Microsoft Word - ESTRUCTURAS HIDRAULICAS
MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE SAN ROMAN JULIACA
ESTRUCTURAS HIDRAULICAS
DRENAJE PLUVIAL DE LA CIUDAD DE JULIACACONSULTOR:
Ing. OSCAR E. SALAZAR JAIME CIP N 54172JULIACA 2010
Estudio Definitivo y Expedientes Tcnicos Del Drenajede Aguas Pluviales de la Ciudad de Juliaca.ESTRUCTURAS HIDRAULICAS
Municipalidad Provincial de San Romn Juliaca1
MEMORIA DE CALCULO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DEL SISTEMA DE DRENAJE.
(ZONA A Y C)
1.0HIDROLOGIA E HIDRAULICA FLUVIAL
1.1ANLISIS METODOLGICO.
Para un mejor enfoque de la metodologa seguida en este estudio, se puede mencionar a continuacin el procedimiento empleado para alcanzar los objetivos planteados:
Hidrologa:
A. Obtencin y actualizacin de la informacin bsica.
En la zona de estudio (subcuenca del ro Torococha) no se dispone de estaciones de control hidromtrica ni pluviogrfica. Pero se cuenta con una estacin pluviomtrica controlada por CORPAC y una estacin limnimtrica en el ro Coata (puente Maravillas) y puente Unocolla monitoreadas por SENAMHI.La recopilacin de la informacin bsica se ha centrado en los registros hidrometeorolgicos y se ha puesto nfasis en lo relacionado a precipitaciones y descargas mximas de las estaciones ubicadas en el mbito de influencia del Proyecto y de las zonas adyacentes.
CUADRO N 01: Fuentes de Informacin hidrolgica.
ESTACIONCODIGOUBICACIN POLITICAUBICACIN GEOGRAFICAPeriodo deRegistroVariablePropietario
Long. OesteLatitudSurAltitud(msnm)
PasDptoProv.Dist.
Juliaca704PerPunoSan RomnJuliaca7009'00"1529'00"38261963-2002Pmx 24horasSENAMHI
JuliacaS/CPerPunoSan RomnJuliaca7012'28"1526'39"38612003-2008Pmx 24horasSENAMHI
Puno708PerPunoPunoPuno7001'00"1550'00"38121965-1989Intensidad de PPSENAMHI
B. Trabajos de campo.
En el desarrollo del estudio hidrolgico ha sido importante realizar los trabajos de campo, que han consistido en definir las reas de influencia en funcin a la configuracin topogrfica del mbito del proyecto que est conformada por reas eriazas y reas urbanas, lo cual ha motivado a dividir el rea de estudio en microcuencas no urbanas y urbanas constituido bsicamente por la parte media y baja de la subcuenca del ro Torococha y reas adyacentes.
Seguidamente se presenta la descripcin de la evaluacin de campo de cada uno de los sectores definidos.
C. rea de las microcuencas.
Se ha determinado las reas por zonas de drenaje pluvial, vale decir de las microcuencas no urbanas y urbanas. Para ello se ha utilizado las cartas nacionales, planos catastrales del rea de estudio y los trabajos de campo, por lo que nos ha permitido delimitar las cuencas de drenaje que conforman el sistema de drenaje pluvial de la ciudad de Juliaca. A continuacin se muestra las reas por zonas de drenaje.
Zona A= 5.9700 Km2Zona B=21.7752 Km2Zona C=20.6627 Km2Zona D=26.3425 Km2Zona E(Microcuenca alta no urbana del ro Torococha =31.8096 Km2
La superficie total de la zona de estudio es de 106.56 Km2, en detalle para las microcuencas se presentan en los cuadros de clculo de las mximas avenidas.
D. Anlisis de la informacin.
Una variable bsica en la estimacin de las mximas avenidas lo constituye el tiempo de retorno, segn la Norma OS-060 establece que el sistema mayor de drenaje ser diseado para un tiempo de retorno de 25 aos y el drenaje menor entre 2 y 10 aos; como criterio se tiene que a mayor TR, mayor ser el costo de inversin, adems que en nuestro pas cada regin tiene caractersticas climticas particulares, por lo cual se analizaron las medias mviles del registro de la precipitaciones mximas de 24 hrs de la estacin Juliaca, establecindose que cada 10 aos se presenta en promedio lluvias de altas intensidades, grafico presentado en el estudio.
Las precipitaciones mximas de diferentes duraciones de la estacin Puno y las precipitaciones mximas en 24 horas de la estacin Juliaca, muestran una serie aceptable de 22 y 37 aos con informacin. Del anlisis grfico de la informacin de las precipitaciones mximas de diferentes duraciones de la estacin Puno y las precipitaciones mximas en 24 horas de la estacin Juliaca, estas presentan una tendencia similar en su comportamiento climatolgico, lo que denota que su utilidad estar en funcin a la metodologa ms adecuada a aplicarse en el presente estudio.
Cuadro No 2 Registro de Precipitacin Mxima (mm.)
PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HRS.
NAoPmxNAoPmx
1196329.0022198536.70
2196442.0023198638.60
3196629.2024198738.80
4196748.2025198833.00
5196838.0026199020.00
6196924.3027199135.00
7197028.4028199222.00
8197151.3029199350.00
9197236.2030199424.00
10197325.2031199530.00
11197430.0032199629.00
12197525.2033199728.40
13197621.5034200026.30
14197737.4035200129.90
15197834.0036200263.30
16197925.7037200336.50
17198030.3038200432.80
18198126.0039200547.40
19198249.0040200630.30
20198326.5041200739.30
21198452.0042200845.00
(mm.).
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
HIDROGRAMA DE PRECIPITACION MAXIMA EN 24Hrs.- JULIACA
70 04 aos 11 aos 2 aos 9 aos 9 aos
1960 1970 1980 1990 2000 2010
Grafica N 01: Anlisis de frecuencia de la precipitacin mxima en 24 horas.
Una variable bsica en la determinacin de las mximas avenidas lo constituye el perodo de retorno, para lo cual se realiz el anlisis de ciclisidad de perodos secos y hmedos del registro de precipitaciones mximas en 24 horas de la estacin Juliaca, segn el diagrama obtenido se muestra que las precipitaciones mximas extremas con altas intensidades se presentan con mayor recurrencia cada 10 aos aproximadamente. Con este anlisis y con los tiempos de retorno determinados para diferentes estructuras hidrulicas que muestran las bibliografas hidrolgicas, se ha seleccionado 10 aos como el perodo de retorno del caudal mximo instantneo a determinarse en el presente proyecto.
