UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL -...
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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL TRABAJO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL HIDRÁULICA TEMA: ESTUDIO Y DISEÑO DE PRESA PEQUEÑA PARA EL RECINTO SARTANEJAL DEL CANTÓN ISIDRO AYORA AUTORES PULLA ORTEGA JORGE FABRICIO JARRÍN MALDONADO ALBERTO ALEJANDRO TUTOR ING. ENRIQUE HERBOZO ALVARADO 2016 GUAYAQUIL – ECUADOR
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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
TRABAJO DE TITULACIÓN
PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
INGENIERO CIVIL
HIDRÁULICA
TEMA:
ESTUDIO Y DISEÑO DE PRESA PEQUEÑA PARA EL
RECINTO SARTANEJAL DEL CANTÓN ISIDRO AYORA
AUTORES
PULLA ORTEGA JORGE FABRICIO
JARRÍN MALDONADO ALBERTO ALEJANDRO
TUTOR
ING. ENRIQUE HERBOZO ALVARADO
2016
GUAYAQUIL – ECUADOR
i
AGRADECIMIENTO
En primer lugar agradecer a Dios por permitirme seguir cumpliendo mis objetivos,
dándome salud y sabiduría para afrontar y superarlos obstáculos que se presentaron
en todos estos años de mi etapa Universitaria.
A mis padres, Jorge Felipe Pulla y Luzmila Auxiliadora Ortega que con su apoyo
nada de esto hubiera sido posible, con sus consejos y ánimos pude seguir adelante.
A cada uno de los profesores, por brindar conocimientos a cada uno de nosotros
los estudiantes.
ii
DEDICATORIA
Dedicado a mis Padres, Jorge Pulla y Luzmila Ortega y a mí hermana Mariela Pulla
Ortega
iii
TRIBUNAL DE GRADUACIÓN
______________________________ __________________________
Ing. Eduardo Santos Baquerizo, M. Sc. Ing. Enrique Herbozo A.
DECANO TUTOR
______________________________ ____________________________
Ing. Patricia Cárdenas, M.sc Ing. Alfredo Silva Sánchez, M.sc
VOCAL VOCAL
iv
DECLARACIÓN EXPRESA
ART. XI del Reglamento Interno de Graduación de la Facultad de Ciencias
Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil.
La responsabilidad de los hechos, ideas y doctrinas expuestas en este trabajo de
titulación, corresponden exclusivamente al autor y al patrimonio intelectual de la
Universidad de Guayaquil.
__________________________
Jorge Fabricio Pulla Ortega
C.I. 0940796246
v
ÍNDICE GENERAL
CAPÍTULO 1
DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
1.1.- Antecedentes ............................................................................................................. 1
1.2.- Planteamiento del Problema ................................................................................... 2
1.3.- Objetivos ..................................................................................................................... 3
1.3.1.- Objetivo General. ............................................................................................... 3
1.3.2.- Objetivos Específicos. ....................................................................................... 3
1.4.- Delimitación del Tema .............................................................................................. 4
1.5.- Justificación ............................................................................................................... 5
CAPÍTULO 2
MARCO TEÓRICO
2.1.- Hidrología ................................................................................................................... 6
2.1.1.- Ciclo Hidrológico. ............................................................................................... 6
2.1.2.- Concepto y Características de una Cuenca. ................................................. 7
a) Área, longitud, perímetro y ancho de la Cuenca. ............................................ 9
b) Orden de los caudales....................................................................................... 11
2.1.3.- Precipitación. .................................................................................................... 13
2.1.4.- Métodos de medición de precipitaciones. .................................................... 13
2.1.5.- Periodo de Retorno. ........................................................................................ 15
2.1.6.- Escurrimiento. ................................................................................................... 15
2.1.7.- Intensidad de lluvia. ......................................................................................... 16
vi
2.1.8.- Curvas IDF. ....................................................................................................... 16
2.1.9.- Caudal de Entrada. .......................................................................................... 16
a) Hidrograma Unitario Sintético. ......................................................................... 17
b) Método de la SCS para Hidrograma Unitario Triangular. ............................ 17
c) Hidrograma Unitario Sintético Adimensional. ................................................ 18
d) Hidrograma Efectivo. ......................................................................................... 18
2.1.10.- Tránsito de la avenida en Embalses............................................................. 20
2.2.- Hidráulica ................................................................................................................. 21
2.2.1.- Curva de Almacenamiento. ............................................................................ 21
2.2.2.- Curva de descarga del Vertedor. .................................................................. 21
2.2.3.- Hidrograma de Salida. .................................................................................... 21
2.3.- Vertedor .................................................................................................................... 22
2.4.- Estabilidad de Taludes ........................................................................................... 22
2.5.- Evapotranspiración o Uso Consuntivo ................................................................ 24
2.5.1.- Métodos para calcular la Evapotranspiración. ............................................ 26
2.5.2.- Métodos de riego. ............................................................................................ 30
2.5.3.- Clasificación de los métodos de riego .......................................................... 31
a) Riego por inundación. ........................................................................................ 31
b) Riego por surcos. ............................................................................................... 31
c) Riego por aspersión. .......................................................................................... 32
vii
CAPÍTULO 3
METODOLOGÍA
3.1.- Análisis Hidrológico ................................................................................................ 33
3.2.- Análisis Hidráulico. ................................................................................................. 64
3.3.- Obra de excedencia. .............................................................................................. 70
3.4.- Estabilidad de Taludes. .......................................................................................... 73
3.5.- Uso Consuntivo ....................................................................................................... 80
3.6.- Normas de Diseño Y Construcción ...................................................................... 98
CAPÍTULO 4
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
4.1.- Conclusiones ........................................................................................................... 99
4.2.- Recomendaciones ................................................................................................ 100
ANEXOS BIBLIOGRAFÍA
viii
ÍNDICE DE FIGURAS
Fig. 1. Ubicación Geográfica del Área de estudio ..................................................... 4
Fig. 2. Ubicación del área de estudio ........................................................................ 5
Fig. 3. Ciclo Hidrológico ............................................................................................ 7
Fig. 4. Características de una cuenca ....................................................................... 8
Fig. 5. Área, perímetro, longitud de una cuenca........................................................ 9
Fig. 6. Formas de una cuenca ................................................................................ 10
Fig. 7. Modelo De Ordenación De Horton – Strahler ............................................... 12
Fig. 8. Superficie de falla de un talud ...................................................................... 23
Fig. 9. Proceso de Evapotranspiración.................................................................... 25
Fig. 11. Método de Riego por surcos ...................................................................... 32
Fig. 12. Método de Riego por Aspersión ................................................................. 32
Fig. 13. Microcuenca del área de estudio ................................................................ 33
Fig. 14. Gráfica de resultados obtenidos del Método de Gumbel Tipo 1 ................. 42
Fig. 15. Gráfica de resultados obtenidos del Método de Gumbel Tipo 1 ................. 44
Fig. 16. Curva IDF, Estación Vinces ....................................................................... 51
Fig. 17. Curva IDF, Estación Daule en la Capilla .................................................... 52
Fig. 18. Hidrograma Unitario Sintético..................................................................... 53
Fig. 19. Hidrograma Unitario Triangular .................................................................. 55
Fig. 20. Comparación de hidrogramas unitarios ...................................................... 55
Fig. 21. Hidrograma Sintético Adimensional ........................................................... 56
Fig. 22. Hietograma de Precipitación ...................................................................... 58
Fig. 23. Hidrograma de lluvia efectiva ..................................................................... 61
Fig. 24. Creciente de diseño ................................................................................... 63
Fig. 10. Método de Riego por Inundación ............................................................... 28
ix
Fig. 25. Área de la Microcuenca.............................................................................. 64
Fig. 26. Curva de almacenamiento ......................................................................... 65
Fig. 27. Curva de descarga sobre el vertedor ......................................................... 66
Fig. 28. Curva en función de almacenamiento ........................................................ 67
Fig. 29. Hidrograma de Salida ................................................................................ 68
Fig. 30. Tránsito de la Avenida ............................................................................... 69
Fig. 31. Caudal vs Tirante sobre el vertedor ........................................................... 71
Fig. 32. Sección del vertedor .................................................................................. 71
Fig. 33. Ábaco para Borde Libre del U.S. BUREAU OF RECLAMATION ................ 72
Fig. 34. Línea de Saturación ................................................................................... 74
Fig. 35. Trazo de Dovelas Aguas Arriba y Aguas Abajo .......................................... 75
Fig. 36. Trazo de Dovelas Aguas Arriba y Aguas Abajo .......................................... 77
Fig. 37. Porcentajes de desarrollo parciales del cultivo de arroz ............................. 89
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Factor de la cuenca según su forma ......................................................................... 11
Tabla 2. Proceso de Evapotranspiración ................................................................................ 25
Tabla 3. Coeficientes k de factores globales de usos consuntivos ........................................ 30
Tabla 4. Estaciones hidrológicas ............................................................................................. 35
Tabla 5. Valores pluviométricos mensuales ............................................................................ 37
Tabla 6. Valores pluviometricos mensuales ............................................................................ 38
Tabla 7. Valor crítico del estadístico Smirnok‐Kolmogorok .................................................... 40
Tabla 8. Método de Gumbel Tipo 1 Estación Vinces .............................................................. 41
Tabla 9. Método de Gumbel Tipo 1 Estación Daule en la Capilla .......................................... 43
Tabla 10. Precipitaciones Máximas con Periodos de Retorno, Estación Vinces ................... 47
x
Tabla 11. Precipitaciones Máximas con Periodos de Retorno,
Estación Daule en la Capilla .................................................................................................... 48
Tabla 12. Intensidades máximas con periodos de retorno, Estación Vinces ......................... 49
Tabla 13. Intensidades máximas para diferentes periodos de retorno,
Estación Daule en la Capilla .................................................................................................... 50
Tabla 14. Hidrograma unitario triangular ................................................................................. 54
Tabla 15. Tiempos unitarios .................................................................................................... 56
Tabla 16. Hidrograma Sintético Adimensional ........................................................................ 56
Tabla 17. Cálculo de la Intensidad media y el hietograma de precipitación
con TR: 100 años ..................................................................................................................... 57
Tabla 18. Hietograma de lluvia efectiva .................................................................................. 60
Tabla 19. Cálculo de la creciente de diseño ........................................................................... 62
Tabla 20. Curva de Almacenamiento ...................................................................................... 65
Tabla 21. Gastos de descarga para el vertedor ...................................................................... 66
Tabla 22. Curva en función de almacenamiento .................................................................... 67
Tabla 23. Cálculo del Hidrograma de Salida ........................................................................... 68
Tabla 24. Funcionamiento Hidráulico ...................................................................................... 70
Tabla 25. Cálculo de talud aguas abajo caso en flujo establecido ......................................... 76
Tabla 26. Cálculo de talud aguas abajo en caso fin de la construcción ................................. 78
Tabla 27. Cálculo de talud aguas arriba en caso fin de la construcción ................................ 79
Tabla 28. Cronograma de cultivo del arroz ............................................................................. 81
Tabla 29. Tabla de porcentajes de horas de sol mensual ...................................................... 82
Tabla 30. Horas de sol mensual según la ubicación .............................................................. 83
Tabla 31. Meses del primer ciclo vegetativo del arroz ............................................................ 84
Tabla 32. Meses del segundo ciclo vegetativo del arroz ........................................................ 84
Tabla 33. Temperaturas del sector ......................................................................................... 85
Tabla 34. Tiempos de cultivo del Recinto ............................................................................... 85
Tabla 35. Datos evapotranspiración referencia ...................................................................... 86
xi
Tabla 36. Coeficientes de cultivo............................................................................................ 87
Tabla 37. Porcentaje de desarrollo del cultivo de arroz .......................................................... 88
Tabla 38. Coeficientes de desarrollos parciales para cada mes del ciclo vegetativo ............ 90
Tabla 39. Cálculo de la evapotranspiración de referencia, unidades en cm/mes .................. 91
Tabla 40. Coeficientes globales Kg, para diferentes tipos de cultivos ................................... 92
Tabla 41.Cálculo de la evapotranspiración de real de diseño, unidades en mm/año ............ 93
Tabla 42. Cálculo de volumen de demanda de agua, para una hectárea
de cultivo de arroz.................................................................................................................... 96
Tabla 43. Proyecciones de hectáreas de cultivo de arroz, para 1.000.000 m3 de agua ....... 97
ÍNDICE DE FOTOS
Foto 1. Embalses naturales del Recinto Sartanejal ............................................... 3
1
CAPÍTULO 1
DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
1.1.- Antecedentes
En la zona de influencia del Recinto Sartanejal la principal actividad económica es
la producción agrícola, siendo las necesidades de la población, enfocadas
directamente a esta actividad.
En el Recinto Sartanejal perteneciente al cantón Isidro Ayora, se realizó una
entrevista a las familias residentes en dicho sector, con la finalidad de tener una idea
clara de los problemas que ahí se suscitan por falta de agua. Además de inspecciones
visuales de campo se llegó a la conclusión que uno de los mayores problemas de ese
lugar es la falta de agua, lo cual compromete directamente el sector social y
económico del Recinto. Sartanejal.
Por lo tanto, debido a la escasez de agua se plantea realizar un estudio en el sector,
el cual permita mejorar toda la actividad tanto social como económica.
Entre las posibles propuestas se encuentran las presas de pequeño tamaño o
albarradas que pueden ser construidas por las propias comunidades con ayuda de
asesoría técnica.
La construcción de presas pequeñas desde hace muchos años se realiza para
almacenar agua para consumo humano, de ganado, para regar cultivos o para el
control de avenidas en tiempo de lluvia.
El Comité Internacional de Grandes Presas (ICOLD) define a las grandes y
pequeñas presas de la siguiente manera:
2
Grandes Presas, que, según la aún vigente en determinados casos “Instrucción
para el proyecto, construcción y explotación de grandes presas” vienen definidas por
las características siguientes:
o Tener más de 15 m de altura, medida desde la cota de coronación hasta la
superficie de su cimiento.
o Tener una altura entre 10 y 15 m y originar un embalse de capacidad superior
a 500.000 m³, o características excepcionales o cualquier otra circunstancia que
permita calificar la obra como importante para la seguridad o la economía pública.
Una Presa es pequeña si mide menos de 15 metros de altura.
Se dice que una presa pequeña es aquellas cuya capacidad de almacenamiento
no pase de 500.000 m³.
Las presas pequeñas o también llamadas albarradas tienen la función de
regulación de los cursos de agua orientada a los siguientes tipos de aplicaciones:
o Abastecimiento de poblaciones rurales.
o Abastecimiento de pequeñas zonas agrícolas de bajo riego.
1.2.- Planteamiento del Problema
En el Recinto Sartanejal, la principal fuente de ingresos de las familias que habitan
es generada por la producción agrícola, específicamente de arroz. Según lo que
indicaron las familias en el Recinto, la necesidad principal es el abastecimiento de
agua para riego. Actualmente en el área de estudio existen dos embalses naturales
que están rodeados por parcelas o también llamadas áreas de cultivo. Dichos
embalses se llenan en épocas de lluvia, pero el agua recolectada no permanece el
tiempo considerable para que los habitantes la utilicen en sus cultivos de manera
adecuada. Esto se debe, a la poca capacidad de los embalses actuales.
3
Foto 1. Embalses naturales del Recinto Sartanejal
El río más cercano a los embalses, es el Río Daule que se encuentra
aproximadamente a una distancia de 8 km. Cabe anotar también que el recinto
actualmente no cuenta con un sistema de drenaje para cultivos.
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
1.3.- Objetivos
1.3.1.- Objetivo General.
Diseñar una presa pequeña para almacenar el agua suficiente que cubra las
demandas agrícolas del sector.
1.3.2.- Objetivos Específicos.
o Realizar el estudio Hidrológico e Hidráulico de la subcuenca hidrográfica cuyo
aporte pueda abastecer al embalse de la presa pequeña.
o Calcular de volumen de Almacenamiento del embalse que cumpla con la
demanda de caudal necesario para la producción agrícola del Recinto Sartenejal.
o Estimar valores de evapotranspiración y escorrentía.
o Recomendar un sistema de riego.
