

H7 = 373.845

H8 = 372.965

H9 = 372.086

H10 = 371.207

Hmax cierre = 1075.65m

Hmax Apertura = 1058.263m

c) Espesor de la tubería

1.0 DATOS DE ENTRADA

P = 1075 mca Presion que se calcula por cualquier metodo

D = 2.0 m Diametro de la tuberia forzada

Kf = 0.9 Coeficiente de eficiencia

σf = 1400.0 kg/cm2 es la resistencia a la traccion del material

es = 1.0 mm sobre espesor q se añade para tener en cuenta ma corrosion

CALCULO DEL ESPESOR DE LA TUBERIA

2.0 SOLUCION

Transformando valores a una sola unidad

P = 107.5 kg/cm2

D = 200 cm

Kf = 0.9

σf = 1400.0 kg/cm2

es = 0.1 cm

Calculo del espesor de tuberia forzada

e = 0.8632 cm

e = 8.632 mm

13. POTENCIA GENERADA PARA LA CIUDAD DE HUANCAVELICA

ALTERNATIVA 01

P = 8.2Qd*Hneta

P = 8.2*19.308*250

P = 39.58 MW

ALTERNATIVA 02

P = 8.2Qd*Hneta

P = 8.2*19.308*371.21

P = 58.77 MW

Por lo tanto la que genera mayor potencia es alternativa 0 2: P = 58.77 MW

Según algunos datos obtenidos una familia promedio consume 80 KWh de energía en un año y si generamos Pot = 80/24 = 3.33KW

Por lo tanto se estaría abasteciendo a 58.77*1000/3.33 = 17631 familias

14. DISEÑO DE CAMARA DE CARGA Y DESARENADOR

CAMARA DE CARGA

1.Datos Generales

CAUDAL Q= 19.308 m3/s

DIAM PARTICULA d= 0.0002 m

DIAM INT. TUB FORZADA D= 2 m

VELOCIDAD DE CANAL V= 2.83 m/s

PENDIENTE DE CANAL i= 0.002

VISCOSIDAD jo 0.000001 m2/s

Ƥs= 2.65

Velocidad(Tuberia Forzada) v= 6.15 m/s

Gravedad g= 9.806 m/s2

DENSIDAD RELATIVA

ARENA

DISEÑO DE CAMARA DE CARGA

2. Cálculos Previos

AREA DEL CANAL 6.82 m2

NUMERO DE FROUDE 0.66 Flujo Subcritico

TIRANTE 1.85 m

3 Calculo de la Sumergencia

Diametro de la Tuberia: 2 m

Cota de agua en la Camara de carga 100 m

Reddy y Pickford Knauss

Gordon Simetrica Gordon Asimetrica

Se determina los Siguientes valores

S1= 3.320 m

S2= 5.036 m

S3= 2.244 m

S4= 3.036 m

Descartando el valor excesivamente conservador de la formula de Knauss y mediando los

otros valores se eligio en fase de proyecto, de planear la camara de carga con una sumergencia

minima de 3.80 m

Entonces la cota Radier de la Camara de Carga de 103.80 m

4. Dimensionamiento de Cámara de cargaPara el calculo aproximado, de las dimensiones del canal, primero hallaremos el volumen

del tanque de carga

Vt= 1931.530 m3

Vt= 19.3153 (cientos de metros cubicos)

Entonces escogemos la constante de Capacidad de la tabla siguiente

Constante de Capacidad

V(cientos

de m3)17

k 2.0 1.8 1.5 1.3 1.0 0.7

Según lo establecido

k= 0.7

4.1)PROFUNDIDAD DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO

En las cámaras de carga es importante el control de la formación de vórtices en un sector cercano al

ingreso a la tubería de presión. La altura mínima entre el eje de ingreso a la tubería y el nivel de agua

en la cámara se podrá calcular por medio de la expresión recomendada

Hmin= 4.31 m

H= 7.138 m

Vt

H

4.2)ANCHO DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO

B= 16.449 m

4.3)LONGITUD DEL TANQUE DE ALM ACENAM IENTO

Para el calculo del largo de la Camara de Carga, se utiliza 3 metodos diferentes, y en el caso

en que los resultados sean consistentes, se asume como valor de referencia el valor medio

entre los 3

→Por efectos practicos, B=L

L= 16.449 m

→Metodo 1: Por Carga Hidraulica

La cámara es dimensionada comparando la carga hidráulica con la velocidad de sedimentación

de una partícula de un diámetro prefijado.