Con respecto de los anlisis efectuados, a continuacin se muestran los valores de la precipitacin mxima en 24 horas para diferentes perodos de retorno; ver cuadro No 01 y Grfico No 02.
Cuadro No 3 Precipitacin Mxima en 24 Horas
Precipitacin mxima en 24 horas para diferentes perodos de retorno.
Estacin Climatolgica: Juliaca
(Ajuste Mtodo Log-Pearson tipo III)
Perodo de retorno(Aos)Precipitacin mxima(mm)
2510205010031.1040.1046.8053.8064.0072.40
E. Determinacin de mximas avenidas.
i) Determinacin de mximas avenidas en la microcuencas (zona A y C).
La evaluacin hidrolgica de la microcuenca A y C se ha orientado bsicamente a la determinacin de caudales de mxima avenida mediante el empleo de mtodos hidrometeoro lgicos, como: El Mtodo Hidrograma Unitario Sinttico de Snyder con la informacin dispone de estaciones hidromtricas de control.
Es importante destacar que los trabajos de campo han sido de mucha relevancia durante el proceso de recopilacin de informacin bsica y en la fase de la calibracin de los modelos, en concordancia al conocimiento de la fisiografa del rea de estudio, se ha establecido todos los coeficientes de los modelos hidrolgicos. Para el caso particular del Hidrograma Unitario Sinttico de Snyder se ha optado los valores de los coeficientes Cp y Ct para cuencas de menor pendiente sean de 0,4 y 2.20, tomados del Manual de Referencia Tcnica del Modelo HEC- HMS.
Seguidamente se presenta una breve descripcin de los resultados obtenidos mediante la aplicacin de los diferentes modelos hidrolgicos sealados:
Hidrograma unitario sinttico de Snyder
El hidrograma unitario sinttico de Snyder es un hidrograma que relaciona las caractersticas hidrolgicas de la cuenca como la precipitacin y el caudal base, con las caractersticas fsicas de la misma, como: longitud del cauce principal y el rea de drenaje entre otros parmetros. El fundamento terico de ste mtodo se presenta en el Anexo No 4 de hidrologa.
Las investigaciones pertinentes han establecido que a partir de la duracin de un exceso de precipitacin pueden determinarse las caractersticas de un hidrograma unitario requerido, como: el caudal pico por unidad de rea de la cuenca, el retardo de cuenca, el tiempo base, y los anchos W (en unidades de tiempo) del hidrograma unitario al 50 y 75 % del caudal pico, los que a su vez permiten obtener el hidrograma unitario requerido.
Sobre la base de ste fundamento terico se ha determinado caudales de mxima avenida para diferentes perodos de retorno considerando como informacin de entrada los siguientes parmetros: longitud del cauce principal (km), la longitud del cauce desde la salida de la cuenca hasta el punto ms cercano al centroide, duracin del exceso de lluvia, precipitacin mxima, rea de la microcuenca y los coeficientes Ct = 2.20, Cp = 0,4 estimados para ste anlisis. Adems se estim los valores de CN (nmero de curvas de escurrimiento del Servicio de Conservacin de Suelos) cuyo valor depende del tipo de suelo, la cobertura vegetal, la pendiente del terreno y la precipitacin antecedente entre otros factores. Para el presente estudio se obtuvo dos grupos de suelos B (35%, CNB = 69.0) y C (65%, CNC = 79.0), obtenindose un valor ponderado de CN = 76.0.
En el cuadro anexo se presenta la secuencia de clculos de caudal de mxima avenida para un perodo de retorno de 10 aos para la micro cuenca A y C y conjuntamente con en el grfico hidrograma unitario correspondiente.
ii) Determinacin de mximas avenidas en el Ro Coata.
La evaluacin hidrolgica para el rio Coata se obtuvo en del anlisis de frecuencia empleando los mtodos de anlisis de eventos extremos, llegando a obtener los caudales de mximas avenidas para series sin y con regulacin de la presa Lagunillas.
Cuadro No 4 Caudales mximos instantneos Rio Coata
Tiempo de Retorno(aos)Caudales de Mximas avenidas en m3/seg.
sin regulacincon regulacin
2319.63258.96
5448.26363.18
10533.43432.18
20615.12498.37
50720.86584.04
100800.1648.24
200879.05712.21
500983.21796.6
10001061.93860.38
En el anexo se presenta la metodologa de obtencin de caudales.
1.2Hidrulica fluvial:
1.2.1Modelacin hidrulica.
La Modelacin hidrulica viene a ser el desarrollo del comportamiento del perfil hidrulico o curvas de remanso de un ro para un caudal de diseo determinado, cuya finalidad es obtener las cotas de la superficie del agua en el rio, tirante del agua, la velocidad media del flujo, nmero de Froude, etc. Estos parmetros se utilizan en el diseo puentes (para calcular la socavacin producido por el paso del agua en los pilares y estribos), para diseo de diques de proteccin de defensas ribereas para control de avenidas (para calcular las cotas de corona del dique de proteccin), y diseo de proteccin de los terraplenes de una carretera, para definir niveles de entrega de los drenes al ro, etc., mediamente el uso del Software HEC- RAS.
El procedimiento de clculo est basado en la solucin de la ecuacin unidimensional de energa, considerando perdidas por friccin y evaluadas con la ecuacin del Manning.
Para la aplicacin del Software HEC-RAS requiere las siguientes consideraciones bsicas tales como:
Caudales de diseo. Premisas de simulacin. Tramos de la simulacin. Longitud del tramo.
Caractersticas geomtricas de la seccin transversal del ro. Coeficientes de prdidas de energa.
Coeficiente de rugosidad de Manning n.Coeficiente de contraccin y expansin del cauce.
1.2.2 Consideraciones bsicas para la simulacin.
Para el desarrollo de la simulacin hidrulica de un ro mediante el empleo del software HEC-RAS, los parmetros bsicos, como fsicos, hidrolgicos e hidrulicos que se consideran en la simulacin son los siguientes: Caudales de diseo, premisas de simulacin, tramo de la simulacin, longitudes de tramo, caractersticas geomtricas de la seccin transversal del ro, coeficientes de prdidas de energa (coeficientes de rugosidad de Manning n, coeficiente de contraccin y expansin).
A.- Caudales de diseo.
La simulacin hidrulica se efectu con los caudales mximos instantneos de diseo para los periodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50 y 100 aos respectivamente, obtenidos del anlisis de mximas avenidas, del cuadro N4.
B.- Premisas de simulacin
Las premisas a tomarse en cuantas en la simulacin hidrulica de cualquier corriente de agua son: secciones de levantamiento topogrfico, cota de fondo del cauce, movimiento de tierras en el cauce, taludes de diseo, borde libre, etc.