4
Fig. 1. Ubicación Geográfica del Área de estudio
1.4.- Delimitación del Tema
El siguiente estudio se encuentra ubicado en el Recinto Sartanejal del Cantón Isidro
Ayora de la provincia del Guayas.
Geográficamente se encuentra en las coordenadas:
Norte = 9807619; Este =599128
Fuente: Instituto Geográfico Militar, hoja Pedro Carbo
5
Fig. 2. Ubicación del área de estudio
Fuente: Google Earth
Dar una propuesta de diseño de una presa pequeña para ser aprovechado como
abastecimiento y así logre cubrir las demandas que requiera el recinto en épocas de
cultivos.
1.5.- Justificación
El problema principal que se presenta en el Recinto es la falta de Agua en épocas
de cultivo, específicamente entre Junio y Diciembre ya que las lluvias en el sector son
escasas para esta época. El estudio tiene como propósito aprovechar el recurso del
agua que se genera a partir de las lluvias en la zona entre los meses de Enero a
Mayo, para que a su vez este recurso sea utilizado en épocas de cultivo. Con este fin
se ha planteado el diseño de una pequeña presa de tierra con su respectiva obra de
excedencia, cuyo embalse sea capaz de almacenar la cantidad necesaria de agua
que cubra la demanda que generan los cultivos. En el caso de que las condiciones
pluviométricas del sector no proporcionen el suficiente recurso, luego se propone otra
alternativa, como un sistema de bombeo de algún afluente cercano para abastecer el
embalse y tener la suficiente agua necesaria para suplir las necesidades agrícolas del
recinto.
Embalses
Naturales
6
CAPÍTULO 2
MARCO TEÓRICO
2.1.- Hidrología
2.1.1.- Ciclo Hidrológico.
El comportamiento del agua de acuerdo a sus ocurrencias, transformaciones y
relaciones con la vida humana se ven caracterizados a través del ciclo hidrológico.
El ciclo hidrológico es un proceso que no tiene principio ni fin, siendo esta la pieza
fundamental para el estudio de la hidrología. Dar una explicación adecuada de donde
se inició el ciclo hidrológico aún es un tema de discusión, pero para ciertos autores,
este ciclo comienza con la evaporación de agua de los océanos y de la superficie
terrestre que se evapora por efectos de la radiación solar y el viento; el vapor de agua
formado se transporta y es elevada a la atmósfera que se condensa y precipita sobre
la superficie terrestre a los océanos. El agua precipitada puede ser interceptada por
la vegetación, convertirse en flujo superficial sobre el suelo, infiltrarse en él y correr a
través del suelo como flujo subsuperficial para descargar en los ríos como escorrentía
superficial. La mayor parte del agua interceptada y de escorrentía superficial regresan
a la atmósfera mediante la evaporación. El agua infiltrada puede percolar (paso lento
de fluidos a través de materiales porosos) profundamente para recoger el agua
subterránea de donde emerge en manantiales o se desliza hasta ríos para formar la
escorrentía superficial. Y finalmente fluye hacia el mar o se evapora en la atmósfera
a medida que el ciclo hidrológico continúa.
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Fig. 3. Ciclo Hidrológico
Fuente: Google Académico
2.1.2.- Concepto y Características de una Cuenca.
Según Viessman , Harbaugh , Knapp, afirman: una cuenca hidrográfica es un área
definida topográficamente drenada por un curso de agua o un sistema de cursos
conectados de agua, de tal manera, que todo el flujo de afluente se descarga a través
de una única salida de agua.
Teniendo en cuenta varios conceptos las cuencas hidrográficas se definen como
el área comprendida por el escurrimiento superficial de las aguas, desde los puntos
más elevados (divisorias) hasta la desembocadura del cauce principal.
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Fig. 4. Características de una cuenca
Dichas características se clasifican en dos tipos, según la manera en que controlan
los fenómenos mencionados: las que condicionan el volumen de escurrimiento, como
el área de la cuenca y el tipo de suelo, y las que condicionan la velocidad de
respuesta, como son el orden de corrientes, pendiente de la cuenca y los cauces,
etc.
Fuente: Fundamentos de Hidrología de Superficie, J. Aparicio
La corriente principal de una cuenca es la corriente que pasa por la salida de la
misma. Nótese que esta definición se aplica solamente a las cuencas exorreicas.
Las demás corrientes de una cuenca de este tipo se denominan corrientes
tributarias.
Las cuencas hidrográficas tienen la siguiente clasificación
a. Exorreicas.- Son aquellas cuencas que drenan sus aguas a los mares y océanos.
b. Endorreicas.- Son aquellas cuencas que desembocan en lagos, lagunas o
salares que no tienen comunicación de salida fluvial al mar.
c. Arreicas.- Son aquellas cuencas que no poseen descargas, es decir, que una
cantidad de agua se evapora por acción de altas temperaturas y otra se infiltra en el
suelo.
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Fig. 5. Área, perímetro, longitud de una cuenca
a) Área, longitud, perímetro y ancho de la Cuenca.
Área: el área de la cuenca es probablemente la característica geomorfológica más
importante para el diseño. Está definida como la proyección horizontal de toda el área
de drenaje de un sistema de escorrentía dirigido directa o indirectamente a un mismo
cauce natural.
Longitud: puede estar definida como la distancia horizontal del río principal entre
un punto aguas abajo (estación de aforo) y otro punto aguas arriba donde la tendencia
general del río principal corte la línea de contorno de la cuenca.
Fuente: Revista. Instituto Universitario Politécnico de Venezuela
Perímetro: el perímetro de la cuenca o la longitud de la línea de divorcio, es un
parámetro importante, pues en conexión con el área nos puede decir algo sobre la
forma de la cuenca. Usualmente este parámetro físico es simbolizado por la
mayúscula P.
Ancho: se define como la relación entre el área (A) y la longitud de la cuenca (L) y
se designa por la letra W. De forma que:
𝐖 =𝐀
𝐋
Entre el parámetro de la forma de la cuenca se tiene:
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Fig. 6. Formas de una cuenca
Dada la importancia de conformación de las cuencas, se trata de cuantificar estas
características por medio de índices o coeficientes, los cuales relacionan el
movimiento del agua y las respuestas de la cuenca a tal movimiento (hidrograma).
Fuente: slideshare.net
En la figura vemos varios hidrogramas para cuencas con la misma área y de
diferentes formas ante la misma precipitación.
El coeficiente de compacidad o índice de gravelius, lo define como la relación entre
el perímetro P y el perímetro de un círculo que contenga la misma área A de la cuenca
hidrográfica.
𝐊𝐂 = 𝟎. 𝟐𝟖𝟐𝟏𝐏
𝐀𝟏/𝟐
Donde:
Kc: Índice de compacidad
P: Perímetro de la cuenca
A: Área de la cuenca
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CuencaFactor de forma
(Ks)
Indice de compacidad
(Kc)Clasificación
1 0.66 1.19Casi redonda a oval -
redonda (1.00-1.25)
2 0.27 1.32Oval redonda a oval
oblonga (1.26-1.50)
3 0.51 1.23Oval redonda a oval
oblonga (1.26-1.50)
Tabla 1. Factor de la cuenca según su forma
R es el radio del círculo equivalente en área a la cuenca. Por la forma como fue
definido: K ≥1. Obviamente para el caso K = 1, se obtiene una cuenca circular.
Valores mayores a 2 indican cuencas muy alargadas.
Fuente: Fundamentos de Hidrología de Superficie, J. Aparicio
La razón para usar la relación del área equivalente a la ocupada por un círculo es
porque una cuenca circular tiene mayores posibilidades de producir una avenida
superior dada su simetría. Sin embargo, este índice de forma ha sido criticado pues
las cuencas en general tienden a tener la forma de pera.
b) Orden de los caudales.
La corriente principal de una cuenca es aquella que pasa por la salida de la misma.
Nótese que esta definición se aplica solamente a las cuencas exorreicas. Las demás
corrientes de una cuenca de este tipo se denominan corrientes tributarias. Todo punto
de cualquier corriente tiene una cuenca de aportación, toda cuenca tiene una y sólo
una corriente principal. Una corriente de orden 1 es un tributario sin ramificaciones,
una de orden 2 tiene sólo tributarios de primer orden, dos corrientes de orden 1 forman
una de orden 2, dos corrientes de orden 3 forman una de orden 4, pero por ejemplo,
una corriente de orden 2 y una de orden 3 forman otra de orden 3.
El orden de una cuenca es el mismo que el de la corriente principal en su salida;
así, por ejemplo, en la figura 8 la corriente principal de la cuenca es de orden 4. Nótese
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Fig. 7. Modelo De Ordenación De Horton – Strahler
que el orden de una cuenca depende en mucho de la escala del plano utilizado para
su determinación; en este sentido, las comparaciones entre una cuenca y otra deben
hacerse con cuidado, especialmente cuando los planos correspondientes no están a
la misma escala o están editados por diferentes organismos.
Fuente: Google Académico
Otros indicadores del grado de bifurcación o eficiencia de una cuenca es la
densidad de corrientes Ds' definida como el número de corrientes perennes e
intermitentes por unidad de área y la densidad de drenaje Dd, definida como la
longitud de corrientes por unidad de área:
𝐃𝐬 =𝐍𝐬
𝐀
Dónde:
Ns = Número de corrientes perennes e intermitentes
A = Área de la cuenca
𝐃 =𝐋𝐬
𝐀
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Donde:
Ls = Longitud total de las corrientes
A = Área de la cuenca
2.1.3.- Precipitación.
La precipitación es un fenómeno físico que consiste en la transferencia de
volúmenes de agua, en sus diferentes formas (lluvia, nieve, granizo, etc.) de la
atmósfera a la superficie terrestre. El proceso de generación de la precipitación
involucra la humedad en la atmósfera, la cual es influenciada por factores climáticos
tales como el viento, la temperatura y la presión atmosférica. La humedad de la
atmósfera es necesaria, pero la precipitación no ocurre si no se tiene la suficiente
condensación.
2.1.4.- Métodos de medición de precipitaciones.
Método aritmético: Este método provee una buena estimación si las estaciones
pluviométricas están distribuidas uniformemente dentro de la cuenca, el área de la
cuenca es bastante plana y la variación de las medidas pluviométricas entre las
estaciones es pequeña. Según este método, la precipitación media se calcula
aplicando la siguiente expresión:
�̅� =∑ 𝐏𝐢𝐧
𝐢=𝟏
𝐧
Donde:
Pi = Precipitación puntual en la estación
n = El número de estaciones dentro de los límites de la cuenca en estudio.
Método de Thiessen: Los polígonos de Thiessen son uno de los métodos de
interpolación más simples, se crean al unir los puntos de las estaciones pluviométricas
entre sí, trazando las mediatrices de los segmentos de unión. Las intersecciones de
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estas mediatrices determinan una serie de polígonos en un espacio bidimensional
alrededor de un conjunto de puntos de control, de manera que el perímetro de los
polígonos generados sea equidistante a los puntos vecinos y designando su área de
influencia, de esta manera se forman los polígonos que representan el área
aproximada de cobertura para cada estación.
Este procedimiento se recomienda utilizarlo en zonas donde no exista gran
cantidad de accidentes geográficos, es decir llanuras planas. Con los datos obtenidos
de las áreas y las precipitaciones de cada estación se establece la precipitación media
de la cuenca, utilizando la siguiente fórmula:
𝐏 = ∑(𝐏𝐢 ∗𝐀𝐢
𝐀
𝐧
𝐢=𝟏
)
Donde:
𝐏̅̅ ̅ = Precipitación media
Pi = Precipitación de la Estación
A = Área del polígono
Método de las Isoyetas: Es el método más preciso, pues permite la consideración
de los efectos orográficos (elevaciones que puedan existir en una zona en particular)
en el cálculo de la lluvia media sobre la cuenca en estudio. Es importante decir que
una isoyeta es una línea curva que une los puntos que tienen igual valor de
precipitación, en este sentido es análoga a las curvas de nivel.
El procedimiento para el cálculo es el siguiente:
1. Por facilidad se puede partir de los triángulos construidos en el método de los
polígonos de Thiessen. Se debe tener en cuenta el valor de precipitación de cada uno
de los pluviómetros.
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2. Se asume que la precipitación varía en forma lineal entre uno y otro pluviómetro,
es decir sobre la línea que los une se puede trazar a intervalos regulares la curva que
hace falta.
3. Se grafican las isoyetas.
4. Se calcula el área formada por dos isoyetas consecutivas.
2.1.5.- Periodo de Retorno.
El periodo de retorno es el tiempo transcurrido desde el evento extremo último
hasta una posible ocurrencia dentro del rango de los cálculos empíricos, la
hidrometereología está muy relacionada con cálculos empíricos, estadísticos y
probabilísticos.
El periodo de retorno es inversamente proporcional a la probabilidad de ocurrencia,
sea esta empírica o teórica.
𝐓𝐫 =𝟏
𝐏
Donde:
Tr = Periodo de retorno
P =Probabilidad de ocurrencia
La manera de establecer el periodo de retorno está en función de aspectos
económicos, tomando en cuenta el daño ocasionado por cada año transcurrido, el
más pequeño en obras de aprovechamiento hídrico es de 20 años aproximadamente,
aunque depende del tipo de obra.
2.1.6.- Escurrimiento.
El escurrimiento se define como el agua proveniente de la precipitación que circula
sobre o bajo la superficie terrestre y que llega a una corriente para finalmente ser
drenada hasta la salida de la cuenca.
16
El agua proveniente de la precipitación que llega hasta la superficie terrestre (una
vez que una parte ha sido interceptada y evaporada), sigue diversos caminos hasta
llegar a la salida de la cuenca. Conviene dividir estos caminos en tres clases:
escurrimiento superficial, escurrimiento subsuperficial y escurrimiento subterráneo.
2.1.7.- Intensidad de lluvia.
Se define como la cantidad de agua precipitada en un lugar en determinado rango
de tiempo.
La intensidad de lluvia para el método racional se determina con la ayuda de las
curvas IDF, y para hallar su valor se asume que la escorrentía alcanza su caudal pico
en el tiempo de concentración, por lo tanto se utiliza al tiempo de concentración como
duración de la tormenta.
2.1.8.- Curvas IDF.
Las curvas IDF son representaciones graficas de la relación que existe entre la
intensidad y la duración de un evento máximo de lluvia, asociado a la frecuencia o
periodo de retorno, en donde para cada periodo de retorno se tiene una curva
diferente
2.1.9.- Caudal de Entrada.
Para conocer el caudal de entrada se debe contar con estaciones de aforo y ante
la falta de estos datos se han desarrollado diferentes métodos que en función de la
precipitación permiten obtener caudales que pueden presentarse en un cauce de
estudio.
Entre los métodos más utilizados tenemos los siguientes:
17
o Método Racional: Es un método empírico muy utilizado que permite calcular,
mediante una fórmula, el caudal máximo de escorrentía superficial. Se recomienda
usar en cuencas con áreas menores a 25 Km2 (cuencas muy pequeñas), aunque
algunos consideran que solo se debe utilizar hasta un área de 10 Km2. (Cahuana y
Yugar, 2009)
o Método del Hidrograma Unitario: Es el hidrograma de escorrentía superficial
causado por una lluvia efectiva unitaria (1 cm. ó 1 mm.), de intensidad constante y
distribuida uniformemente sobre el área de drenaje. Un hidrograma es la
representación gráfica de las variaciones que se produce en el caudal con respecto
al tiempo en un determinado lugar de la corriente. Este método puede ser aplicado a
cuencas con áreas menores a 5000 Km2 (cuencas grandes). (Cahuana y Yugar,
2009).
a) Hidrograma Unitario Sintético.