La condición para que ocurra la sedimentación del material es que:

ʋdn ˃ Ci

Primero Hallaremos la Velocidad de Sedimentacion:

Velocidad de Sedimentacion

Vs= 0.03596 m/s

Numero de Reynolds

Re= 7.191

Cd:

Re1

CD= 3.337

Vdn=

Vdn= 0.035955333

Velocidad de Arrastre según Owen

Va= 0.170

Velocidad Horizontal

Vh= 0.057

El area de la seccion transversal perpendicular a la direccion del flujo sera:

At = 341.027942 m2

Area superficial sera :

As = 536.999611 m2

Se proponen los valores calculados

ANCHO (m) ALTURA (m)

LONGITUD

(m)

16.00 7.00 11.02

B

→Metodo 3: Por formula di Eghiagazaroff

Se trata de una fórmula semi empírica que tiene en cuenta la turbulencia del movimiento.

*Velocidad:

V= 0.164431498 m/s

*Componente Vertical de la Velocidad de agitacion

w= 0.007434150 m/s

*Longitud Minima

Lmin= 41.155 m

22.88

En fase de proyecto se prevé un largo de la cámara de carga de 23.00 m

Este se lograra con el promedio de los 3 métodos

Por tanto, las dimensiones calculadas para la cámara de carga son:

ANCHO (m) ALTURA (m)LONGITUD

(m)16.00 9.15 23.00

Planta Camara de Carga

18.10m

23.30m

Seccion F-FEntrada de

2.15m

9.15m

7.00m

23.30m

Seccion G-GEntrada de

Canal

0.30m

9.15m

7.00m

18.10m

Entrada de

Canal

Seccion F-F

Secc

ion

G-G

Salida de Tubería de Presíon

Salida de Tubería de

Nivel Normal de Operacion

Nivel Normal de Operacion

Salida de Tubería de Presíon

CALCULO DE DESARENADOR

DISEÑO DEL DESARENADOR

A) DATOS:

Caudal Q 19.31 m3/s

Peso especifico (ps) 1.2 g/cm3

Espejo agua canal (T1) 6.50 m

B) CONSIDERACIONES PARA EL DISENO HIDRAULICO

1. Calculo del diametro de las particulas a sedimentar:

Para sistemas de riego:

d = 0.2 mm

2. Calculo de la velocidad del flujo v en el tanque:

Esta comprendida entre 0.20m/s a 0.60m/s (lentas)

O puede utilizarse la formula de Camp

v = ad0.5 19.68 cm/s

0.20 m/s

Donde:

d = Diametro (mm)

a = Constante en funcion del diametro

a d(mm)

51 0.1

44 0.1 - 1

36 1

3. Calculo de la velocidad de caida w (en aguas tranquilas):

Existen varias formulas empiricas, tablas y nomogramas

3.1 Tabla preparada por Arkhangelski (1935):

d(mm) w (cm/s)

0.05 0.178

0.10 0.692

0.15 1.560

0.20 2.160

0.25 2.700

0.30 3.240

0.35 3.780

0.40 4.320

0.45 4.860

0.500 5.400

0.55 5.940

0.60 6.480

0.70 7.320

0.80 8.070

1.00 9.440

2.00 15.290

3.00 19.250

5.00 24.900

3.2 Formula de Owens:

w = k [d*(ps-1)]0.5 0.06 m/s

Donde:

w = Velocidad de sedimentacion (m/s)

d = Diametro de particulas (m)

ps = Peso especifico del material (g/cm3)

k = Constante que varia de acuerdo con la forma y naturaleza de los granos

k

Arena esferica 9.35

Granos redondeados 8.25

Granos cuarzo d>3 mm 6.12

Granos cuarzo d

4.2 Considerando los efectos retardatorios de la turbulencia:

- Calculo de a, segun Bastelli et al:

a = 0.132/(h0.5) 0.059

- Calculo de w' (reduccion de velocidad), segun Levin:

w' = a*v 0.012 m/s

- Calculo w', segun Eghiazaroff:

w' = v /(5.7+2.3h) 0.011 m/s

- Calculo de la longitud L:

L = h*v/(w-w') 29.14 m Bastelli et al

28.99 m Eghiazaroff

29.07 m

- Calculo de L corregida:

L = K*h*v/w 32.52 m

Coeficiente para el calculo de desarenadores de baja velocidad

Velocidad de escurrimiento (m/s) K

0.20 1.25

0.30 1.50

0.50 2.00

Coeficiente para el calculo de desarenadores de alta velocidad

Dimensiones de las particulas a K

eliminar d(mm)

1 1

0.50 1.3

0.25 - 0.30 2

- Fondo del desarenador

Pendiente = 2%

5.Calculo de la longitud de la transicion:

Formula de Hind:

L = 2.25535*(T1-T2) 29.60 m

30.00 m

6. Calculo de la longitud del vertedero:

6.1 Calculo de L:

Para un h = 0.25m, C=2 (Para un perfil Creager) o C=1.84 (cresta aguda), y el caudal conocido

C = 2

Altura vertedero h = 0.25 m

- Calculo de a por tanteos:

C=180L/(pi*b) 225.49

f (a)= a/(1-cosa) = C

a = 20 65 90 120

f (a)= C 331.63 112.58 90.00 80.00

- Calculo de R:

R = 180L/(pi*a) 221.25 m

6.3 Calculo de la longitud de la proyeccion longitudinal del vertedero (L1):

L1 = Rsena 75.67 m

6.4 Calculo de la longitud promedio (Lx)

Lx = (L+L1)/2 76.45 m

6.5 Calculo de la longitud total del tanque desarenador:

LT = Lt + L + Lx 135.52 m

Donde:

LT = Longitud total

Lt = Longitud de la transicion de entrada

L = Longitud del tanque

Lx = Longitud promedio por efecto de la curvatura del vertedero

7. Calculos complementarios:

7.1 Calculo de la caida del fondo:

S = 2 %

DZ = L*S 2.118 m

Donde:

DZ = Diferencia de cotas del fondo del desarenador

L = LT-Lt

S = Pendiente del fondo del desarenador (2%)

7.2 Calculo de la profundidad del desarenador frente a la compuerta de lavado:

H = h + DZ 7.118 m

7.3 Calculo de la altura de cresta del vertedero con respecto al fondo:

hc = H - 0.25 6.868 m

7.4 Calculo de las dimensiones de la compuerta de lavado:

Suponiendo una compuerta cuadrada de lado l , el area sera A = l 2

l = 0.5 m

Ao = 0.25 m

Q = CdAo(2gh)0.5 1.74 m3/s

Donde:

Q = Caudal a descargar por el orificio

Cd = Coeficiente de descarga = 0.60 para un orificio de pared delgada

Ao = Area del orificio,en este caso igual al area A de la compuerta

h = Carga sobre el orificio (desde la superficie del agua hasta el centro del orificio)

g = Aceleracion de la gravedad, 9.81 m/s2

7.5 Calculo de la velocidad de salida:

v = Q/Ao 6.97 m

Donde:

v = Velocidad de salida por la compuerta, debe ser de 3 a 5 m/s, para el concreto el

limite erosivo es de 6m/s

Q = Caudal descargado por la compuerta

Ao = Area del orificio, en este caso igual al area A de la compuerta

15. CONCLUSIONES

La alternativa 01 genera mayor energía debido a que estamos ganando mayor altura en todo el tramo también otro criterio de elección fue q en la alternativa 01 tiene una condiciones especiales para la construcción de una presa la cual nos influyó más para su elección.

La bocatoma está ubicado en el distrito de yauli

La altura del embalse es de 50m y puede almacenar un volumen de 6MMC

Qdiseño hallado es de 19.308m3/s

Se usó el programa de computo ARGIS v10

Se diseñó varios elementos estructurales como cámara de carga, chimenea de equilibrio, canal rectangular de aducción, tubería forzada…..

En el diseño de tubería forzada se obtuvode la alternativa 01:

o Diámetro optimo =2 metros

o Espesor = 0.8cm

Dimensiones de la cámara de carga para Qd =19.308m3/s

o Base = 16 metros

o Altura = 9.15 metros

o Largo = 23 metros

16. BIBLIOGRAFIA.

"HIDROLOGÍA TRATAMIENTO DE DATOS HIDROMETEOROLÓGICOS" por

Segundo Vito Aliaga.

“HIDROLOGÍA APLICADA” – Universidad Nacional Agraria La Molina.

“HIDROLOGÍA APLICADA” por Ven Te Chow.

“HIDROLOGÍA BASICA” por Lis Reyes Carrasco.

“HIDROLOGÍA EN LA INGENIERÍA” por Germán Monsalvé Saenz.

“HIDROLOGÍA PARA INGENIEROS” por Ray K. Linsley y otros.

“HIDROLOGÍA SUPERFICIAL Y SUBTERRÁNEA” por el Centro de

Tecnología del Agua.

“TRATADO DE HIDROLOGÍA APLICADA" por G. Remenieras.

MANUALES DE ARGIS. Edmundo Canchari

FUNDAMENTOS DE LOS APROVECHAMIENTOS DE LA ENERGIA HIDRAULICA Y MARINA. Juan E. Gonzales fariñas

DISEÑO Y OPTIMIZACION DE UNA HOJA DE CALCULO PARA EL DIMENCIONAMIENTO DE CHIMENEAS DE EQUILIBRIO. Dario nicolas Calderon y Diego Fernando Enriquez