Para la simulacin hidrulica del ro Coata, se consider las siguientes premisas:
Seccin:del levantamiento topogrfico.
Cota de fondo:la menor de las secciones.
No hay movimiento de tierras en el cauce.
C.- Tramo de la simulacin.
Es el levantamiento total del tramo del ro en estudio, comprendido desde aguas abajo hacia aguas arriba del rgimen del flujo en una longitud de 1 Km. determinada (en progresivas).
Se trabaj con dos tramos del ro Coata, tales como: Zona la de descarga de los drenes de descarga de los drenes principales A y C.
Seccin de descarga del dren DJC. 1.
Seccin de descarga del dren DJA. 1.
Las secciones transversales se obtuvieron del volumen de topografa.
D.-Longitud del tramo
Municipalidad Provincial de San Romn Juliaca10
Son las distancias medicas entre secciones transversales consecutivas se denominan longitudes de tramo, vale decir las longitudes del tramo para la margen izquierda (LOB), canal principal (Chnnel) y margen derecha (ROB), respectivamente. Longitudes de tramo del canal principal se miden tpicamente a lo largo de la lnea de corriente o eje del ro, longitudes del tramo de las mrgenes deben medirse a lo largo del trazo anticipado del centro de masa del flujo del margen o eje del dique de ambas mrgenes.
E.- Caractersticas geomtricas de la seccin transversal del ro.
La geometra de frontera para el anlisis de flujo en corrientes naturales se especifica en trminos de los perfiles de la superficie del tramo (secciones transversales) y las distancias medidas entre ellas (longitudes de tramo). Las secciones transversales se ubican en intervalos a lo largo de una corriente para caracterizar la capacidad de paso de flujo de la corriente y de su lecho de creciente adyacente y adems debe abarcar el lecho de creciente completo y deben ser perpendiculares a las lneas de flujo de la corriente.
Las secciones transversales deben ser representadas a lo largo de un tramo de corriente y en lugares ocurren cambios de caudal, pendiente, forma o rugosidad, en lugares donde comienzan o terminan diques y en puentes o estructuras de control tales como: vertederos, etc. Donde aparecen cambios abruptos debe utilizarse varias secciones transversales y en general en ros grandes y estables de pendiente suave normalmente requieren el menor nmero de secciones transversales por milla.
Tradicionalmente se orienta los datos de las secciones transversales en direccin de aguas abajo ya que el Modelo considera que la margen izquierda del ro tiene los nmeros de extensin ms bajos y la margen los ms altos.
Cada punto de datos en la seccin transversal tiene su nmero de estacin que corresponde a la distancia horizontal acumulada y sus respectivas cotas, el sentido de ubicacin de los datos es de izquierda a derecha. El sentido de ingreso de datos de las secciones transversales de un tramo considerado al modelo es de aguas abajo hacia aguas arriba o al revs, de modo que dichas secciones tambin deben ser levantadas topogrficamente de igual forma para tener mayor facilidad en el ingreso y manejo de datos.
F.- Coeficientes de prdidas de energa.
Para determinar prdidas de carga hay varios tipos de coeficientes de prdidas como: coeficientes n de Manning o valor k de rugosidad equivalente para prdidas de carga por friccin, coeficientes de contraccin y expansin para determinar prdidas en transicin (choque) y coeficientes de prdida de puentes y alcantarillas para determinar prdidas relacionadas con la forma de vertederos, configuracin de pilas, presin de flujo y las condiciones de entrada y salida.
Determinacin del coeficiente de rugosidad de Manning n.
En el clculo del perfil hidrulico, la mayor dificultad reside en la determinacin del coeficiente de rugosidad n, que en buena cuenta significa estimar la resistencia al escurrimiento en un cauce.
Considerando los factores que afectan la rugosidad en u ro, tales como: rugosidad de la superficie, vegetacin, irregularidades del cauce, alineamiento del cauce, depsitos y socavaciones, obstrucciones, tamao y forma de canal, nivel y caudal cambio estacional y transporte del material slido, etc. Para el tramo considerado del ro Coata en estudio, se consider el coeficiente de rugosidad de Manning n para el cauce principal y para ambas mrgenes un valor de n = 0.030, respectivamente.
Estimacin del coeficiente de contraccin y expansin del cause.
Las contracciones y expansiones del cause por el cambio de la seccin en todo el tramo considerando del ro en estudio, muestra en forma gradual y segn la recomendacin del mtodo y de la tabla nro. 11.1 se consider las siguientes valores:
Coeficientes de contratacin=0.10
Coeficientes de expansin=0.30
Tabla Nro. 1: Coeficiente de contraccin y expansin
Tipo de TransicinCoeficientes
ContraccinExpansin
Sin prdidas de transicin.Transiciones Graduales. Secciones de Puente. Transiciones Abruptas.0.000.100.300.600.000.300.500.80
Fuente: Ven Te Chow (1995) Hidrulica de Canales Abiertos.
El valor mximo para el coeficiente de expansin seria 1.0.
1.2.3Informacin base (data) para la simulacin.
La informacin bsica para la simulacin realizada (Cross Section Data base GeometryData) para el ro coata, se identifica los siguientes parmetros;
Estacin de la simulacin hidrulica, de aguas abajo (Downstream) hacia aguas arriba (Upstream).River, nombre del ro, es decir Coata.Progresiva, estancado de aguas abajo hacia aguas arriba.
Reach, tramo Lower o Upper, a partir de un punto de referencia (tramo urbano para el ro Coata).Downstream Reach Lengths, distancias entre secciones consecutivas en los ejes izquierda, ro y derecha (LOB, Channel y ROB).Mannings n Valuces, valores del coeficiente de rugosidad para el cauce principal y secundario (LOB, Channel y ROB).Main Channel Bank Stations, puntos extremos del cause principal (Left Bank yRight Bank).Cont/Exp. Coeficients; coeficientes de contraccin y expansin por el cambio de la seccin.Cross Section X-Y Coordinales, coordenadas de la seccin transversal obtenidas a partir de la informacin topogrfica, respectivamente.Aparte de los parmetros geomtricos se tiene datos de flujo permanente (SteadyFlow Data), bsica para la simulacin.
1.2.4 Resultados de la modelacin hidrulica.
Los resultados de la Simulacin, son datos de salida de Software, se explican por columnas y de izquierda a derecha:
A.- Perfiles hidrulicos.
Con los valores de los niveles de mximas avenidas (Q2, Q5, Q10, Q20, Q50 y Q100) obtenidos en la modelacin hidrulica del ro Coata, se constituyen los perfiles hidrulicos correspondientes (ver grficos Nro. 3 y 4), a partir de los cuales se determinar las cotas de entrega de los drenes proyectados en cuestin.