Este método es utilizado cuando no se cuenta con la información meteorológica
necesaria, por ello, este método nos permite obtener hidrogramas unitarios usando
únicamente datos de características generales de la cuenca.
b) Método de la SCS para Hidrograma Unitario Triangular.
Mockus, desarrolló un hidrograma unitario sintético de forma triangular, que lo usa
el SCS (Soil Conservation Service), la cual a pesar de su simplicidad proporciona los
parámetros fundamentales del hidrograma: caudal punta (Qp), tiempo base (tb) y el
tiempo en que se produce la punta (tp).
Mockus, concluyo que el tiempo base y el tiempo pico se relacionan mediante la
expresión
𝐭𝐛 = 𝟐. 𝟔𝟕 𝐭𝐩
18
El tiempo pico (tp) viene expresado de la siguiente ecuación:
𝐭𝐩 = √𝐭𝐜 + 𝟎. 𝟔𝐭𝐜
Con lo cual, Qp se escribe como:
𝐐𝐩 = 𝟎. 𝟐𝟎𝟖 ∗𝐡𝐩𝐞 ∗ 𝐀
𝐭𝐩
Donde
Qp = Caudal punta, en m³/s
hpe = Altura de precipitación en exceso, en mm
A = Área de la cuenca, en Km2
Tp = tiempo pico, en horas
c) Hidrograma Unitario Sintético Adimensional.
Este concepto se refiere a la forma del Hidrograma. Considerando una gran
cantidad de hidrogramas, y convirtiendo sus coordenadas de modo que las
coordenadas de la punta en todos fueran Qp = 1 y Tp = 1.
Si disponemos de los datos de la punta del Hidrograma (sus coordenadas: tp y Qp)
y mediante la utilización de coeficientes establecidos (T/Tp y Q/Qp) podremos dibujar
el hidrograma resultante en toda su extensión y con la forma similar a la que puede
esperarse en una cuenca real, en lugar de un geométrico triángulo.
d) Hidrograma Efectivo.
Un pluviógrafo registra la precipitación total caída sobre la superficie. El objetivo es
separar la parte de esa precipitación que ha generado escorrentía directa. La
precipitación que no genera escorrentía queda como retención superficial o se infiltra.
Posteriormente, esta agua acabará evapotranspirándose o llegando a la escorrentía
subterránea, pero esto no nos interesa en este momento: es agua perdida para la
escorrentía directa, y la denominaremos abstracciones.
19
La capacidad de infiltración del suelo va disminuyendo con el tiempo. Por esta
razón, parece que la delimitación de la P neta debería seguir una curva descendente
que refleje la disminución de la capacidad de infiltración del suelo.
El método práctico que vamos a exponer aquí supone que el suelo retiene una
cierta cantidad caída al principio y después de eso las abstracciones van
disminuyendo progresivamente.
La condición de este método es que se realiza un ajuste de cantidades reales y las
potenciales hasta que sean iguales si es necesario.
𝐅𝐚
𝐒=
𝐏𝐞
𝐏 ∗ 𝐈𝐚
Donde:
Fa = Pérdida por condiciones hidrológicas
Pe = Precipitación en exceso
Ia = Pérdida por vegetación
S =Índice número de curva
P = Precipitación acumulada
Por continuidad
𝐏 = 𝐏𝐞 + 𝐈𝐚 + 𝐅𝐚
Donde la precipitación en exceso o Escorrentía directa es:
𝐏𝐞 =(𝐏 − 𝐈𝐚)𝟐
𝐏 − 𝐈𝐚 + 𝐒
20
Índice de número de curva
𝐒 =𝟐𝟓𝟒𝟎𝟎
𝐂𝐍 − 𝟐𝟓𝟒
Donde:
CN= Grupo hidrológico del suelo
2.1.10.- Tránsito de la avenida en Embalses.
El tránsito de avenidas en embalses sirve para determinar el Hidrograma de Salida
a partir del Hidrograma de Entrada, se trata de conocer cómo cambia un Hidrograma
a medida que circula a lo largo de un cauce o a través de un embalse.
El tránsito de la avenida nos permitirá:
o Dimensionas el Vertedor del Embalse.
o Establecer el nivel máximo extraordinario NAME que se alcanza durante la
avenida.
La fórmula de transito de la avenida está dada por:
𝐈𝟏 + 𝐈𝟐 +𝟐 ∗ 𝐕𝟏
∆𝐭− 𝐎𝟏 =
𝟐 ∗ 𝐕𝟐
∆𝐭+ 𝐎𝟐
𝐼1 = Caudal de entrada
𝐼2 = Caudal de salida
𝑉1 = Volumen de entrada
𝑉2 = Volumen de Salida
21
2.2.- Hidráulica
2.2.1.- Curva de Almacenamiento.
Es la representación gráfica del volumen de agua que se puede almacenar en el
embalse con respecto a un nivel de cota.
2.2.2.- Curva de descarga del Vertedor.
Representa el volumen de agua que pasa a través de la sección del vertedor en
función al nivel de elevación, este nivel se establece con una regleta y observaciones
diarias.
2.2.3.- Hidrograma de Salida.
Se le llama gasto de diseño al gasto máximo que puede manejar o conducir una
corriente natural u obra hidráulica sin que ocurran daños.
Para la determinación de los gastos, deben reunirse los datos concernientes a los
factores que se presentan en cada emplazamiento para la presa, estos factores son:
1. Localización geográfica. El potencial de los gastos varía mucho entre las
subdivisiones geográficas debido a las diferencias de la topografía, geología y fuentes
de humedad.
2. Área de drenaje. Se debe tener un mapa preciso sobre el área del
emplazamiento de la presa y de la cuenca correspondiente.
3. Suelo y cubierta vegetal. El tipo de suelo y de cubierta vegetal de una cuenca
influye en el potencial de escurrimiento.
4. Distribución del escurrimiento. En este factor el hidrograma unitario ha
demostrado ser un instrumento eficaz.
22
2.3.- Vertedor
Los vertederos son estructuras que tienen una aplicación muy extendida en todo
tipo de sistemas hidráulicos y expresan una condición especial de movimiento no
uniforme en un tramo con notoria diferencia de nivel. Normalmente desempeñan
funciones de seguridad y control.
Un vertedero puede tener las siguientes funciones:
− Lograr que el nivel de agua en una obra de toma alcance el nivel requerido para
el funcionamiento de la obra de conducción.
− Mantener un nivel casi constante aguas arriba de una obra de toma, permitiendo
que el flujo sobre el coronamiento del vertedero se desarrolle con una lámina líquida
de espesor limitado.
− En una obra de toma, el vertedero se constituye en el órgano de seguridad de
mayor importancia, evacuando las aguas en exceso generadas durante los eventos
de máximas crecidas.
− Permitir el control del flujo en estructuras de caída, disipadores de energía,
transiciones, estructuras de entrada y salida en alcantarillas de carreteras, sistemas
de alcantarillado, etc.
2.4.- Estabilidad de Taludes
Los deslizamientos de tierra son uno de los procesos geológicos más destructivos
que afectan a los humanos, causando miles de muertes y daños en las propiedades,
por valor de decenas de billones de dólares cada año (Brabb y Hrrod, 1989).
23
Fig. 8. Superficie de falla de un talud
Un Talud o ladera es una masa de tierra que no es plana sino que presenta una
pendiente o cambios significativos de altura. En la literatura técnica se define como
Ladera cuando su conformación actual tuvo como origen un proceso natural y Talud
cuando se conformó artificialmente. Un talud estable puede convertirse en un
Deslizamiento.
Fuente: slideshare.net
Entre los métodos para un análisis de estabilidad de taludes tenemos:
Método de Felleniuss.
Método de Bishop.
Método de Morgenstern.
Método de Jambu.
El factor de seguridad mínimo contra la falla por capacidad de carga de un talud,
debe ser mayor que uno (FS ≥ 1). Para el caso en donde se encuentren factores de
seguridad menores que uno, se rediseñara.
𝐅. 𝐒. = ∑ 𝐌. 𝐫𝐞𝐬𝐢𝐬𝐭𝐞𝐧𝐭𝐞
∑ 𝐌. 𝐚𝐜𝐭𝐮𝐚𝐧𝐭𝐞
24
2.5.- Evapotranspiración o Uso Consuntivo Es importante conocer, por un lado, la cantidad de agua que se pierde por
evaporación en grandes depósitos, como presas, lagos o sistemas de conducción, y
la cantidad de agua que es necesario dotar a los distritos de riego , para determinar
las fuentes y dimensiones de los sistemas de abastecimientos.
Evaporación.
La evaporación es un proceso por el cual el agua en estado líquido se convierte en
vapor y se retira de la superficie. El agua es evaporada de una variedad de superficies,
como lagos, ríos, suelos, y la vegetación mojada.
Transpiración.
Es el agua que se despide en forma de vapor de las hojas de las plantas, esta agua
es tomada por las plantas naturales del suelo.
La evaporación y la transpiración ocurren de manera simultánea y no hay manera
sencilla de distinguirlos durante el proceso. Aparte de la disponibilidad de agua
superficial, la evaporación de un suelo cultivado es determinada principalmente por la
fracción de radiación solar que llega a la superficie del suelo.
Esta fracción disminuye a lo largo del ciclo del cultivo a medida que el cultivo
proyecta más y más sombra sobre el suelo. En las primeras etapas del cultivo, el agua
se pierde principalmente por evaporación directa del suelo, pero con el desarrollo del
cultivo y finalmente cuando este cubre totalmente el suelo, la transpiración se
convierte en el proceso principal. Se presenta la evapotranspiración dividida en sus
dos componentes (evaporación y transpiración) en relación con el área por unidad de
superficie de suelo debajo de él. En el momento de la siembra, casi el 100% de la ET
ocurre en forma de evaporación, mientras que cuando la cobertura vegetal es
completa, más del de 90% de la ET ocurre como transpiración.
25
Fig. 9. Proceso de Evapotranspiración
Tabla 2. Proceso de Evapotranspiración
Fuente: Estudio FAO riego y drenaje
Unidades.
La evapotranspiración se expresa normalmente en milímetros (mm) por unidad de
tiempo. Esta unidad expresa la cantidad de agua perdida de una superficie cultivada
en unidades de altura de agua. La unidad de tiempo puede ser una hora, día, 10 días,
mes incluso un completo período de cultivo o un año.
En el cuadro se resume las unidades usadas para expresar la evapotranspiración
y los factores de conversión entre ellas.
Fuente: Estudio FAO riego y drenaje
26
2.5.1.- Métodos para calcular la Evapotranspiración.
Para poder generar un proyecto de riego se requiere conocer las necesidades de
agua que se generan en el sector.
Se han realizado estudios para medir de manera directa este requerimiento y así
poder elaborar un procedimiento racional para medir la evapotranspiración de los
cultivos. A estos estudios los investigadores los han llevado a obtener fórmulas de
manera empírica o semiempírica para relacionar el consumo de agua de los cultivos
con los factores que afectan a la evapotranspiración.
Los factores que intervienes para determinar la evapotranspiración son, el clima,
suelo y el tipo de planta, entre los aspectos del clima se encuentran la temperatura,
la velocidad del viento, humedad relativa, las horas de sol y la radiación solar.
En nuestro país no se ha establecido una metodología para determinar el uso
consuntivo, y las instituciones dedicadas a la elaboración de un proyecto no
establecen un método de cálculo determinado, a continuación daremos a conocer los
métodos más utilizados para determinar la evapotranspiración.
a) Método de Penman.
En 1948, Penman combinó el balance energético con el método de la transferencia
de masa y derivó una ecuación para calcular la evaporación de una superficie abierta
de agua, a partir de datos climáticos estándar de horas sol, temperatura, humedad
atmosférica y velocidad de viento. Este método conocido como combinado fue
desarrollado posteriormente por muchos investigadores y ampliado a las superficies
cultivadas por medio de la introducción de factores de resistencia.
La nomenclatura sobre resistencia distingue entre la resistencia aerodinámica y la
resistencia superficial. Los parámetros de la resistencia superficial se combinan a
menudo en un solo valor, el de la resistencia superficial total que se combina en serie
27
con la resistencia aerodinámica. La resistencia superficial, rs, describe la resistencia
al flujo de vapor a través de los estomas, del área total de la hoja y de la superficie
del suelo. La resistencia aerodinámica, ra, describe la resistencia en la parte
inmediatamente superior a la vegetación e incluye a la fricción que sufre el aire al fluir
sobre las superficies vegetativas. Aunque el proceso del intercambio en la vegetación
es demasiado complejo para ser descrito completamente por los dos factores de
resistencia mencionados, con esta estimación se obtienen buenas correlaciones entre
los valores medidos y calculados de evapotranspiración, especialmente en el caso de
una superficie de pasto uniforme (referencia).
ETo =0.408∆(Rn − G) + γ
900T + 273
U2(es − ea)
∆ + γ(1 + 0.34U2)
Ecuación combinada de Penman-Monteith Donde
Rn = Es la radiación neta, G es el flujo del calor en el suelo, (es – ea) representa
el déficit de presión de vapor del aire, ɣ es la densidad media del aire a presión
constante
CP = Es el calor específico del aire, Δ representa la pendiente de la curva de
presión de vapor de saturación, γ es la constante psicométrica.
rs y ra = Son las resistencias superficial (total) y aerodinámica.
Según lo formulado arriba, el enfoque de Penman-Monteith incluye todos los
parámetros que gobiernan el intercambio de energía y el flujo de calor
(evapotranspiración) de grandes extensiones uniformes de vegetación. La mayoría
de los parámetros son medidos o pueden calcularse fácilmente de datos
meteorológicos. La ecuación se puede utilizar para el cálculo directo de la
28
Fig. 10. Proceso de Evapotranspiración Penman
evapotranspiración de cualquier cultivo pues las resistencias superficial y
aerodinámica son específicas para cada cultivo.
Fuente: FAO riego y drenaje
b) Método de Blaney-Criddle.
En este método se toma en cuenta (además de la temperatura y las horas de sol
diarias), el tipo de cultivo, la duración de su ciclo vegetativo, la temporada de
siembra y la zona.
El ciclo vegetativo de un cultivo es el tiempo que transcurre entre la siembra y la
cosecha, y por supuesto, varía de cultivo a cultivo. Si se requiere estimar la
evapotranspiración durante un ciclo vegetativo completo, se puede emplear la
ecuación.
𝐄𝐓 = 𝐊𝐠 ∗ 𝐅
Donde:
Et = Evapotranspiración durante el ciclo vegetativo (cm).
Kg = Coeficiente global de desarrollo
F = Factor de temperatura y luminosidad.
29
El coeficiente global de desarrollo Kg varía entre 0.5 y 1.2. En la Figura 13 se
muestran algunos de los valores de este coeficiente, para diversos cultivos.
El factor de temperatura y luminosidad F se calcula como:
𝐅 = ∑ 𝒇
𝒏
𝒊=𝟏
𝐟𝐢 = 𝐩𝐢 ∗ (𝑻𝒊 + 𝟏𝟕. 𝟖𝟎
𝟐𝟏. 𝟖𝟎) ∗ 𝑫𝒖𝒓𝒂𝒄𝒊ó𝒏 𝒅𝒆𝒍 𝒎𝒆𝒔
Donde
n = Es el número de meses que dura el ciclo vegetativo
Pi = El porcentaje de sol del mes y con respecto al año
Ti = Temperatura media del mes y en grados centígrados
Duración del Mes= División del número de días considerados en un mes por el
ciclo Vegetativo
Cuando la zona es árida los valores de fi se los multiplica por un factor de
corrección Kti que se calcula con la siguiente expresión
𝐤𝐭𝐢 = 𝟎. 𝟎𝟑𝟏𝟏𝟒 𝐓𝐢 + 𝟎. 𝟐𝟑𝟗𝟔
Ajuste de Evapotranspiración:
𝐊 = 𝑬𝑻𝒑
∑ 𝒇𝒏𝟏
30
Tabla 3. Coeficientes k de factores globales de usos consuntivos
Evapotranspiración Final
𝐄𝐓𝐩 = 𝐄𝐓𝐩` ∗𝑲𝑮
𝑲´
Fuente: Riego y Drenaje Israelsen y Hansen
2.5.2.- Métodos de riego.