B.- Sumario de datos (tabla de salida de datos del Software HEC-RAS).
Ver cuadros Nro. 5 y 6 donde muestra los niveles hidrulicos y otros parmetros en las secciones aguas arriba y aguas debajo de puntos de entrega de los drenes).
Reach, Tramo Urbano (para el ro Coata).River Sta. Estacin en el ro.Profile, perodo de retorno de caudal de diseo (por fila: 2, 5, 10, 20, 50 y 100 aos).Q total (m3/sg), caudal mximo instantneo de diseo (por la fila y periodo de retorno: (sin regulacin: 319.63, 448.26, 533.43, 615.12, 720.86, 800.10, 879.05,983.21, 1061.93m3/sg) y (con regulacin: 258.96, 363.18, 432.18, 498.37, 584.04,648.24, 712.21, 796.60, 860.38 m3/sg), respectivamente.Min Chl El. (m), elevacin de fondo de cauce.W.S Elev. (m), elevacin e la superficie del agua.
Crit W.S (m), elevacin de la superficie del agua crtica.E.G. Elev. (m), elevacin de la lnea de energa.E.G: Slope (m/m), pendiente de la lnea de energa.Vel. Chnl (m/s), velocidad del agua en el canal.Flow Area (m2), rea hidrulica.Top. Width (m), ancho superior o espejo de agua.Froude # Chl, nmero de Fraude.Max. Chl. Depth (m), profundidad o tirante mximo e agua en el canal.Otros.
C.- Secciones Transversales.
Las secciones transversales obtenidas en la simulacin hidrulica, se muestran en el anexo, principalmente las secciones de aguas arriba y aguas abajo en zonas de entrega de cada Dren pluvial mostrando los niveles de agua que alcanzaran con cada valor demximas avenidas consideradas.
3820
DJA-1RIOCOA T A C-REG Pl an: P l an 03 01/12/2009SEC409.09
.03.03.03
L eg e ndE G TR: 10 0 0 AOS
E levation (m)3819
3818
E G TR: 50 0 A OS WS T R: 1 00 0 A OS WS T R: 5 00 A OS E G TR: 20 0 A OS WS T R: 2 00 A OS E G TR: 10 0 A OS WS T R: 1 00 A OSE G TR: 50 A OS
3817
WS T R: 5 0 AOS E G TR: 20 A OS WS T R: 2 0 AOS E G TR: 10 AOS
3816
3815
WS T R: 1 0 A OS E G TR: 5 AOSWS T R: 5 A OS E G TR: 2 AOS WS T R: 2 A OS Gro un dB an k S ta
-80-60-40-20020406080100
Station (m)
DJC1-RIO COA T A CON REG ULA CIO N Pl an : P l an 02 01/12/2009SEC578.84
.03.03.033824
L eg e ndE G 10 0 0 AOS
3823
E levation (m)382
E G 50 0 A OS WS 1 00 0 A OS WS 5 00 A OS E G 20 0 A OS WS 2 00 A OS E G 10 0 A OSWS 1 00 A OS
3821O
3820
E G 50 A OS WS 5 0 AOS E G 20 A OS WS 2 0 AOS E G 10 A OS WS 1 0 AOSE G 5 AOS
3819
3818
WS 5 A OS E G 2 AOS WS 2 A OS Gro un dB an k S ta
-100-50050100
Station (m)
Las secciones transversales obtenidas en la simulacin hidrulica, se muestran en el Anexo, principalmente las secciones de aguas arriba y aguas en zonas de entrega de cada Dren pluvial mostrando los niveles de agua que alcanzaran con cada valor de mximas avenidas consideradas.
D.- Otras Variables
El modelador puede obtener ms informacin de otras variables segn caso necesario, elSoftware HEC-RAS tiene varias opciones.
Las tablas completas de todos los tramos, secciones transversales y otras variables de salida de Software, se muestra en el Anexo.
Zonas de entrega de los drenes al ro Coata, en el sistema de drenaje pluvial de la cuidad de Juliaca.
Zona A:DJA-1, entrega al ro Coata (segn topografa a la seccin 409.09). Zona C:DJC-1, entrega al ro Coata (segn topografa a la seccin 578.84).A continuacin tenemos los resultados de la modelacin hidrulica del ro Coata, donde se muestra el Esquema general del ro Coata y puntos de entrega, los perfiles hidrulicos y la tabla de perfiles hidrulicos. Las secciones transversales de las zonas de entrega de los drenes al ro Coata y otros grficos respectivos se muestran en el Anexo.