El método de riego que se debe elegir es el que mejor se adapte a las condicione
del proyecto, teniendo presente que cada cultivo responde de forma diferente a la
falta de agua dependiendo del lugar donde se encuentre, porque la demanda de
agua no es la misma al inicio del periodo vegetativo, que en la afloración o en
cosecha.
31
Fig. 10. Método de Riego por Inundación
2.5.3.- Clasificación de los métodos de riego
a) Riego por inundación.
En este caso, la parcela está rodeado completamente por un dique
. Las características principales del riego por inundación son que el área de riego
está nivelada a cero pendiente y que no hay provisión de desagüe. La forma del área
es generalmente rectangular o cuadrada, y su tamaño es muy variable, pero oscila
generalmente entre 0,3 y 3 ha. Puesto que la parcela está completamente nivelada,
el avance del agua en el campo es debido a la pendiente de la lámina de agua
exclusivamente.
Fuente: Ing. Gustavo Ramírez Colombo, riego
b) Riego por surcos.
En el riego por surcos el agua se deja correr por pequeños canales o surcos que
se trazan entre las hileras del cultivo. El agua puede llegar hasta el sector a regar a
través de una acequia, tubería a baja presión o una manga de riego. En los surcos el
agua se infiltra en el suelo en forma vertical y lateral.
32
Fig. 11. Método de Riego por surcos
Fig. 12. Método de Riego por Aspersión
Fuente Ing. Gustavo Ramírez Colombo, riego c) Riego por aspersión.
En este método el agua es aplicada en forma de lluvia, y se genera al salir la
presión desde los aspersores. Se recomienda su uso cuando hay limitaciones
topográficas, o para el empleo de métodos gravitacionales, o cuando hay escasez de
agua, o esta se bombea. También se puede emplear cuando se debe regar un cultivo
recién sembrado. En que los métodos gravitacionales pueden producir erosión del
suelo o daño al cultivo en sus primeras etapas de desarrollo. En general, se utiliza en
cultivos rentables que justifiquen los costos de inversión y operación del sistema.
Fuente Ing. Gustavo Ramírez Colombo, riego
33
Fig. 13. Microcuenca del área de estudio
CAPÍTULO 3
METODOLOGÍA 3.1.- Análisis Hidrológico
Se define la microcuenca en el área de estudio.
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
La microcuenca en donde realizamos los estudios tiene las características
Área = 3.697 Has. + 2.936 Has. = 6.63 Ha
Perímetro = 1671.8372 m + 1054.9468 m = 2626.784 m
Coeficiente de Compacidad.
34
𝑲𝒄 = 𝟎. 𝟐𝟖𝑷
√𝑨
P = Perímetro de la microcuenca
P = 2620.76 m = 2.62 km
A = Área de la microcuenca
A = 66604.5 m2 = 0.667 km2
𝑲𝒄 = 𝟎. 𝟐𝟖𝟐. 𝟔𝟐
√𝟎. 𝟔𝟔𝟕
𝑲𝒄 = 𝟎. 𝟖𝟗
El índice significa que la subcuenta es irregular
Factor de Forma
𝑲𝒇 =𝑨
𝑳𝟐
A = Área de la microcuenca
A = 66604.5 m2 = 0.667 km2
L = Longitud geométrica de la microcuenca
L = 947.79 m = 0.947 km
𝑲𝒇 =𝟎. 𝟔𝟔𝟕
𝟎. 𝟗𝟒𝟕𝟐
𝑲𝒇 = 𝟎. 𝟕𝟒
Este coeficiente nos indica que la microcuenca no está sujeta a crecientes.
35
Tabla 4. Estaciones hidrológicas
Datos meteorológicos. Precipitación y Clima
Para el estudio de este proyecto se han tomado como referencia las estaciones
hidrológicas y meteorológicas más cercanas al sitio de proyecto entre las cuales
encontramos la estación Vinces y la estación Daule en la Capilla.
Información hidrológica de la cuenca
Entre los datos más importantes tenemos las precipitaciones máximas que se
produjeron entre los años 1990 al 2013 en las estaciones Vinces y Daule en la
capilla.
Además de la información proporcionada por el INAMHI y sus estaciones más
cercanas, esos datos abarcan las precipitaciones máximas registradas en los meses
del año en cada estación y los datos del clima.
Fuente: Fabricio P. - Alberto J. Valores extremos.
Estos valores extremos para el proyecto se han considerado en los periodos de
años de 1990 a 2013 para las estaciones hidrometereológicas que se encuentran
más cercanas al lugar del proyecto, ya que estas contienen los datos de las lluvias
ocurridas más representativas en la zona de estudio.
En este periodo se encuentran precipitaciones máximas diarias de 160mm que
realmente son muy grandes, aproximadamente de 10 a 15 veces las precipitaciones
de un promedio aritmético en su época de lluvia normal
ESTE NORTE
195277 9812313
CODIGO ESTACIONCOORDENADAS UTM
H348
H365 DAULE EN LA CAPILLA
VINCES 493865 9828770
36
Valores pluviométricos.
En las tablas que se muestran a continuación se encuentran los valores
recopilados de las precipitaciones máximas mensuales que fueron obtenidos de las
diferentes estaciones más cercanas al sitio del proyecto que son las estaciones de
Vinces y Daule en la Capilla.
Fuente de donde se tomaron los datos, anuarios hidrológicos del INAMHI
37
EST
AC
IÓN
VIN
CE
SH
34
8
Añ
oEn
ero
Feb
rero
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Dic
iem
bre
19
90
22
44
42
40
74
02
32
22
11
13
59
05
85
15
28
3
1991
16
26
19
50
04
53
35
72
19
15
08
85
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21
67
1992
54
96
14
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05
98
53
65
17
21
81
34
92
86
63
11
8
1993
40
36
08
61
05
28
50
92
98
15
61
00
89
97
99
22
2
1994
45
06
13
49
75
32
48
62
55
15
09
15
97
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46
1995
56
95
00
42
05
99
36
52
94
16
31
25
80
85
10
49
1
1996
30
05
20
58
15
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29
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07
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24
45
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3
1997
43
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54
30
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23
20
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49
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06
24
1998
61
56
26
62
26
30
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35
52
36
72
20
14
21
12
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1999
24
75
40
57
85
86
54
02
30
17
19
81
00
90
10
83
54
2000
42
04
98
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85
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52
28
14
88
85
85
02
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16
2001
48
14
60
54
85
50
41
82
10
11
27
74
02
52
61
00
2002
24
05
86
65
56
03
54
53
15
14
88
24
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06
04
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2003
50
05
57
54
05
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37
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16
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69
26
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65
34
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59
2004
45
25
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49
24
58
37
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99
26
82
65
11
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59
23
43
28
2005
34
43
80
55
97
99
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62
83
26
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67
28
52
62
13
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2006
45
09
00
97
09
80
56
03
40
20
21
69
21
31
38
24
92
48
2007
54
85
95
62
56
50
61
24
91
25
21
99
14
81
23
14
51
75
2008
92
71
07
51
04
75
80
34
71
88
12
81
55
69
54
55
84
2009
64
57
15
70
56
88
56
42
68
19
41
46
14
41
27
99
48
4
2010
55
57
14
63
07
44
62
52
98
29
52
13
19
81
58
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gía
39
Curvas Intensidad-Duración-frecuencia (IDF).
Además de las alturas de precipitaciones nos interesa conocer para el diseño, la
intensidad, duración y frecuencia.
Es una relación matemática, generalmente empírica, entre la intensidad de una
precipitación, su duración y la frecuencia con la que se observa. La frecuencia de las
precipitaciones intensas puede caracterizarse mediante periodos de retorno, que no
son más que la inversa de la frecuencia.
Para la obtención de las curvas de intensidad - duración y frecuencia obtenemos
los valores de precipitaciones máximas diarias que son de más fácil acceso y
procedemos a multiplicarlo por el coeficiente 1.10 para que así se transformen en
lluvia máxima de 24 horas.
Se efectúa el análisis de frecuencia por el método de Gumbel tipo 1 y mediante los
coeficientes del estadístico Smirnok‐Kolmogorok aplicando un nivel de significancia
del 5% para las correcciones se realizan las curvas de IDF mediante papel
logarítmico. Para el cálculo d la probabilidad de ocurrencia se utilizaron la formulas:
Probabilidad de ocurrencia empírica
𝐏 = 𝒎
(𝒏 + 𝟏)
Probabilidad de no ocurrencia empírica
𝐏 = (𝟏 −𝒎
(𝒏 + 𝟏))
Para determinar el valor variable “Y” para diferentes periodos de retorno (Tr) la
expresión está dada por:
40
Tabla 7. Valor crítico del estadístico Smirnok‐Kolmogorok
𝒀𝒍 = −𝒍𝒏(−𝒍𝒏 ∗ 𝑷)
Probabilidad de no ocurrencia teórica
𝑷𝒕 = 𝒆−𝒆−𝒂(𝒙−𝒃)
Desviación estándar
𝑺𝒙 = √∑(𝒙 − 𝒙𝒎)𝟐
``𝒎´´ 𝒎𝒂𝒙 − 𝟏
Valor crítico del estadístico Smirnok‐Kolmogorok. Para varios valores de n y los
valores α usados en hidrología.
Fuente: Apunte de Hidrología Ing. Víctor Montoya
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45
Una vez obtenidos los valores de análisis de ajustes mediante el método de
Gumbel tipo 1, se obtiene las alturas de lluvia máxima para periodos de retorno más
frecuentes, los cuales son 2,5,10,25,52 y 100 años.
A partir de la altura de lluvia máxima para 24 horas obtenida de la fórmula para
valores de “Y” con su respectivo periodo de retorno se puede obtener el resto de
alturas de precipitación para diferente tiempo y periodos de retorno con las
ecuaciones:
Precipitación para 1 hora de duración y cualquier periodo de retorno:
𝑃1𝐻 = 0.435 𝑃24𝐻
Precipitación para 2 horas de duración y cualquier periodo de retorno:
𝑃2𝐻 = 1.20 𝑃24𝐻
Para duraciones inferiores a 1 hora de duración se usan las siguientes relaciones:
Para 30 minutos de duración
𝑃30 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠 = 0.659 𝑃1𝐻
Para 15 minutos de duración:
𝑃15 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠 = 0.5 𝑃1𝐻
Para 10 minutos de duración:
𝑃10 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠 = 0.303 𝑃1𝐻
Para 5 minutos de duración:
𝑃5 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠 = 0.179 𝑃1𝐻
46
Para duraciones mayores a dos horas se usara las siguientes relaciones.
Para 6 horas de duración:
Para 12 horas de duración:
2AÑOS 6H 0.600 P24 H
5AÑOS 6H 0.580 P24 H
10AÑOS 6H 0.570 P24 H
25AÑOS 6H 0.554 P24 H
50AÑOS 6H 0.542 P24 H
100AÑOS 6H 0.530 P24 H
2AÑOS 12H 0.744 P24 H
5AÑOS 12H 0.730 P24 H
10AÑOS 12H 0.720 P24 H
25AÑOS 12H 0.709 P24 H
50AÑOS 12H 0.698 P24 H
100AÑOS 12H 0.688 P24 H
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53
Fig. 18. Hidrograma Unitario Sintético
Hidrograma Unitario Sintético.
Para realiza este método se tienes los siguientes datos de la Microcuenca:
Datos de entrada H.U.S. Cálculos para la Obtención del H.U.S.
Cálculos
Pendiente= 0.0077 m/m
t. concentración= 26.1 minutos
t .concentración= 0.44 horas
tiempo punta= 0.92 horas
tiempo base= 2.46 horas
Caudal de la punta= 0.01 m3/seg.
Datos para dibujar el triangulo
Datos de dibujo
Tiempo (min)
Caudal (m³/s)
0.000 0.000
0.921 0.015
2.460 0.000
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
Long cauce= 1.014 km.
Cota máx.= 31 m
Cota min= 23.2 m
Superficie= 0.066 km2
Precipitación= 1 mm
Duración P neta= 1 horas
54
Hidrograma Unitario Triangular
t / tp Q / Qp t Q
0 0 0.000 0.0000
0.1 0.015 0.092 0.0002
0.2 0.075 0.184 0.0011
0.3 0.16 0.276 0.0024
0.4 0.28 0.369 0.0042
0.5 0.43 0.461 0.0064
0.6 0.6 0.553 0.0089
0.7 0.77 0.645 0.0115
0.8 0.89 0.737 0.0133
0.9 0.97 0.829 0.0145
1 1 0.921 0.0149
1.1 0.98 1.014 0.0146
1.2 0.92 1.106 0.0137
1.3 0.84 1.198 0.0125
1.4 0.75 1.290 0.0112
1.5 0.65 1.382 0.0097
1.6 0.57 1.474 0.0085
1.8 0.43 1.659 0.0064
2 0.32 1.843 0.0048
2.2 0.24 2.027 0.0036
2.4 0.18 2.211 0.0027
2.6 0.13 2.396 0.0019
2.8 0.098 2.580 0.0015
3 0.075 2.764 0.0011
3.5 0.036 3.225 0.0005
4 0.018 3.686 0.0003
4.5 0.009 4.147 0.0001
5 0.004 4.607 0.0001
Método de la SCS Hidrograma Unitario Triangular
Esta lluvia se utilizará para obtener el hidrograma de entrada o lluvia de diseño
Tabla 14. Hidrograma unitario triangular
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
55
Fig. 19. Hidrograma Unitario Triangular
Fig. 20. Comparación de hidrogramas unitarios
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
0.0000
0.0020
0.0040
0.0060
0.0080
0.0100
0.0120
0.0140
0.0160
0 1 2 3 4 5
Cau
da
l (m
3/s
)
Tiempo (h)
56
Tiempo (∆h=1) Aguacero D= 6 horas0 0 0
1 0.0002 0.00
2 0.0572 0.05
3 0.0487 0.06
4 0.0298 0.03
5 0.0046 0.00
6 0.000 0.00
Tabla 16. Hidrograma Sintético Adimensional
Hidrograma Sintético Adimensional
En cuanto a la duración de lluvia o tiempo unitario para el método del H.U se utilizan
los recomendados, tomando en cuenta que son los máximos con los que se recomienda
operar los tiempos unitarios, para facilitar una forma precisa del hidrograma.
Tabla 15. Tiempos unitarios
SUPERFICIE DE LA CUENCA (Km2)
PERIODO UNITARIO MAXIMO (Horas)
> 2000 12--6
200-2000 6
< 200 1--6 Fuente: U.S. BUREAU OF RECLAMATION
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
Fig. 21. Hidrograma Sintético Adimensional Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
57
Tiempo
(Horas)
Tiempo
(Minutos)Estación Estación Estación Promedio P=I*(Δ/60) ΔP Hietograma
0
1 60 300 280 0 290.00 290.00 290.00 2.00
2 120 170 170 0 170.00 340.00 50.00 6.75
3 180 114 114 0 114.00 342.00 2.00 9.00
4 240 86 86 0 86.00 344.00 2.00 9.00
5 300 69 69 0 69.00 345.00 1.00 10.00
6 360 60 58 0 59.00 354.00 9.00 12.00
7 420 54 50 0 52.00 364.00 10.00 15.25
8 480 49 47 0 48.00 384.00 20.00 19.00
9 540 46 42 0 44.00 396.00 12.00 20.00
10 600 42 40 0 41.00 410.00 14.00 23.75
11 660 39 39 0 39.00 429.00 19.00 25.50
12 720 38 37 0 37.50 450.00 21.00 290.00
13 780 36 36 0 36.00 468.00 18.00 50.00
14 840 34 34 0 34.00 476.00 8.00 24.75
15 900 33 32.5 0 32.75 491.25 15.25 21.00
16 960 32.5 32 0 32.25 516.00 24.75 19.50
17 1020 31.5 31.5 0 31.50 535.50 19.50 18.00
18 1080 30 30.5 0 30.25 544.50 9.00 14.00
19 1140 30 30 0 30.00 570.00 25.50 10.50
20 1200 29 29 0 29.00 580.00 10.00 10.00
21 1260 29 28.5 0 28.75 603.75 23.75 9.00
22 1320 28 27.5 0 27.75 610.50 6.75 8.00
23 1380 27 27 0 27.00 621.00 10.50 2.00
24 1440 26.5 26 0 26.25 630.00 9.00 1.00
Cálculo de la intensidad media y el Hietograma de la precipitación
Tabla 17. Cálculo de la Intensidad media y el hietograma de precipitación con TR: 100 años
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
58
Fig
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2.
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P.
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J.
59
Cálculo de la precipitación efectiva mediante el método del S.C.S
CÁLCULO DE ÍNDICE DE CURVA
S = ( 25400/CN ) -254
Grupo Hidrológico de Suelo
Se escoge el tipo de suelo según su textura, en nuestro caso tenemos suelos de tipo C y D
Tipo C D pendiente
% Promedio
% según tipos de suelo
CN
Tierra sin Cultivo
91 94 - 86.5 60% 51.9
Cereales Contorneo
82 85 Mayor 1%
89.5 40% 35.8
CN ponderado a utilizar en la fórmula para hallar el índice de numero de curva
87.7
Índice de número de Curva
S= 35.62
Pérdida por vegetación equivalente según la norma al 20% de índice de número de curva S
La = 7.12
60
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0,0
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0,398
5
0,0
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-
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-
0,0
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0,3
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0,003
6
-
0,79
3
6,00
-
-
0,0
113
0,208
0
0,3
157
0,911
7
0,0
043
-
1,4
5
4
7,00
-
0,000
4
0,0
324
0,193
3
0,7
770
1,087
3
0,0
073
-
2,1
0
5
8,00
-
0,001
2
0,0
301
0,475
8
0,9
266
1,864
2
0,0
083
-
3,3
1
6
9,00
-
0,001
1
0,0
740
0,567
4
1,5
887
2,131
6
0,0
123
-
4,3
8
7
10,00
-
0,002
6
0,0
883
0,972
8
1,8
166
3,137
4
0,0
138
-
6,0
3
8
11,00
-
0,003
1
0,1
514
1,112
4
2,6
737
3,523
3
0,0
761
-
7,5
4
9
12,00
-
0,005
4
0,1
731
1,637
3
3,0
026
19,46
73
0,0
111
-
24
,30
10
13,00
-
0,006
2
0,2
548
1,838
7
16
,5902
2,843
3
0,0
055
-
21
,54
11
14,00
-
0,009
1
0,2
861
10,15
91
2,4
231
1,408
5
0,0
047
-
14
,29
12
15,00
-
0,010
2
1,5
807
1,483
8
1,2
003
1,195
5
0,0
043
-
5,4
7
13
16,00
-
0,056
4
0,2
309
0,735
0
1,0
188
1,110
4
0,0
040
-
3,1
6
14
17,00
-
0,008
2
0,1
144
0,623
9
0,9
463
1,025
2
0,0
031
-
2,7
2
15
18,00
-
0,004
1
0,0
971
0,579
5
0,8
737
0,797
6
0,0
023
-
2,3
5
16
19,00
-
0,003
5
0,0
902
0,535
0
0,6
797
0,598
2
0,0
022
-
1,9
1
17
20,00
-
0,003
2
0,0
832
0,416
2
0,5
098
0,569
8
0,0
020
-
1,5
8
18
21,00
-
0,003
0
0,0
648
0,312
2
0,4
856
0,512
9
0,0
018
-
1,3
8
19
22,00
-
0,002
3
0,0
486
0,297
4
0,4
371
0,455
9
0,0
004
-
1,2
4
20
23,00
-
0,001
7
0,0
463
0,267
7
0,3
886
0,114
0
0,0
002
0,82
21
24,00
-
0,001
7
0,0
416
0,237
9
0,0
971
0,057
0
0,4
4
22
25,00
-
0,001
5
0,0
370
0,059
5
0,0
486
0,15
23
26,00
-
0,001
3
0,0
093
0,029
7
0,0
4
24
27,00
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0,000
3
0,0
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0,00
28,00
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0,000
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64
Fig. 25. Área de la Microcuenca
3.2.- Análisis Hidráulico.
Esquema del proyecto
El esquema que se plantea es un dique perimetral con características geométricas,
adecuado dependiendo de la topografía del terreno, para obtener el almacenamiento
deseado y suplir las demandas agrícolas del sector
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
65
Áreas
(m²)
Desnivel
(m)
Volumen
Parcial
(m³)
Volumen
Acumulado
(m³)
23.05 24.00 11953.08 0.95 11,355.43 11,355.43
24.00 25 12774.47 1.00 12,774.47 24,129.90
25.00 26.00 16442.13 1.00 16,442.13 40,572.03
26.00 27 26131.09 1.00 26,131.09 66,703.12
27.00 28.00 49274.23 1.00 49,274.23 115,977.35
28.00 28.8 53214.12 0.80 42,571.30 158,548.64
28.80 29.5 311870.48 0.70 218,309.34 376,857.98
29.50 30.5 311870.48 1.00 311,870.48 688,728.46
30.50 31.5 311870.48 1.00 311,870.48 1,000,598.94
Elevación
(m)
Tabla 20. Curva de Almacenamiento
Fig. 26. Curva de almacenamiento
Curva de Almacenamiento
Para este procedimiento se utiliza como herramienta el software Civil 3d, en el cual
se calcula las áreas entre curvas de nivel, luego se multiplican las áreas y los
desniveles entre elevaciones, en donde tenemos la siguiente tabla:
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
66
1.859 24.3
ELEV. y L(tanteo) TANTEO Q
(m.s.n.m) (m) (m) (m3/seg)
30.70 0 20 falta L 0.00
30.90 0.2 20 falta L 3.33
31.10 0.4 20 falta L 9.41
31.30 0.6 20 falta L 17.28
31.50 0.8 20 ok 26.60
CAUDALES DE DESCARGA DEL VERTEDOR
Q=hidrog. de diseño
PR
EDIS
EÑO
Tabla 21. Gastos de descarga para el vertedor
Fig. 27. Curva de descarga sobre el vertedor
Se obtiene el volumen del embalse en millones de metros cúbicos obtenidos desde
la cota mínima del embalse que es de 23.5 msnm y la máxima en estudio para posible
altura de la presa y niveles de agua es de 31.5 msnm.
Gastos de Descarga del Vertedero.
Se comienza con un nivel inicial del embalse, el cual conviene que sea el posible
NAMO (Nivel de aguas máximas de operación), para hacer el tránsito en la condición
más crítica, es decir, con el embalse lleno.
El cálculo del caudal de descarga para cada cota de embalse, se lo realizará
mediante la fórmula ya que se proyecta con vertedor de descarga tipo trapezoidal:
𝑄 = 1.859 ∗ 𝐿 ∗ 𝐻3
2⁄
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
67
ELEV S2 S2/∆t 2S2/∆t O2 2S2/∆t +O2
m.s.n.m m3 m3/seg m3/seg m3/seg m3/seg
30.70 953,621.56 264.894878 529.79 0.00 529.79
30.90 965,365.90 268.157196 536.31 3.33 539.64
31.10 977,110.25 271.419513 542.84 9.41 552.24
31.30 988,854.59 274.681831 549.36 17.28 566.64
31.50 1,000,598.94 277.944149 555.89 26.60 582.49
CÁLCULO DE LA FUNCIÓN DE ALMACENAMIENTO
Tabla 22. Curva en función de almacenamiento
Fig. 28. Curva en función de almacenamiento
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
68
Fig. 29. Hidrograma de Salida
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
TIEMPO ENTRADA I1+I2 2S1/∆t -O1 2S2/∆t +O2 O2
Horas AVENIDA DISEÑO m3/seg m3/seg m3/seg m3/seg
0 0.00 -- -- 529.79 0.00
1 0.14 0.14 529.79 529.93 0.05
2 0.52 0.66 529.83 530.49 0.10
3 0.79 1.31 530.29 531.60 0.65
4 1.45 2.24 530.30 532.53 1.00
5 2.10 3.55 530.53 534.08 1.50
6 3.31 5.40 531.08 536.49 2.20
7 4.38 7.68 532.09 539.77 3.20
8 6.03 10.41 533.37 543.77 5.20
9 7.54 13.57 533.37 546.95 6.90
10 24.30 31.84 533.15 564.98 16.50
11 21.54 45.84 531.98 577.82 23.80
12 14.29 35.83 530.22 566.05 17.30
13 5.47 19.77 531.45 551.21 9.00
14 3.16 8.63 533.21 541.84 4.20
15 2.72 5.88 533.44 539.32 3.10
16 2.35 5.08 533.12 538.19 2.80
17 1.91 4.26 532.59 536.86 2.20
18 1.58 3.49 532.46 535.95 1.90
19 1.38 2.96 532.15 535.11 1.80
20 1.24 2.62 531.51 534.14 1.50
21 0.82 2.06 531.14 533.20 1.10
22 0.44 1.25 531.00 532.25 0.80
23 0.15 0.58 530.65 531.23 0.50
24 0.04 0.19 530.23 530.42 0.10
Tabla 23. Cálculo del Hidrograma de Salida
69
Fig
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0. T
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Fu
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P.
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rto
J.
70
Tabla 24. Funcionamiento Hidráulico
3.3.- Obra de excedencia.
Las obras de excedencia o vertederos son parte importante en una presa, y son
construidos con la finalidad de dar paso a los volúmenes de agua que no pueden ser
retenidos en el embalse.
Realizando una serie de análisis se estimó que para nuestro proyecto el tipo de
Vertedor a utilizar para las condiciones del terreno, se establece un vertedor
trapezoidal.
Funcionamiento Hidráulico
Para determinar el caudal de salida sobre el vertedor trapezoidal, Sotelo (1982)
planteo la siguiente ecuación:
𝑄 = 1.859 ∗ 𝐿 ∗ 𝐻3
2⁄
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
Elevación
(m.s.n.m.)
Longitud de Vertedor (L)
(m)
Tirante (y)
(m)
Caudal
(m³/s)
30.3 20 0 0.00
30.5 20 0.2 3.35
30.7 20 0.4 9.46
30.9 20 0.6 17.3831.1 20 0.8 26.76
Caudal de Hidrograma de Salida = 23.8 m³/s
71
Fig. 32. Sección del vertedor
= 0.8 m
= 20 m
=
= 26.76 m³/sCaudal de Salida
Dimensiones del Vertedor
Talud 1/1.5
Carga Sobre el Vertedor
Longitud de Vertedor
Fig. 31. Caudal vs Tirante sobre el vertedor
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
72
Fig. 33. Ábaco para Borde Libre del U.S. BUREAU OF RECLAMATION
La altura del tirante del canal trapezoidal es de 0.8 m, el cual es representativo de
un periodo de retorno de 100 años.
Con el tirante calculado se establece que nuestro Nivel de agua máximas
extraordinarias (NAME) estará en la cota 31.1 m.s.n.m.
Borde libre.
Según Ven Te Chow, explica que el borde libre varía entre menos del 5% y más el
30% del tirante:
𝐵. 𝐿. = 0.3 ∗ 𝑌 = 0.3 ∗ 1.2 = 0.36
Según U.S. BUREAU OF RECLAMATION, nos dice que el borde libre varía entre
0.3m para canales pequeños, y 1.20m para canales grandes, con caudales de 85m³/s
o más.
Según el ábaco del U.S. BUREAU OF RECLAMATION:
Fuente: U.S. BUREAU OF RECLAMATION
73
MaterialCohesión
(T/m²)
Ángulo de
fricción
(Ø)
Peso
Específico
(T/m³)
Arcilla Compactada 2.5 0.34 1.6
Para un caudal de salida de 22 m³/s se tiene un borde libre de 0.44m.
Para este proyecto se escoge un borde libre de 40 cm.
3.4.- Estabilidad de Taludes.
Para el cálculo de la estabilidad de taludes, como primer punto de se determinó la
línea de saturación, el cual se lo realizo mediante la Línea básica de Kozeny y la
Corrección de Casagrande.
Para el cálculo de los taludes se lo determino por el método de las dovelas, para
el caso de flujo establecido y el caso fin de la construcción.
Para el Dique de la presa, en el talud aguas arriba tendrá un talud 1:4 y en aguas
abajo 1:3. El dique será de material homogéneo, y cuyas propiedades son:
Para el Análisis de los taludes en caso Flujo establecido se realiza la línea de
saturación, luego en el talud aguas abajo se trazó un círculo de falla con radio 25 m.
74
Fig
. 3
4. L
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e S
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J.
75
Fig
. 3
5. T
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Ag
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J.
76
An
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ta +
27.2
Esta
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idad
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Tal
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Do
vela
Ϫ
(T/m
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C
(T/m
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(m²)
Án
gulo
(Ө)
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W
(To
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)
N
(To
n/m
)
T
(To
n/m
)
Ϫw
(T/m
³)
hp
(m)
U
(T/m
²)
ΔL
(m)
Ϭv
(T/m
²)
Ϭv'
(T/m
²)
TR
(To
n)
1A1.
602.
500.
340.
4033
.00
0.64
0.54
0.35
1.00
0.00
0.00
1.33
0.40
0.40
3.33
1B1.
602.
500.
340.
2133
.00
0.34
0.29
0.19
1.00
0.00
0.00
0.33
0.87
0.87
0.83
21.
602.
500.
341.
3129
.00
2.10
1.83
1.02
1.00
0.24
0.38
1.60
1.15
0.76
4.01
31.
602.
500.
341.
6426
.00
2.62
2.36
1.15
1.00
0.74
1.15
1.55
1.52
0.37
3.88
41.
602.
500.
341.
8322
.00
2.93
2.71
1.10
1.00
1.06
1.60
1.51
1.80
0.20
3.78
51.
602.
500.
341.
8817
.00
3.01
2.88
0.88
1.00
1.25
1.84
1.47
1.96
0.12
3.68
61.
602.
500.
341.
8014
.00
2.88
2.79
0.70
1.00
1.26
1.83
1.45
1.93
0.10
3.63
71.
602.
500.
341.
6011
.00
2.56
2.51
0.49
1.00
1.14
1.63
1.43
1.76
0.13
3.58
81.
602.
500.
341.
287.
002.
052.
030.
251.
000.
921.
311.
421.
430.
133.
55
91.
602.
500.
340.
854.
001.
361.
360.
091.
000.
630.
891.
410.
960.
073.
53
101.
602.
500.
340.
311.
000.
500.
500.
011.
000.
140.
201.
400.
350.
163.
50
Σ=6.
21Σ=
37.2
7
37.2
7
6.21
F.S=
6.00
F.S.
=
PR
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TAC
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OS
Tabla
25. C
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ulo
de
talu
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gu
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bajo
caso e
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cid
o
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en
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abri
cio
P.
- A
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rto
J.
Obteniendo los resultados se obtuvo un Factor de seguridad de 6.00 para el talud
aguas arriba, lo cual nos indica que el talud es estable.
77
Fu
en
te: F
abri
cio
P.
- A
lbe
rto
J.
Para el Análisis de los taludes en caso fin de la construcción, en el talud aguas
abajo y aguas arriba se trazó un círculo de falla con radio 25 m y 45 m
respectivamente.