ANEXO
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "A"
DRENSECCION TIPOPROGRESIVALONGITUD (m)CAUDALm3/segCOTASCARACTERISTICAS HIDRAULICASCARACTERISTICAS GEOMETRICAS
DEAAG. ARRIBAAG. ABAJOS (m/m)ny (m)V (m/seg)P (m)R (m)FZ (m/m)A (m2)E (m-Kg/Kg)b (m)H (m)Variablet(m)d1(m)d2(m)
H-InicioH-Final
DJA-1
I0+000.001+000.001,000.000.35003822.743821.650.0010900.0150.42000.831.850.2300.4040.000.4200.4591.00var.0.851.130.200.200.20
1+000.001+700.00700.000.64763821.653820.880.0010940.0150.51850.962.330.2900.4260.000.6740.5661.30var.1.131.320.200.200.20
1+700.002+630.91930.910.97893820.883819.870.0010900.0150.61001.072.720.3370.4350.000.9180.6701.50var.1.321.570.200.200.20
2+630.913+123.59492.682.33443819.873819.330.0010900.0150.97001.333.750.4680.4290.001.7581.0671.80var.1.571.790.200.200.20
3+123.594+200.051,076.462.85913819.333818.160.0010900.0150.93001.404.060.5050.4610.002.0501.0302.20var.1.792.170.200.200.20
DJA-1.3I0+000.000+720.00720.000.49193821.073820.560.0007090.0150.65000.762.290.2800.3030.000.6400.6701.00var.1.051.220.200.200.20
0+720.001+699.96979.961.24623820.563819.870.0007100.0150.86000.973.220.4000.3300.001.2900.9081.50var.1.221.570.200.200.20
DJA-1.3.2I0+000.001+240.001,240.000.16403822.263821.050.0009760.0150.25220.641.500.1680.4030.000.2520.2731.00var.0.660.850.200.200.20
DJA-1.3.1I0+000.001+000.001,000.000.36003822.433821.410.0010200.0150.37470.801.950.2310.4180.000.4500.4071.20var.0.700.700.200.200.20
1+000.001+825.01825.010.55753821.413820.560.0010230.0150.51000.902.220.2800.4000.000.6200.5551.20var.0.701.220.200.200.20
DJA-1.1.1I0+000.000+924.48924.480.10933821.213820.380.0009000.0150.20000.601.400.1540.3900.000.2000.2151.00var.0.680.990.200.200.20
DJA-1.1I0+000.001+296.751,296.750.28423820.543819.340.0009250.0150.32770.721.850.2100.4030.000.3900.3541.20var.1.001.780.200.200.20
Estudio Definitivo y Expedientes Tcnicos Del Drenajede Aguas Pluviales de la Ciudad de Juliaca.ESTRUCTURAS HIDRAULICAS
Municipalidad Provincial de San Romn Juliaca17
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "C"
DREN SECCION
PROGRESIVA
LONGIT
CAUDAL
COTAS CARACTERISTICAS HIDRAULICAS CARACTERISTICAS GEOMETRICAS
TIPO
DE A
UD (m)
m3/seg
AG. ARRIBA
AG. ABAJO
S (m/m)
n y (m) V (m/seg)
P (m) R (m) F
Z (m/m) A (m2) E (m- Kg/Kg)
b (m) H (m) Variable
0.18403824.25 3823.69 0.000600 0.015 0.33060.601.66 0.199 0.3090.000.3310.3461.00var.1.000.770.200.200.200.29303823.58 3823.26 0.000790 0.015 0.35450.691.91 0.223 0.3690.000.4250.3791.20var.0.880.750.200.200.200.67503822.96 3822.23 0.000500 0.015 0.62030.732.74 0.340 0.2940.000.9300.6471.50var.1.051.170.200.200.200.67503822.96 3822.23 0.000500 0.015 0.62030.732.74 0.340 0.2940.000.9300.6471.50var.1.171.470.200.200.200.99203822.23 3822.02 0.000368 0.015 0.92940.713.36 0.415 0.2360.001.3940.9551.50var.1.471.720.200.200.201.15003822.02 3821.91 0.000368 0.015 1.04230.743.58 0.436 0.2300.001.5641.0701.50var.1.721.770.200.200.201.25903821.91 3821.79 0.000368 0.015 1.11920.753.74 0.449 0.2260.001.6791.1481.50var.1.771.870.200.200.201.25903821.79 3821.66 0.000300 0.015 1.21360.693.93 0.464 0.2000.001.8201.2381.50var.1.871.810.200.200.202.65203821.66 3821.39 0.000300 0.015 1.20720.845.01 0.626 0.2460.003.1391.2442.60var.1.811.670.200.200.201.70703821.39 3821.06 0.000300 0.010 1.37551.013.86 0.443 0.2240.001.6971.4271.50var.1.501.50.200.200.204.54503821.06 3820.32 0.000300 0.010 1.47791.033.25 0.455 0.3000.001.4781.2231.50var.1.501.50.200.200.200.10903824.23 3823.73 0.001000 0.015 0.19260.601.39 0.139 0.4120.000.1930.2091.00var.0.550.740.200.200.200.16403824.07 3823.13 0.000700 0.015 0.28850.601.58 0.183 0.3380.000.2590.3051.00var.0.880.880.200.200.200.31703823.54 3822.73 0.000600 0.015 0.49190.641.98 0.248 0.2930.000.4920.5131.00var.1.061.040.200.200.200.06603823.62 3823.06 0.001500 0.015 0.12080.601.24 0.097 0.5020.000.1210.1361.00var.0.370.630.200.200.200.10903822.67 3822.18 0.001000 0.015 0.19260.601.39 0.139 0.4120.000.1930.2091.00var.0.601.170.200.200.200.49203823.15 3822.69 0.000400 0.015 0.53460.612.57 0.312 0.2680.000.8020.5541.50var.0.871.110.200.200.201.13503822.69 3822.41 0.000500 0.015 0.55130.793.70 0.387 0.3410.001.4330.5832.60var.1.111.280.200.200.200.26203822.31 3821.91 0.000500 0.015 0.45670.601.91 0.239 0.2710.000.4570.4741.00var.1.121.150.200.200.200.95703822.93 3822.29 0.000500 0.015 0.80440.793.11 0.388 0.2820.001.2070.8361.50var.1.201.310.200.200.200.33903823.43 3823.23 0.000400 0.015 0.60350.602.21 0.273 0.2310.000.6040.6201.00var.0.920.920.200.200.200.58903823.23 3822.69 0.000400 0.015 0.51600.632.83 0.328 0.2820.000.9290.5371.80var.0.920.920.200.200.20H-Inicio H-Final
t(m) d1(m) d2(m)
DJC-1
I 0+000.00 0+940.41 940.41I 0+940.41 1+345.00 404.59I 1+345.00 1+718.79 373.79En Costru 1+718.79 2+820.00 1,101.21EXISTEN2+820.00 3+400.19 580.19EXISTEN3+400.19 3+693.34 293.15EXISTEN3+693.34 4+024.76 331.42I 4+024.76 4+437.83 413.07I 4+437.83 5+353.97 916.142 TUB.D 5+353.97 6+441.00 1,087.033 TUB.D 6+441.00 8+912.46 2,471.46
DJC-1.8 I 0+000.00 0+499.80 499.80DJC-1.7 I 0+000.00 1+345.00 1,345.00DJC-1.6 I 0+000.00 1+354.07 1,354.07DJC-1.5 I 0+000.00 0+375.00 375.00DJC-1.4 I 0+000.00 0+487.00 487.00
DJC-1.3