Fig
. 3
6. T
razo
de
Do
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s A
gu
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a y
Ag
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s A
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78
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27
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n/m
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T
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(T/m
²)
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(m)
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(T/m
²)
Ϭv
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(T/m
²)
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(To
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40
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0.4
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1B
1.6
2.5
0.3
40
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33
0.3
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90
0.3
30
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0.8
70
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21
.62
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1.3
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92
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1.8
31
.02
01
.61
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1.1
54
.01
31
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.50
.34
1.6
42
62
.62
2.3
61
.15
01
.55
1.5
21
.52
3.8
9
41
.62
.50
.34
1.8
32
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11
.10
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1.8
01
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3.7
9
51
.62
.50
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1.8
81
73
.01
2.8
80
.88
01
.47
1.9
61
.96
3.6
9
61
.62
.50
.34
1.8
01
42
.88
2.7
90
.70
01
.45
1.9
31
.93
3.6
4
71
.62
.50
.34
1.6
01
12
.56
2.5
10
.49
01
.43
1.7
61
.76
3.5
9
81
.62
.50
.34
1.2
87
2.0
52
.03
0.2
50
1.4
21
.43
1.4
33
.56
91
.62
.50
.34
0.8
54
1.3
61
.36
0.0
90
1.4
10
.96
0.9
63
.53
10
1.6
2.5
0.3
40
.31
10
.50
0.5
00
.01
01
.40
.35
0.3
53
.50
Σ=
6.2
1Σ
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6.2
1
F.S
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F.S
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26.
Cálc
ulo
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n
Fu
en
te: F
abri
cio
P.
- A
lbe
rto
J.
Obteniendo los resultados se obtuvo un Factor de seguridad de 6.01 para el talud
aguas abajo, lo cual nos indica que el talud es estable.
79
An
áli
sis
de
Diq
ue
en la
co
ta +
27.2
Esta
bil
idad
de
Tal
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agu
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Ϫ
(T/m
³)
C
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²)
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T
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n/m
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U
(T/m
²)
ΔL
(m)
Ϭv
(T/m
²)
Ϭv'
(T/m
²)
TR
(To
n)
11.
602.
500.
340.
4425
.00
0.71
0.64
0.30
0.00
1.54
0.42
0.42
3.85
21.
602.
500.
341.
2125
.00
1.94
1.75
0.82
0.00
1.52
1.15
1.15
3.81
31.
602.
500.
341.
5321
.00
2.45
2.29
0.88
0.00
1.50
1.52
1.52
3.76
41.
602.
500.
341.
7419
.00
2.78
2.63
0.91
0.00
1.48
1.78
1.78
3.72
51.
602.
500.
341.
8717
.00
2.99
2.86
0.87
0.00
1.46
1.96
1.96
3.67
61.
602.
500.
341.
9315
.00
3.09
2.98
0.80
0.00
1.45
2.06
2.06
3.64
71.
602.
500.
341.
9213
.00
3.07
2.99
0.69
0.00
1.44
2.08
2.08
3.62
81.
602.
500.
341.
8512
.00
2.96
2.90
0.62
0.00
1.43
2.02
2.02
3.59
91.
602.
500.
341.
7210
.00
2.75
2.71
0.48
0.00
1.42
1.91
1.91
3.57
101.
602.
500.
341.
528.
002.
432.
410.
340.
001.
411.
711.
713.
54
111.
602.
500.
341.
246.
001.
981.
970.
210.
001.
411.
401.
403.
54
121.
602.
500.
340.
934.
001.
491.
480.
100.
001.
411.
051.
053.
53
131.
602.
500.
340.
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860.
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620.
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602.
500.
340.
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Obteniendo los resultados se obtuvo un Factor de seguridad de 7.05 para el
talud aguas arriba, lo cual nos indica que el talud es estable.
80
3.5.- Uso Consuntivo
Demanda de agua para riego
De las visitas al campo realizadas a la parcelas se ha notado que están destinadas
únicamente al cultivo de arroz, los cuales son tradicionales para la exportación y
consumo interno, por eso es necesario establecer la demanda de agua que necesitan
los cultivos.
Ciclo vegetativo del arroz
Cronograma de cultivo
Este cronograma se realiza de acuerdo al uso potencial del suelo agrícola, el ciclo
vegetativo, el óptimo recurso de utilización de agua, mano de obra y los periodos de
siembra.
CICLO VEGETATIVO DE CULTIVOS --ARROZ
CULTIVO INVIERNO ( Días ) VERANO (Días)
ARROZ 125 135
81
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82
Tabla 29. Tabla de porcentajes de horas de sol mensual
Método para el Cálculo de la Evapotranspiración.
Método de Blaney-Criddle
Cálculo de la Evapotranspiración mensual de un cultivo de arroz, pertenecientes al
Recinto Sartanejal; Cantón Isidro Ayora.
Latitud 1Grado 44 Minutos 21,66 Segundos ---SUR
Fuente: Apuntes de Hidrología – Ing. A. Montoya Paso 1, se determina los meses que abarca el ciclo vegetativo del cultivo
considerando el ciclo vegetativo como el tiempo en días, entre la fecha de siembra y
la fecha de cosecha.
83
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110
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0.02
10.
056
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90.
059
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052
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78.
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Días
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1 al 21
22 al 31
Duración mes de Abril
Duración mes de Enero
Duración mes de Febrero
Duración mes de Marzo
Duración mes de MAYO
28
31
30
21/31
30/30
31/31
28/28
0.68
16/31 0.52
1.00
1.00
1.00
Dias
1.00
1.00
1.00
1.00
1 al 13
14 al 310.55
Duración mes de Agosto
Duración mes de Septiembre
Duración mes de Octubre
Duración mes de Noviembre
Duración mes de Diciembre17/31
31
30
31
30
31/31
28/28
30/30
31/31
Tiempo de cosecha Enero – Mayo------Agosto -- Diciembre
Paso 2, se determina la duración de cada uno de los meses que quedan incluidos
dentro del ciclo vegetativo.
Tabla 31. Meses del primer ciclo vegetativo del arroz
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
Tabla 32. Meses del segundo ciclo vegetativo del arroz
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
Paso 3, de la tabla climatología se toma el valor de la temperatura media mensual
para cada mes en caso de en qué la tabla se tenga la temperatura máxima y mínima
se calcula la media.
85
Tabla 33. Temperaturas del sector
Fuente. Anuario hidrológico INAMHI
Se calculan los valores de la siguiente ecuación:
Tabla 34. Tiempos de cultivo del Recinto
Fuente. Riego Y Drenaje, Israelsen Hansen
Se obtienen los datos de porcentaje de sol según nuestra localización, de la tabla
35, Latitud 1Grado 44 Minutos 21,66 Segundos ---SUR
Se interpolan los valores para encontrar los porcentajes exactos de horas de sol
para nuestro proyecto.
Mes Temperaturas (Grados)
máximo mínimo media
Enero 35,5 16,5 26,00
Febrero 35,5 17 26,25
Marzo 34,5 16,5 25,50
Abril 34,6 16,5 25,55
Mayo 34,2 15,6 24,90
Junio 33,6 15 24,30
Julio 33,7 15,2 24,45
Agosto 33,8 15,9 24,85
Septiembre 34 15,4 24,70
Octubre 35 15 25,00
Noviembre 35,5 15,2 25,35
Diciembre 35,5 15,8 25,65
Mes
Enero 2,0092
Febrero 2,0206
Marzo 1,9862
Abril 1,9885
Mayo 1,9587
Junio 1,9312
Julio 1,9381
Agosto 1,9564
Septiembre 1,9495
Octubre 1,9633
Noviembre 1,9794
Diciembre 1,9931
(𝑖 + 17,8
21,8)
86
Evotraspiración
Referencia ( Eto )
(cm)
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4.704
5.088
4.910
3.368
-
-
4.969
4.803
5.031
4.932
2.823
Paso 4, se calcula el valor de f con la ecuación anterior
Paso 5, se procede a modificar la ecuación de Blaney-Criddle, la realizo Phelan
que introdujo al procedimiento el uso de un coeficiente por temperatura
Kti = 0,03114 T1 + 0,2396 Paso 6, calcular la evapotranspiración de referencia Eto que depende solo de
factores climáticos.
Tabla 35. Datos evapotranspiración referencia
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
Pasó 7, se obtiene los coeficientes de cultivo de la siguiente tabla.
Esto depende si se trata de un cultivo anual o perenne respectivamente. Se
distribuye la curva de desarrollo del cultivo entre el número de meses que abarca el
ciclo vegetativo del cultivo, obtiendo así un Kc promedio mensual, que es el que se
utiliza para la primera estimación de la evapotranspiración potencial (Etp)
87
Se procede a realizar la gráfica del porcentaje de desarrollo del cultivo
Fuente: Riego y Drenaje, Israelsen y Hansen
Tabla 36. Coeficientes de cultivo
88
Tabla 37. Porcentaje de desarrollo del cultivo de arroz
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
Curva de desarrollo del arroz
% de desarrollo (Kc) arroz
0 0,45
5 0,5
10 0,55
15 0,65
20 0,72
25 0,8
30 0,85
35 0,9
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45 0,93
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90
La tabla siguiente fue calculada con los datos que proporcionó la gráfica de
desarrollo de cultivo del arroz.
Tabla 38. Coeficientes de desarrollos parciales para cada mes del ciclo vegetativo
Coeficientes de desarrollo De cultivo de Arroz Kc
Kc ( Enero ) = ( 0,45 +0,5+0,55)/3 = 0,500
Kc ( Febrero ) = (0,55+065+0,72)/3 = 0,640
Kc ( Marzo ) = ( 0,72+0,8+0,85)/3 = 0,790
Kc ( Abril ) = (0,85+0,9+0,92)/3 = 0,890
Kc ( mayo) = ( 0,92+0,93+0,93)/3 = 0,927
Kc ( junio) = - -
Kc ( julio) = - -
Kc ( agosto) = ( 0,93+0,93+0,92)/3 = 0,927
Kc ( Septiembre) = ( 0,92+0,9+0,85)/3= 0,890
Kc ( Octubre) = ( 0,85+0,8+0,68)/3 = 0,777
Kc ( Noviembre) = (0,68+0,63+0,58)/3 = 0,630
Kc ( Diciembre) = ( 0,58+0,55+0,47)/5 = 0,533
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
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92.
823
143.
783
92
Evapotranspiración Potencial (ETP): es la cantidad máxima posible de agua que
perdería el suelo por evaporación y transpiración, suponiendo que estuviera saturado.
Fuente: Riego y Drenaje, Israelsen y Hansen
Se toma un coeficiente global de cultivo de 1.20 por ser una zona muy árida.
Con la tabla anterior y la evapotranspiración de referencia se puede calcular la
evapotranspiración potencial.
Tabla 40. Coeficientes globales Kg, para diferentes tipos de cultivos
93
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94
Se concluye que la necesidad hídrica para un cultivo de arroz en el recinto
Sartenejal del Cantón Isidro Ayora, y con 2 ciclos vegetativo de Enero a Mayo y de
Agosto a Diciembre es de 179.886 cm/año, haciendo el intercambio de unidades
tendríamos que la necesidad por hectárea para el cultivo de arroz será 17.988.6
mm/ha al año.
Es importante recordar que este valor de evapotranspiración potencial Etp, es el
que se utiliza para el diseño de sistemas de riego.
Caudal de demanda
Caudal de demanda es determinante para suplir las necesidades de las áreas de
cultivo, y debe ser calculado para no generar gastos adicionales para poder ser
empleados de manera adecuada.
En la medida que la cantidad de agua disponible para la agricultura disminuye, el
aumento en la eficiencia del uso de la misma es vital.
Para cultivos de arroz estudios realizados Según la Organización de las Naciones
Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), fundada en 1945., el consumo
promedio de agua en el arroz, puede estimarse en 15.000 m3/há. Esta cifra varía con
las condiciones climáticas de la temporada (demanda y precipitaciones), con el tipo
de suelo y con el manejo del agua que se realice. Estudios realizados por Blanco
(1984) muestran un amplio rango de consumo (entre 10.000 y 26.000 m3/há.) en
cultivos comerciales. Estas diferencias en volumen de agua utilizada en el riego, no
se vieron reflejadas en el rendimiento de grano. Se presume que pueden existir
variaciones en la eficiencia de los sistemas de riego. Existe información que sugiere
que se podría llevar dicho consumo a valores cercanos a 10.000 m3/há (G. Gamarra,
1996) y trabajos posteriores (realizados por Roel y Blanco 1997) indican valores de
riego de tan solo 8700 m3/há.
95
Teniendo referencia estas estimaciones para el cultivo de arroz la demanda
considerable estará dada en la siguiente tabla
.
Teniendo en cuenta las condiciones del terreno donde estamos realizando el
análisis.
Los suelos son de texturas francas y franco arcillosas, drenaje natural de bueno a
moderado y de fertilidad alta a mediana. Incluyen suelos ligeramente salinos. Se ubican
en zonas secas. Pueden o no presentar periodos cortos de inundación.
Ciclo Vegetativo del arroz
Días de duración de la cosecha
16 de Enero hasta el 31 de Mayo (Época lluviosa)
31 de Agosto hasta el 13 de Diciembre ( Época seca )
Tipo de Suelo Caudal de
Demanda
Arcillosos 1,5 l/s/ha Livianos o
Arenosos 2,5 l/s/ha
CICLO VEGETATIVO DE CULTIVOS --ARROZ
CULTIVO INVIERNO (DIAS) VERANO (DIAS)
ARROZ 125 135
Necesidades de Agua para el Cultivo de Arroz
96
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1000000 1.2 125 135 26,956.80 37.1
1000000 1.4 125 135 31,449.60 31.8
1000000 1.6 125 135 35,942.40 27.82
1000000 1.8 125 135 40,435.20 24.73
1000000 2 125 135 44,928.00 22.26
Días de cultivo Caudal
l/s
VOLUMEN DEL
EMBALSE (m3)
PROYECCCION
DE CULTIVOS
(HA)
VOLUMEN
DEMANDA PARA
CICLO VEGETATIVO
(m3)
Tabla 43. Proyecciones de hectáreas de cultivo de arroz, para 1.000.000 m3 de agua
En la siguiente tabla se muestras las proyecciones de hectáreas de cultivos que
esperan ser generadas, con el volumen de agua almacenada en el embalse de
nuestro proyecto.
Fuente: Fabricio P. - Alberto J.
98
3.6.- Normas de Diseño Y Construcción
El análisis y diseño de nuestro presa, se utilizaron normas de diseño establecidas,
las cuales ayudan a que el proyecto sea analizado y diseñado de la mejor manera,
teniendo presente que en nuestro país para el diseño de este tipo de estructuras no
tiene normas, ni especificaciones establecidas, siendo estas en su mayorías
extranjeras.
Entre las normas y especificaciones para el diseño y construcción de presas que
ayudaron a nuestro propósito, y que son reconocidas a nivel mundial citamos las
siguientes:
United States Bureau Of Reclamation (USBR)-Oficina de Normalización de los
Estados Unidos de Obras Hidráulicas.
International Commision of Large Dams (ICOL)- Comisión Internacional de
Grandes Presas.
Normas Mexicanas para el Diseño de Presas.
99
CAPÍTULO 4
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
4.1.- Conclusiones
A lo largo del tiempo las estructuras tales como albarradas, jagüeyes o aguadas de
retención han sido un recurso indispensable de almacenamiento del agua, en la
región costa el sistema de albarradas tiene una gran importancia debido a que no solo
dotan de un mejor estilo de vida a la población, sino que también son el soporte
fundamental para cubrir las demandas vinculadas a la reproducción social y agrícola
del sector.
El problema fundamental de este tipo de estructuras es que no cuentan con un
análisis y diseño correspondientes para su ejecución, es por esta razón que este
proyecto trata de dar una propuesta técnica, siguiendo las normas y cálculos
correspondientes, el enfoque que tratamos de dar es analizar la albarrada como si
fuera una presa pequeña.
100
4.2.- Recomendaciones
Las condiciones meteorológicas del sector, que se utilizaron para realizar el estudio
hidrológico establecieron que las lluvias que se generan en los meses de Enero a
Mayo cumplen satisfactoriamente para llenar la estructura de almacenamiento, caso
contrario de que no se den las lluvias, esto se debe a que los procedimientos de
análisis hidrológicos utilizan procesos estadísticos, empíricos y no se tiene una
apreciación concreta de los meses que si lloverá, sino que son aproximadas, si este
fuera el inconveniente se recomienda un sistema de bombeo de alguna fuente
cercana para poder almacenar el volumen calculado de 1.000.000 m3, para ser
utilizado en las labores agrícolas del sector. El afluente más cercano para la captación
del agua es el Río Daule que se encuentra a una distancia aproximada de 8km,
Se plantea en primera instancia un bombeo desde la fuente hasta la estructura
de almacenamiento, el problema radica en que el análisis costo-beneficio es
desfavorable, por ser esta solución muy costosa.
La segunda alternativa es, realizar un bombeo en terraplén.
Se emplean taludes tendidos para los diques perimetrales, con la finalidad de
que crezca vegetación, ayudando a que este amortigüe las lluvias.
FOTOGRAFIAS
Fotografía 1: Embalses Naturales del Recinto Sartanejal
Fotografía 2: Embalses Naturales del Recinto Sartanejal
Fotografía 3: Cultivos de Arroz en el Recinto Sartanejal
Fotografía 4: Utilización de Bombeo desde el embalse hacia los cultivos
Fotografía 5: Muestras para el Estudio de Suelo
Cota de corona
del dique +31.50
1
1
3
3
3
1
.5
C
a
n
a
l
N
a
t
u
r
a
l
d
e
D
e
s
c
a
r
g
a
Ubicación del Vertedor
+31.5
NAME
+31.1
5 m
0,4
m
Y=
0,8
m
+30.3
Canal Natural de Descarga
B.L
.
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
Curso de Titulación
Proyecto: Estudio y Diseño de Presa Pequeña Para
el Recinto Sartanejal Del Cantón Isidro Ayora
Contiene: Ubicación del Dique y del Vertedor
Autores:
Pulla Ortega Jorge Fabricio
Jarrin Maldonado Alberto Alejandro
Perfil del Vertedor
5m
35,1m
+31.5
+27.2
1
4
1
3
23,9m
5m
+28.8
+31.5
1
3
1
4
18,3m
+31.5
+29.6
1
3
1
4
5m
Corte 1-1 Sección de Dique en la cota +27.2
Corte 2-2 Sección de Dique en la cota +28.8
Corte 3-3 Sección de Dique en la cota +29.6
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
Curso de Titulación
Proyecto: Estudio y Diseño de Presa Pequeña Para
el Recinto Sartanejal Del Cantón Isidro Ayora
Contiene: Secciones de los Diques
Autores:
Pulla Ortega Jorge Fabricio
Jarrín Maldonado Alberto Alejandro
5 m
+31.5
+27.2
35,1 m
3,9
m
15,6 m
4,68 m
23,18 m
X
Y
Línea de Kozeny
Línea de Casagrande
23,9 m
5 m
+28.8
+31.5
9,2 m
2,76 m
16,96 m
2,3
m
X
Y
Línea de Kozeny
Línea de Casagrande
18,3 m
5 m
+31.5
+29.6
6 m
1,8 m
13,86 m
1,5
m
X
Y
Línea de Kozeny
Línea de Casagrande
Corte 1-1 Sección de Dique en la cota +27.2
Corte 2-2 Sección de Dique en la cota +28.8
Corte 3-3 Sección de Dique en la cota +29.6
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
Curso de Titulación
Proyecto: Estudio y Diseño de Presa Pequeña Para
el Recinto Sartanejal Del Cantón Isidro Ayora
Contiene: Línea de Saturación de los Diques
Autores:
Pulla Ortega Jorge Fabricio
Jarrín Maldonado Alberto Alejandro
5m
+31.5
+27.2
35,1m
1A
1B
2
3
4
5
6
7
8
9
10
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
Curso de Titulación
Proyecto: Estudio y Diseño de Presa Pequeña Para
el Recinto Sartanejal Del Cantón Isidro Ayora
Contiene: Método de las Dovelas Caso Flujo Establecido
Autores:
Pulla Ortega Jorge Fabricio
Jarrín Maldonado Alberto Alejandro
5m
+31.5
+27.2
35,1m
1A
1B
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
Curso de Titulación
Proyecto: Estudio y Diseño de Presa Pequeña Para
el Recinto Sartanejal Del Cantón Isidro Ayora
Autores:
Pulla Ortega Jorge Fabricio
Contiene: Método de las Dovela, caso fin de la Construcción
Jarrín Maldonado Alberto Alejandro
Línea de Saturación de Dique en Cota +27.2
Tanteo para encontrar el punto ao y Yo para una presa de tierra por el método de Casagrande.
dinicial= 24.18
h= 3.9
a d Yo
0 24.18 0.31
1 23.18 0.33 VALOR MAS PRÓXIMO
2 22.18 0.34
Dar valores a la fórmula de la parábola de KOZENY
Yo es un valor conocido = 0.33
X Y
1 0.87047829
3 1.43558789
5 1.83414631
7 2.16038719
9 2.44345103
11 2.69696738
13 2.92861967
15 3.14324566
17 3.34412521
19 3.53360348
21 3.71342614
23.18 3.9
𝑥 =𝑌2 − 𝑌0
2
2𝑌0
Línea de Saturación de Dique en Cota +28.8
Tanteo para encontrar el punto ao y Yo para una presa de tierra por el método de Casagrande.
dinicial= 17.46
h= 2.3
a d Yo
0 17.46 0.15
0.5 16.96 0.16 VALOR MAS PRÓXIMO
2 15.46 0.17
3 14.46 0.18
4 13.46 0.20
5 12.46 0.21
6 11.46 0.23
Dar valores a la fórmula de la parábola de KOZENY
Yo es un valor conocido = 0.16
X Y
1 0.57843776
3 0.97753205
5 1.25560646
7 1.48240556
9 1.67884035
11 1.85458447
13 2.01505887
15 2.16366377
16.96 2.3
𝑥 =𝑌2 − 𝑌0
2
2𝑌0
23,9m
5m
+28.8
+31.5
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
Curso de Titulación
Proyecto: Estudio y Diseño de Presa Pequeña Para
el Recinto Sartanejal Del Cantón Isidro Ayora
Autores:
Pulla Ortega Jorge Fabricio
Contiene: Método de las Dovelas Caso Flujo Establecido
Jarrín Maldonado Alberto Alejandro
Obteniendo los resultados se obtuvo un Factor de seguridad de 8.73 para el talud aguas arriba, lo cual nos indica que
el talud es estable.
Análisis de Dique en la cota +28.8
Estabilidad de Talud aguas abajo en caso Flujo establecido
DovelaϪ
(T/m³)
C
(T/m²)
Ángulo
(Ø )
(grados)
Área
(m²)
Ángulo
(Ө)
(grados)
W
(Ton/m)
N
(Ton/m)
T
(Ton/m)
Ϫw
(T/m³)
hp
(m)
U
(T/m²)
ΔL
(m)
Ϭv
(T/m²)
Ϭv'
(T/m²)
TR
(Ton)
1 1.60 2.50 0.34 0.28 27.00 0.45 0.40 0.20 1.00 0.00 0.00 1.14 0.35 0.35 2.85
2 1.60 2.50 0.34 0.78 24.00 1.25 1.14 0.51 1.00 0.00 0.00 1.11 1.03 1.03 2.78
3 1.60 2.50 0.34 1.04 21.00 1.66 1.55 0.60 1.00 0.22 0.24 1.08 1.44 1.20 2.71
4 1.60 2.50 0.34 1.08 18.00 1.73 1.64 0.53 1.00 0.45 0.48 1.06 1.55 1.07 2.66
5 1.60 2.50 0.34 1.06 15.00 1.70 1.64 0.44 1.00 0.62 0.64 1.04 1.58 0.93 2.61
6 1.60 2.50 0.34 0.99 12.00 1.58 1.55 0.33 1.00 0.71 0.73 1.03 1.50 0.77 2.58
7 1.60 2.50 0.34 0.86 9.00 1.38 1.36 0.22 1.00 0.72 0.73 1.02 1.33 0.60 2.55
8 1.60 2.50 0.34 0.68 7.00 1.09 1.08 0.13 1.00 0.64 0.65 1.01 1.07 0.42 2.53
9 1.60 2.50 0.34 0.44 4.00 0.70 0.70 0.05 1.00 0.46 0.46 1.01 0.70 0.23 2.53
10 1.60 2.50 0.34 0.16 1.00 0.26 0.26 0.00 1.00 0.21 0.21 1.00 0.26 0.05 2.50
Σ= 3.01 Σ= 26.29
26.29
3.01
F.S= 8.73
PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
F.S.=
23,9m
5m
+28.8
+31.5
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
Curso de Titulación
Proyecto: Estudio y Diseño de Presa Pequeña Para
el Recinto Sartanejal Del Cantón Isidro Ayora
Contiene: Método de las Dovela, caso fin de la Construcción
Autores:
Pulla Ortega Jorge Fabricio
Jarrín Maldonado Alberto Alejandro
Obteniendo los resultados se obtuvo un Factor de seguridad de 10.78 para el talud aguas arriba, lo cual nos indica
que el talud es estable.
Análisis de Dique en la cota +28.8
Estabilidad de Talud aguas arriba en caso fin de la construcción
DovelaϪ
(T/m³)
C
(T/m²)
Ángulo
(Ø )
(grados)
Área
(m²)
Ángulo
(Ө)
(grados)
W
(Ton/m)
N
(Ton/m)
T
(Ton/m)
U
(T/m²)
ΔL
(m)
Ϭv
(T/m²)
Ϭv'
(T/m²)
TR
(Ton)
1 1.60 2.50 0.34 0.25 24.00 0.40 0.37 0.16 0.00 1.18 0.31 0.31 2.95
2 1.60 2.50 0.34 0.70 22.00 1.12 1.04 0.42 0.00 1.16 0.90 0.90 2.91
3 1.60 2.50 0.34 0.88 19.00 1.41 1.33 0.46 0.00 1.14 1.17 1.17 2.86
4 1.60 2.50 0.34 0.97 17.00 1.55 1.48 0.45 0.00 1.13 1.31 1.31 2.83
5 1.60 2.50 0.34 1.00 15.00 1.60 1.55 0.41 0.00 1.12 1.38 1.38 2.81
6 1.60 2.50 0.34 0.99 13.00 1.58 1.54 0.36 0.00 1.11 1.39 1.39 2.78
7 1.60 2.50 0.34 0.94 11.00 1.50 1.48 0.29 0.00 1.10 1.34 1.34 2.76
8 1.60 2.50 0.34 0.84 9.00 1.34 1.33 0.21 0.00 1.09 1.22 1.22 2.73
9 1.60 2.50 0.34 0.70 7.00 1.12 1.11 0.14 0.00 1.09 1.02 1.02 2.73
10 1.60 2.50 0.34 0.51 5.00 0.82 0.81 0.07 0.00 1.08 0.75 0.75 2.70
11 1.60 2.50 0.34 0.28 3.00 0.45 0.45 0.02 0.00 1.08 0.41 0.41 2.70
12 1.60 2.50 0.34 0.04 1.00 0.06 0.06 0.00 0.00 0.60 0.11 0.11 1.50
Σ= 2.99 Σ= 32.27
32.27
2.99
F.S= 10.78
PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
F.S.=
Análisis de Dique en la cota +28.8
Estabilidad de Talud aguas abajo en caso fin de la construcción
DovelaϪ
(T/m³)
C
(T/m²)
Ángulo
(Ø )
(grados)
Área
(m²)
Ángulo
(Ө)
(grados)
W
(Ton/m)
N
(Ton/m)
T
(Ton/m)
U
(T/m²)
ΔL
(m)
Ϭv
(T/m²)
Ϭv'
(T/m²)
TR
(Ton)
1 1.60 2.50 0.34 0.28 27.00 0.45 0.40 0.20 0.00 1.14 0.35 0.35 2.85
2 1.60 2.50 0.34 0.78 24.00 1.25 1.14 0.51 0.00 1.11 1.03 1.03 2.78
3 1.60 2.50 0.34 1.04 21.00 1.66 1.55 0.60 0.00 1.08 1.44 1.44 2.71
4 1.60 2.50 0.34 1.08 18.00 1.73 1.64 0.53 0.00 1.06 1.55 1.55 2.66
5 1.60 2.50 0.34 1.06 15.00 1.70 1.64 0.44 0.00 1.04 1.58 1.58 2.61
6 1.60 2.50 0.34 0.99 12.00 1.58 1.55 0.33 0.00 1.03 1.50 1.50 2.58
7 1.60 2.50 0.34 0.86 9.00 1.38 1.36 0.22 0.00 1.02 1.33 1.33 2.56
8 1.60 2.50 0.34 0.68 7.00 1.09 1.08 0.13 0.00 1.01 1.07 1.07 2.53
9 1.60 2.50 0.34 0.44 4.00 0.70 0.70 0.05 0.00 1.01 0.70 0.70 2.53
10 1.60 2.50 0.34 0.16 1.00 0.26 0.26 0.00 0.00 1.00 0.26 0.26 2.50
Σ= 3.01 Σ= 26.32
26.32
3.01
F.S= 8.74
PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
F.S.=
Obteniendo los resultados se obtuvo un Factor de seguridad de 8.74 para el talud aguas abajo, lo cual nos indica que
el talud es estable.
Línea de Saturación de Dique en Cota +29.6
Tanteo para encontrar el punto ao y Yo para una presa de tierra por el método de Casagrande.
dinicial= 14.1
h= 1.5
a d Yo
0 14.1 0.08
0.24 13.86 0.08 VALOR MAS PRÓXIMO
2 12.1 0.09
3 11.1 0.10
Dar valores a la fórmula de la parábola de KOZENY
Yo es un valor conocido = 0.08
X Y
1 0.41038415
3 0.70153068
5 0.90325824
7 1.06752311
9 1.20968415
11 1.33681184
13.68 1.49025645
𝑥 =𝑌2 − 𝑌0
2
2𝑌0 𝑥 =
𝑌2 − 𝑌02
2𝑌0
18,3m
5m
+31.5
+29.6
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
Curso de Titulación
Proyecto: Estudio y Diseño de Presa Pequeña Para
el Recinto Sartanejal Del Cantón Isidro Ayora
Autores:
Pulla Ortega Jorge Fabricio
Contiene: Método de las Dovelas Caso Flujo Establecido
Jarrín Maldonado Alberto Alejandro
Obteniendo los resultados se obtuvo un Factor de seguridad de 12.19 para el talud aguas arriba, lo cual nos indica
que el talud es estable.
Análisis de Dique en la cota +29.6
Estabilidad de Talud aguas abajo en caso Flujo establecido
DovelaϪ
(T/m³)
C
(T/m²)
Ángulo
(Ø )
(grados)
Área
(m²)
Ángulo
(Ө)
(grados)
W
(Ton/m)
N
(Ton/m)
T
(Ton/m)
Ϫw
(T/m³)
hp
(m)
U
(T/m²)
ΔL
(m)
Ϭv
(T/m²)
Ϭv'
(T/m²)
TR
(Ton)
1 1.60 2.50 0.34 0.07 29.00 0.11 0.10 0.05 1.00 0.00 0.00 0.56 0.17 0.17 1.40
2 1.60 2.50 0.34 0.29 28.00 0.46 0.41 0.22 1.00 0.00 0.00 0.76 0.54 0.54 1.90
3 1.60 2.50 0.34 0.38 25.00 0.61 0.55 0.26 1.00 0.09 0.00 0.73 0.75 0.75 1.83
4 1.60 2.50 0.34 0.42 22.00 0.67 0.62 0.25 1.00 0.28 0.00 0.72 0.87 0.87 1.80
5 1.60 2.50 0.34 0.43 19.00 0.69 0.65 0.22 1.00 0.40 0.00 0.70 0.93 0.93 1.75
6 1.60 2.50 0.34 0.41 15.00 0.66 0.63 0.17 1.00 0.46 0.00 0.69 0.92 0.92 1.73
7 1.60 2.50 0.34 0.36 12.00 0.58 0.56 0.12 1.00 0.47 0.00 0.68 0.83 0.83 1.70
8 1.60 2.50 0.34 0.29 9.00 0.46 0.46 0.07 1.00 0.41 0.00 0.67 0.68 0.68 1.68
9 1.60 2.50 0.34 0.19 6.00 0.30 0.30 0.03 1.00 0.29 0.00 0.67 0.45 0.45 1.68
10 1.60 2.50 0.34 0.07 3.00 0.11 0.11 0.01 1.00 0.14 0.00 0.66 0.17 0.17 1.65
Σ= 1.40 Σ= 17.13
17.13
1.40
F.S= 12.19
PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
F.S.=
18,3m
5m
+31.5
+29.6
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
Curso de Titulación
Proyecto: Estudio y Diseño de Presa Pequeña Para
el Recinto Sartanejal Del Cantón Isidro Ayora
Autores:
Pulla Ortega Jorge Fabricio
Jarrín Maldonado Alberto Alejandro
Contiene: Método de las Dovela, caso fin de la Construcción
Obteniendo los resultados se obtuvo un Factor de seguridad de 15.87 para el talud aguas arriba, lo cual nos indica
que el talud es estable.