I 0+000.00 1+164.37 1,164.37I 1+164.37 1+721.10 556.73
DJC-1.2 I 0+000.00 0+800.00 800.00DJC-1.1 I 0+000.00 1+275.00 1,275.00
DJC-1.3.1
I 0+000.00 0+500.00 500.00I 0+500.00 1+848.17 1,348.17
CAUDALES DE DRENAJE ZONA "A"
DRENCOLECTORDRENSECUNDARIODRENTERCIARIODRENCUATERNARIOORDENCODIGOAREA(Km2)AREAACUM. (Km2)LONGITUDDEL CAUCE (Km)LONGITUD ALCENTROIDE CUENCA (Km)CAUDALTR=10 AOS (M3/SEG)CAUDALACUM. (M3/SEG)
DJA 1115181234560.28640.19350.32980.41900.43800.35130.39450.25075.97000.5000.5000.7500.7000.7500.5750.7500.6500.2750.2750.4130.3850.4130.3160.4130.3580.1420.0980.1530.1970.1970.1750.1560.1012.8591
Boc atormenta DJA- 12
Boc atormenta DJA- 13
Boc atormenta DJA- 14
Boc atormenta DJA- 15
Boc atormenta DJA- 16
Boc atormenta DJA- 17
Boc atormenta DJA- 18
DJA-1.191719210.15140.21650.22640.5943
0.22640.7750.4700.5700.4260.2590.3140.0660.1090.1090.2842
0.1093
10
DJA-1.1.111
DJA-1.2A1222230.12060.08050.12060.08050.5000.5500.2750.3030.0660.0440.06560.0437
DJA-1.2B13
DJA-1.314141613201278910110.20450.20090.21750.40050.18870.21040.22100.20800.30300.35692.5114
1.1311
0.35690.5900.5100.4000.5000.5000.5800.4750.4000.6500.7000.3250.2810.2200.2750.2750.3190.2610.2200.3580.3850.0980.0980.1200.2080.0980.0980.1090.1090.1420.1641.2462
0.5575
0.1640
15
Boc atormenta DJA- 1.316
Boc atormenta DJA- 1.317
DJA-1.3.118
19
20
21
22
DJA-1.3.223
TOTAL5.9702.859
CAUDALES DE DRENAJE ZONA "C"
DREN DREN DREN ORDEN CODIGO AREA AREA LONGITUD LONGITUD AL CAUDAL CAUDAL COLECTOR SECUNDARIO TERCIARIO (Km2) ACUM. (Km2) DEL CAUCE (Km) CENTROIDE CUENCA (Km) TR=10 AOS (M3/SEG) ACUM. (M3/SEG)DJC 1 1 1 0.4707 12.977 0.800 0.440 0.175 4.5452 6 0.4251 0.410 0.226 0.1933 7 1.0822 3.510 1.931 0.2584 15 0.2067 0.378 0.208 0.0925 17 0.3936 1.760 0.968 0.1206 18 0.5084 1.035 0.569 0.184DJC 1.1 7 4 0.8813 3.886 1.970 1.123 0.306 1.263DJC 1.1.1 8 2 1.0254 3.005 1.225 0.674 0.350 0.9579 3 1.9793 1.680 0.924 0.607DJC 1.2 10 5 0.765 0.765 1.975 1.126 0.262 0.262DJC 1.3 11 10 0.1193 3.042 0.575 0.316 0.055 1.13512 9 0.4245 1.810 0.996 0.15313 8 0.8573 1.275 0.701 0.339DJC 1.3.1 14 11 0.9415 1.641 1.725 0.949 0.339 0.58915 12 0.6997 1.720 0.946 0.250DJC 1.4 16 13 0.2180 0.218 0.545 0.300 0.109 0.109DJC 1.5 17 14 0.1588 0.159 0.850 0.468 0.066 0.066DJC 1.6 18 16 0.8439 0.844 1.490 0.864 0.317 0.317DJC 1.7 19 20 0.7212 0.721 1.670 0.952 0.262 0.262DJC 1.8 20 19 0.2555 0.256 0.866 0.476 0.109 0.109DJC 2 (DREN NATURAL) 21 21 1.1591 7.685 1.830 0.915 0.420 2.93422 22 3.4668 1.790 0.895 1.25723 23 2.3373 1.200 0.600 0.96224 24 0.7221 1.240 0.620 0.295
Municipalidad Provincial de San Romn Juliaca20TOTAL
20.663 7.479
MEMORIA DE CALCULO HIDROLOGICO E HIDRAULICO
(ZONA D)
Estudio Definitivo y Expedientes Tcnicos Del Drenajede Aguas Pluviales de la Ciudad de Juliaca.ESTRUCTURAS HIDRAULICAS
Municipalidad Provincial de San Romn Juliaca21
MEMORIA DE CALCULO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DEL SISTEMA DE DRENAJE.
(ZONA D)
1.0HIDROLOGIA E HIDRAULICA FLUVIAL
1.1ANLISIS METODOLGICO.
Para un mejor enfoque de la metodologa seguida en este estudio, se puede mencionar a continuacin el procedimiento empleado para alcanzar los objetivos planteados:
Hidrologa:
F. Obtencin y actualizacin de la informacin bsica.
En la zona de estudio (subcuenca del ro Torococha) no se dispone de estaciones de control hidromtrica ni pluviogrfica. Pero se cuenta con una estacin pluviomtrica controlada por CORPAC y una estacin limnimtrica en el ro Coata (puente Maravillas) y puente Unocolla monitoreadas por SENAMHI.La recopilacin de la informacin bsica se ha centrado en los registros hidrometeorolgicos y se ha puesto nfasis en lo relacionado a precipitaciones y descargas mximas de las estaciones ubicadas en el mbito de influencia del Proyecto y de las zonas adyacentes.
CUADRO N 01: Fuentes de Informacin hidrolgica.
ESTACIONCODIGOUBICACIN POLITICAUBICACIN GEOGRAFICAPeriodo deRegistroVariablePropietario
Long. OesteLatitudSurAltitud(msnm)
PasDptoProv.Dist.
Juliaca704PerPunoSan RomnJuliaca7009'00"1529'00"38261963-2002Pmx 24horasSENAMHI
JuliacaS/CPerPunoSan RomnJuliaca7012'28"1526'39"38612003-2008Pmx 24horasSENAMHI
Puno708PerPunoPunoPuno7001'00"1550'00"38121965-1989Intensidad de PPSENAMHI
G. Trabajos de campo.
En el desarrollo del estudio hidrolgico ha sido importante realizar los trabajos de campo, que han consistido en definir las reas de influencia en funcin a la configuracin topogrfica del mbito del proyecto que est conformada por reas eriazas y reas urbanas, lo cual ha motivado a dividir el rea de estudio en microcuencas no urbanas y urbanas constituido bsicamente por la parte media y baja de la subcuenca del ro Torococha y reas adyacentes.
Seguidamente se presenta la descripcin de la evaluacin de campo de cada uno de los sectores definidos.
H. rea de las microcuencas.
Se ha determinado las reas por zonas de drenaje pluvial, vale decir de las microcuencas no urbanas y urbanas. Para ello se ha utilizado las cartas nacionales, planos catastrales del rea de estudio y los trabajos de campo, por lo que nos ha permitido delimitar las cuencas de drenaje que conforman el sistema de drenaje pluvial de la ciudad de Juliaca. A continuacin se muestra las reas por zonas de drenaje.