Análisis de Dique en la cota +29.6
Estabilidad de Talud aguas arriba en caso fin de la construcción
DovelaϪ
(T/m³)
C
(T/m²)
Ángulo
(Ø )
(grados)
Área
(m²)
Ángulo
(Ө)
(grados)
W
(Ton/m)
N
(Ton/m)
T
(Ton/m)
U
(T/m²)
ΔL
(m)
Ϭv
(T/m²)
Ϭv'
(T/m²)
TR
(Ton)
1 1.60 2.50 0.34 0.16 24.00 0.26 0.23 0.10 0.00 0.93 0.25 0.25 2.33
2 1.60 2.50 0.34 0.38 22.00 0.61 0.56 0.23 0.00 0.91 0.62 0.62 2.28
3 1.60 2.50 0.34 0.47 19.00 0.75 0.71 0.24 0.00 0.90 0.79 0.79 2.25
4 1.60 2.50 0.34 0.51 17.00 0.82 0.78 0.24 0.00 0.89 0.88 0.88 2.23
5 1.60 2.50 0.34 0.52 14.00 0.83 0.81 0.20 0.00 0.88 0.92 0.92 2.20
6 1.60 2.50 0.34 0.49 12.00 0.78 0.77 0.16 0.00 0.87 0.88 0.88 2.18
7 1.60 2.50 0.34 0.44 9.00 0.70 0.70 0.11 0.00 0.86 0.81 0.81 2.15
8 1.60 2.50 0.34 0.35 7.00 0.56 0.56 0.07 0.00 0.86 0.65 0.65 2.15
9 1.60 2.50 0.34 0.23 4.00 0.37 0.37 0.03 0.00 0.85 0.43 0.43 2.13
10 1.60 2.50 0.34 0.08 2.00 0.13 0.13 0.00 0.00 0.85 0.15 0.15 2.13
Σ= 1.39 Σ= 22.03
22.03
1.39
F.S= 15.87
PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
F.S.=
Análisis de Dique en la cota +29.6
Estabilidad de Talud aguas abajo en caso fin de la construcción
DovelaϪ
(T/m³)
C
(T/m²)
Ángulo
(Ø )
(grados)
Área
(m²)
Ángulo
(Ө)
(grados)
W
(Ton/m)
N
(Ton/m)
T
(Ton/m)
U
(T/m²)
ΔL
(m)
Ϭv
(T/m²)
Ϭv'
(T/m²)
TR
(Ton)
1 1.60 2.50 0.34 0.07 29.00 0.11 0.10 0.05 0.00 0.56 0.17 0.17 1.40
2 1.60 2.50 0.34 0.29 28.00 0.46 0.41 0.22 0.00 0.76 0.54 0.54 1.90
3 1.60 2.50 0.34 0.38 25.00 0.61 0.55 0.26 0.00 0.73 0.75 0.75 1.83
4 1.60 2.50 0.34 0.42 22.00 0.67 0.62 0.25 0.00 0.72 0.87 0.87 1.80
5 1.60 2.50 0.34 0.43 19.00 0.69 0.65 0.22 0.00 0.70 0.93 0.93 1.75
6 1.60 2.50 0.34 0.41 15.00 0.66 0.63 0.17 0.00 0.69 0.92 0.92 1.73
7 1.60 2.50 0.34 0.36 12.00 0.58 0.56 0.12 0.00 0.68 0.83 0.83 1.70
8 1.60 2.50 0.34 0.29 9.00 0.46 0.46 0.07 0.00 0.67 0.68 0.68 1.68
9 1.60 2.50 0.34 0.19 6.00 0.30 0.30 0.03 0.00 0.67 0.45 0.45 1.68
10 1.60 2.50 0.34 0.07 3.00 0.11 0.11 0.01 0.00 0.66 0.17 0.17 1.65
Σ= 1.40 Σ= 17.13
17.13
1.40
F.S= 12.19
PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
F.S.=
Obteniendo los resultados se obtuvo un Factor de seguridad de 12.19 para el talud aguas arriba, lo cual nos indica que el talud es estable.
PROYECTO: DISEÑO DE PRESA PEQUEÑA PARA EL RECINTO SARTANEJAL
UBICACION: ISIDRO AYORA
PERFORACIÓN: MUESTRA: FECHA:
AREA = 31.669 cm2
CARGA V = 4 Kg CARGA V = 8 Kg CARGA V = 16 Kg
s T s T s T
0.0001 " Kg. Kg/cm2 0.0001 " Kg. Kg/cm2 0.0001 " Kg. Kg/cm2
0.010 42 5.90 0.186 40 5.62 0.177 45.0 6.32 0.200
0.020 46 6.46 0.204 45 6.32 0.200 48.0 6.74 0.213
0.030 51 7.16 0.226 49 6.88 0.217 51.0 7.16 0.226
0.040 54 7.58 0.239 50 7.02 0.222 53.0 7.44 0.235
0.050 56 7.86 0.248 52 7.30 0.231 57.0 8.00 0.253
0.060 54 7.58 0.239 57 8.00 0.253 53.0 7.44 0.235
0.070 ---- ---- ---- 53.0 7.44 0.235 51.0 7.16 0.226
0.080 ---- ---- ---- ---- ---- ----
0.090
0.100
0.110
0.120
0.130
0.140
0.150
0.160
0.170
0.180
0.190
0.200
0.210
PH = 153 gr. PH = 150.6 gr. PH = 145.8 gr.
PS = 139.7 gr. PS = 136.5 gr. PS = 132.2 gr.
PR = 39.5 gr. PR = 29.9 gr. PR = 30.5 gr. Kg/cm2 Kg/cm2COHESION(C)= 0,25 Kg/cm2
W = 13.27 % W = 13.23 % W = 13.37 % 0.126 0.248 FRICCION (f)= 0,34 °
0.253 0.253 Descripción:
Observaciones: Peso unitario: 1525,5 Kg/m3 0.505 0.253
Peso unitario: 1527,3 Kg/m3
Peso unitario: 1525,9 Kg/m3 Calculado por:
Verificado Por: Ing. Julio Vargas Jiménez
Desplazamiento
Horizontal
LC-08
0.001"
CORTE DIRECTO
CARGA T GRAFICO
s V s T
CARGA T CARGA T
0.240
0.260
0.280
0.300
0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500
ES
FU
ER
ZO
T
AN
GE
NC
IAL
K
G/C
M2
ESFUERZO NORMAL KG/CM2
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
Laboratorio de Suelos y Materiales
Dr. Ing. Arnaldo Ruffilli Av. Kennedy, frente al
Colegio Las Mercedarias. Cdla. Salvador Allende.
Telf. 2- 281037 - 098282897
1
Wl= %
%
Observaciones
LÍMITE LÍQUIDO
ENSAYO DE LIMITE LIQUIDO Y PLASTICO
FECHA:
DEFORMACIÓN
Paso Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Recipiente Nº bx41 bx36 bx4
Agua Ww 2.51 2.55 2.90
Recipeinte + peso seco 21.33 19.47 21.92
Peso Seco Ws 3.91 3.43 3.48
Recipiente 17.42 16.04 18.44
25 12
Contenido de agua W 64.19 74.24 83.33
Peso e
n
gra
mos
Recipiente + peso humedo 23.84 22.02 24.82
5 6 7 74.24
Recipiente Nº vx15 vx36 vx22
Paso Nº 1 2 3 4
Wp= 44.03
Recipiente + peso humedo 9.66 9.73 30.21
Recipeinte + peso seco 9.37 9.48 9.35
9.60 Ip=
Simbolo de la carta
de plasticidad (CH)Agua Ww 0.29 0.25 0.25
Observaciones:
Peso Seco Ws 0.66 0.53 0.61
Recipiente 8.71 8.95 8.74
Arcilla de alta plasticidad
Contenido de agua 43.94 47.17 40.98
peso e
n g
ram
os
LÍMITE PLÁSTICO
PROYECTO: Diseño de Presa Pequeña para el recinto Sartanejal
MUESTRA: PROFUNDIDAD:
Laboratorio "Ing. Dr. Arnaldo Ruffilli"
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FÍSICAS
25
74.24
Número de golpes 40
62.00
63.50
65.00
66.50
68.00
69.50
71.00
72.50
74.00
75.50
77.00
78.50
80.00
81.50
83.00
84.50
86.00
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42
CO
NT
EN
IDO
DE
AG
UA
%
NUMERO DE GOLPES
PROYECTO :
MUESTRA :
DESCRIPCION DEL MATERIAL :
FECHA :
REALIZADO POR :
TAMIZTamiz
mm
PESO
PARCIAL
%
RETENIDO
%RETENIDO
ACUMULADO
%PASANTE
ACUMULADOESPECIFICACIONES
Diseño de Presa Pequeña para el Recinto Sartanejal Del Cantón Isidor Ayora
1
Arcilla de alta plasticidad
100
2 1/2 " 63 0 0.00 0.00 100.00
3" 75 0 0.00 0.00 100.00
1 1/2" 38.1 0 0.00 0.00 100.00
2" 50 0 0.00 0.00 100.00
3/4" 19 0 0.00 0.00 100.00
1" 25 0 0.00 0.00 100.00
3/8" 9.5 0 0.00 0.00 100.00
1/2" 12.5 0 0.00 0.00 100.00
No. 4 4.75 0 0.00 0.00 100.00
1/4" 6.4 0 0.00 0.00 100.00
No. 16 1.18 0 0.00 0.00 100.00
No.10 2 0 0.00 0.00 100.00
No. 100 0.15 0 0.00 0.00 100.00
No. 40 0.425 0 0.00 0.00 100.00
458 99.13 100.00 0.00
No. 200 0.075 4 0.87 0.87 99.13
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
LABORATORIO " ING. DR. ARNALDO RUFFILLI "
ANALISIS GRANULOMETRICO
Observaciones: Clasificación SUCS = CH ( Arcilla de alta plasticidad)
Clasificación AASTHO = A-7-5 (Suelo arcilloso)
TOTAL 462.00 100.00
0 - 20
FONDO
Volúmen del Cilindro = m3 Fecha:
Peso del Cilindro = 6466 Kg. Proyecto:
Número de Golpes por capa = 56 Ubicación: Cantón Isidro Ayora
Número de capas = 5 Muestra: 1
CANTIDAD PESO TIE- PESO TIE- PESO PESO PESO PESO TIE- PESO TIE- PESO DENSIDAD
DE AGUA RRA HUME- RRA SECA DE DE SECO W RRA HUME- RRA HUME- 1 + w /100 TIERRA SECA
DA + RECI- + RECI- RECIPIENTE AGUA DA + CILIN- DA SECA
PIENTE PIENTE DRO
cm3 No. gr. gr. gr. gr. gr. % gr. gr. gr. Kg/m3
HN 4 145.60 135.20 17.70 10.40 117.50 8.85 10025 3559 1.089 3270 1540
250 20 142.50 130.20 17.60 12.30 112.60 10.92 10158 3692 1.109 3328 1568
500 35 158.00 139.80 17.20 18.20 122.60 14.85 10379 3913 1.148 3407 1605
750 36 157.00 136.90 17.60 20.10 119.30 16.85 10289 3823 1.168 3272 1541
CONTENIDO NATURAL DE HUMEDAD
CONTENIDO OPTIMO DE HUMEDAD
14.00 %
DENSIDAD SECA MAXIMA
1610 Kg/m3
OBSERVACIONES:
Operador: Verif icado Por: ING. JULIO VARGAS JIMÉNEZ
e-mail: [email protected] - Telf.: 04-2281037
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILLaboratorio de Suelos y Materiales "Ing. Dr. Arnaldo Ruffilli"
Av. Kennedy S/N y Av. Delta - Tel. 2 281037
Cdla. Universitaria Av. Kennedy - frente al Colegio Las Mercedarias
0.002123
PRUEBA PROCTOR
RECIPIENTE
Estudio y Diseño de Presa Pequeña de Recinto Sartanejal
1525
1535
1545
1555
1565
1575
1585
1595
1605
1615
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
De
nsi
da
d K
g/m
3
Contenido de Humedad (%)
Bibliografía
Aparicio, F.J. (1992).Fundamentos de Hidrología de Superficie .México. D.F:
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Sotelo Ávila, Gilberto, hidráulica de canales, Mexico:D.F . UNAM 2002
IGM. Instituto Geografico Militar (2015), Cartografia Hoja Pedro Carbo
Presidencia
de la República
del Ecuador
AUTOR/ES: REVISORES:
Ing. Alfredo Silva, M.Sc
Pulla Ortega Jorge Fabricio Ing. Patricia Cárdenas, M.Sc
Jarrin Maldonado Alberto Alejandro Ing. Enrique Herbozo
INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil FACULTAD: De Ciencias Matematicas y Fisicas
CARRERA: Ingenieria civil
FECHA DE PUBLICACIÓN: 2016 Nº DE PÁGS: 100
ÁREAS TEMÁTICAS:
Estudio y diseño de la presa
PALABRAS CLAVE:
Presa - Diseño – Evapotranspiración
RESUMEN:
N. DE REGISTRO (en base de datos): Nº. DE CLASIFICACIÓN:
DIRECCIÓN URL (tesis en la web):
ADJUNTOS PDF: SI NO
CONTACTOS CON AUTOR/ES: Teléfono: E-mail:
CONTACTO EN LA Nombre: FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
INSTITUCIÒN: Telèfono: 2-283348
Quito: Av. Whymper E7-37 y Alpallana, edificio Delfos, teléfonos (593-2) 2505660/ 1: y en la
Av. 9 de octubre 624 y Carrión, edificio Prometeo, teléfonos: 2569898/9, Fax: (593 2) 250-9054
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGIA
FICHA DE REGISTRO DE TESIS
0985331012
0990358576
Innovacion y saberes
º
1
A lo largo de los años los sistemas hidrauliocos tales como Albarras , Jagueyes , y <aguadas de retención han sido un recurso i mportante en la ocupación humana dominados por el bosuqe seco y tropicas.
Podemos definir a las Albarrdas como humedales o cuerpos de agua cerrados que permanecen en un mismo lugar sin correr ni fl uir , corresponden a todas las agua interiores que no presentan corriente continua es decir aguas estancadas sin flujo tales como l agos , lagunas, pantanos.Tienen muros de tierra llamados ( cabeceras y brazos ) , sus formas son variadas , circulares , semicirculares ( en forma de herradura ) y circular a largada en forma de cola, se llena por la acumulación de agua que producen de las escirrentias de las aguas lluvias de los lugares mas elevados, ademas de dotar una mejor calidad de vida a las poblaciones .
X
ESTUDIO Y DISEÑO DE PRESA PEQUEÑA PARA EL RECINTO SARTANEJAL DEL CANTÓN ISIDRO AYORA
TÍTULO Y SUBTÍTULO