Zona A= 5.9700 Km2Zona B=21.7752 Km2Zona C=20.6627 Km2Zona D=26.3425 Km2Zona E(Microcuenca alta no urbana del ro Torococha =31.8096 Km2
La superficie total de la zona de estudio es de 106.56 Km2, en detalle para las microcuencas se presentan en los cuadros de clculo de las mximas avenidas.
I. Anlisis de la informacin.
Una variable bsica en la estimacin de las mximas avenidas lo constituye el tiempo de retorno, segn la Norma OS-060 establece que el sistema mayor de drenaje ser diseado para un tiempo de retorno de 25 aos y el drenaje menor entre 2 y 10 aos; como criterio se tiene que a mayor TR, mayor ser el costo de inversin, adems que en nuestro pas cada regin tiene caractersticas climticas particulares, por lo cual se analizaron las medias mviles del registro de la precipitaciones mximas de 24 hrs de la estacin Juliaca, establecindose que cada 10 aos se presenta en promedio lluvias de altas intensidades, grafico presentado en el estudio.
Las precipitaciones mximas de diferentes duraciones de la estacin Puno y las precipitaciones mximas en 24 horas de la estacin Juliaca, muestran una serie aceptable de 22 y 37 aos con informacin. Del anlisis grfico de la informacin de las precipitaciones mximas de diferentes duraciones de la estacin Puno y las precipitaciones mximas en 24 horas de la estacin Juliaca, estas presentan una tendencia similar en su comportamiento climatolgico, lo que denota que su utilidad estar en funcin a la metodologa ms adecuada a aplicarse en el presente estudio.
Cuadro No 2 Registro de Precipitacin Mxima (mm.)
PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HRS.
NAoPmxNAoPmx
1196329.0022198536.70
2196442.0023198638.60
3196629.2024198738.80
4196748.2025198833.00
5196838.0026199020.00
6196924.3027199135.00
7197028.4028199222.00
8197151.3029199350.00
9197236.2030199424.00
10197325.2031199530.00
11197430.0032199629.00
12197525.2033199728.40
13197621.5034200026.30
14197737.4035200129.90
15197834.0036200263.30
16197925.7037200336.50
17198030.3038200432.80
18198126.0039200547.40
19198249.0040200630.30
20198326.5041200739.30
21198452.0042200845.00
FUENTE:SENAMHI PUNO Y ESTUDIO DE FACTIBILIDAD
(mm.).
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
HIDROGRAMA DE PRECIPITACION MAXIMA EN 24Hrs.- JULIACA
70 04 aos 11 aos 2 aos 9 aos 9 aos
1960 1970 1980 1990 2000 2010
Grafica N 01: Anlisis de frecuencia de la precipitacin mxima en 24 horas.
Una variable bsica en la determinacin de las mximas avenidas lo constituye el perodo de retorno, para lo cual se realiz el anlisis de ciclisidad de perodos secos y hmedos del registro de precipitaciones mximas en 24 horas de la estacin Juliaca, segn el diagrama obtenido se muestra que las precipitaciones mximas extremas con altas intensidades se presentan con mayor recurrencia cada 10 aos aproximadamente. Con este anlisis y con los tiempos de retorno determinados para diferentes estructuras hidrulicas que muestran las bibliografas hidrolgicas, se ha seleccionado 10 aos como el perodo de retorno del caudal mximo instantneo a determinarse en el presente proyecto.
Con respecto de los anlisis efectuados, a continuacin se muestran los valores de la precipitacin mxima en 24 horas para diferentes perodos de retorno; ver cuadro No 01 y Grfico No 02.
Cuadro No 3 Precipitacin Mxima en 24 Horas
Precipitacin mxima en 24 horas para diferentes perodos de retorno.
Estacin Climatolgica: Juliaca
(Ajuste Mtodo Log-Pearson tipo III)
Perodo de retorno(Aos)Precipitacin mxima(mm)
2510205010031.1040.1046.8053.8064.0072.40
J. Determinacin de mximas avenidas.
iii) Determinacin de mximas avenidas en la microcuencas (zona D).
La evaluacin hidrolgica de la microcuenca D se ha orientado bsicamente a la determinacin de caudales de mxima avenida mediante el empleo de mtodos hidrometeoro lgicos, como: El Mtodo Hidrograma Unitario Sinttico de Snyder con la informacin dispone de estaciones hidromtricas de control.
Es importante destacar que los trabajos de campo han sido de mucha relevancia durante el proceso de recopilacin de informacin bsica y en la
fase de la calibracin de los modelos, en concordancia al conocimiento de la fisiografa del rea de estudio, se ha establecido todos los coeficientes de los modelos hidrolgicos. Para el caso particular del Hidrograma Unitario Sinttico de Snyder se ha optado los valores de los coeficientes Cp y Ct para cuencas de menor pendiente sean de 0,4 y 2.20, tomados del Manual de Referencia Tcnica del Modelo HEC- HMS.
Seguidamente se presenta una breve descripcin de los resultados obtenidos mediante la aplicacin de los diferentes modelos hidrolgicos sealados:
Hidrograma unitario sinttico de Snyder
El hidrograma unitario sinttico de Snyder es un hidrograma que relaciona las caractersticas hidrolgicas de la cuenca como la precipitacin y el caudal base, con las caractersticas fsicas de la misma, como: longitud del cauce principal y el rea de drenaje entre otros parmetros. El fundamento terico de ste mtodo se presenta en el Anexo No 4 de hidrologa.
Las investigaciones pertinentes han establecido que a partir de la duracin de un exceso de precipitacin pueden determinarse las caractersticas de un hidrograma unitario requerido, como: el caudal pico por unidad de rea de la cuenca, el retardo de cuenca, el tiempo base, y los anchos W (en unidades de tiempo) del hidrograma unitario al 50 y 75 % del caudal pico, los que a su vez permiten obtener el hidrograma unitario requerido.
Sobre la base de ste fundamento terico se ha determinado caudales de mxima avenida para diferentes perodos de retorno considerando como informacin de entrada los siguientes parmetros: longitud del cauce principal (km), la longitud del cauce desde la salida de la cuenca hasta el punto ms cercano al centroide, duracin del exceso de lluvia, precipitacin mxima, rea de la microcuenca y los coeficientes Ct = 2.20, Cp = 0,4 estimados para ste anlisis. Adems se estim los valores de CN (nmero de curvas de escurrimiento del Servicio de Conservacin de Suelos) cuyo valor depende del tipo de suelo, la cobertura vegetal, la pendiente del terreno y la precipitacin antecedente entre otros factores. Para el presente estudio se obtuvo dos grupos de suelos B (35%, CNB = 69.0) y C (65%, CNC = 79.0), obtenindose un valor ponderado de CN = 76.0.
En el cuadro anexo se presenta la secuencia de clculos de caudal de mxima avenida para un perodo de retorno de 10 aos para la micro cuenca D y conjuntamente con en el grfico hidrograma unitario correspondiente.
CAUDALES DE DRENAJE ZONA "D"
DREN COLECTORDREN SECUNDARIODREN TERCIARIODREN CUATERNARIOORDENCODIGOAREA (Km2)AREA ACUM. (Km2)LONGITUD DEL CAUCE (Km)LONGITUD AL CENTROIDE CUENCA (Km)CAUDALTR=10 AOS (M3/SEG)CAUDAL ACUM. (M3/SEG)
DJD - 1Boc atormenta DJD1424335363014126543210.16762.47270.42720.34640.32080.17320.15010.60000.33161.02470.46044.15782.377726.34251.1801.5000.5640.6540.7820.5340.5701.0280.7511.5031.1502.6642.2980.6490.8250.3100.3600.4300.2940.3140.5650.4130.8270.6331.4651.2640.0380.5420.2080.1640.1420.0870.0640.2510.1530.2680.1860.9040.5449.3908
Boc atormenta DJD2
Boc atormenta DJD3
Boc atormenta DJD4
Boc atormenta DJD5
Boc atormenta DJD6
Boc atormenta DJD7
Boc atormenta DJD8
Boc atormenta DJD9
Boc atormenta DJD10
Boc atormenta DJD11
Boc atormenta DJD12
Boc atormenta DJD13
DJD - 114413938400.25640.20900.35710.31161.1341
0.31160.6700.4250.9600.6750.3690.2340.5280.3710.1010.1090.1530.1420.5056
0.1421
Boc atormenta DJD - 115
Boc atormenta DJD - 116
DJD - 1.117
DJD - 2183744450.46300.28110.25751.00160.53861.0930.5500.5400.6010.3030.2970.1970.1420.1310.47000.2733
DJD - 2.119
20
DJD - 321242526472748280.75780.57290.25540.27770.50510.05340.47862.9009
0.47860.7720.8800.5600.7180.8640.2541.0680.4250.4840.3080.3950.4750.1400.5870.3500.2510.1310.1310.2300.0330.1971.3226
0.1967
22
23
24
25
26
DJD - 3.1Boc atormenta DJD - 327
DJD - 42834330.45970.43140.89111.7460.8610.9600.4740.1640.1970.3607
29
DJD - 530292392021220.50180.26441.66440.08910.16930.24182.9308
0.08910.41110.9701.7971.2310.4170.5780.8870.5340.9880.6770.2290.3180.4880.2190.0980.6670.0440.0870.1091.2241
0.04370.1967
Boc atormenta DJD - 531
Boc atormenta DJD - 532
DJD - 5.133
DJD - 5.234
35
DJD - 636320.73660.73661.6340.8990.2730.2733
DJD - 737310.47170.47171.0780.5930.1970.1967
DJD - 83816190.13670.29760.43430.2951.2680.1620.6970.0770.1200.1967
39
DJD - 940150.33300.33300.7850.4320.1530.1530
DJD - 1041170.19530.19530.4060.2230.1090.1093
DJD - 114213460.42750.56110.98860.6401.3920.3520.7660.2080.2190.4263
43
DJD - 1244180.15880.15880.7580.4170.0770.0765
DJD - 1345110.18690.18690.6260.3440.0870.0874
DJD - 1446100.29620.29620.8860.4870.1310.1312
DJD - 15Boc atormenta DJD - 1547780.35940.31300.67240.31300.7490.8030.4120.4420.1640.1420.30610.1421
DJD - 15.148
TOTAL26.34259.391
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJD - 1"
Estudio Definitivo y Expedientes Tcnicos Del Drenajede Aguas Pluviales de la Ciudad de Juliaca.ESTRUCTURAS HIDRAULICAS
Municipalidad Provincial de San Romn Juliaca28DREN SECCION
PROGRESIVA LONGIT CAUDAL
COTAS CARACTERISTICAS HIDRAULICAS
CARACTERISTICAS GEOMETRICAS
TIPO DE
A UD (m)
m3/seg
AG. ARRIBA
AG. ABAJO
S (m/m)
n y (m)
V (m/seg)
P (m) R (m) F Z (m/m) A (m2)
E (m- Kg/Kg)
b (m) H (m) VariableH-Inicio H-Final
t(m) d1(m)
d2(m)
DJD-1
I 0+000.00 0+800.00 800.00 0.1530 3820.91 3820.26 0.000810 0.015 0.2612 0.60 1.52 0.172 0.366 0.00 0.261 0.279 1.00 var. 1.10 1.35 0.20 0.20 0.20II 0+800.00 1+557.85 757.85 0.2620 3820.06 3819.64 0.000560 0.015 0.4380 0.60 1.88 0.234 0.289 0.00 0.438 0.456 1.00 var. 1.55 1.60 0.00 0.20 0.20II 1+557.85 2+179.30 621.45 0.5060 3819.44 3818.36 0.001741 0.015 0.4686 1.08 1.94 0.242 0.504 0.00 0.469 0.528 1.00 var. 1.80 1.20 0.00 0.20 0.20
DJD-1.1 I 0+000.00 0+503.21 503.21 0.1420 3820.51 3820.04 0.000941 0.015 0.2355 0.60 1.47 0.160 0.397 0.00 0.236 0.254 1.00 var. 1.20 1.20 0.20 0.20 0.20
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJD - 2"
DREN SECCION
PROGRESIVA LONGIT
CAUDAL
COTAS
CARACTERISTICAS HIDRAULICAS
CARACTERISTICAS GEOMETRICAS
TIPO DE
A UD (m)
m3/seg
AG. ARRIBA
AG. ABAJO
S (m/m)
n y (m)
V (m/seg)
P (m) R (m) F
Z (m/m) A (m2)
E (m- Kg/Kg)
b (m) H (m)
VariableH-Inicio H-Final
t(m)
d1(m)
d2(m)
DJD-2
DJD-2.1
I 0+000.00 0+310.74 310.74 0.0985 3820.71 3820.29 0.001362 0.015 0.1623 0.61 1.32 0.123 0.481 0.00 0.162 0.181 1.00 var. 1.20 1.20 0.20 0.20 0.20I 0+310.74 0+980.60 669.86 0.4700 3820.09 3819.16 0.001362 0.015 0.3369 0.93 2.17 0.233 0.512 0.00 0.505 0.381 1.50 var. 1.40 1.40 0.20 0.20 0.20I 0+000.00 0+600.00 600.00 0.1420 3821.47 3820.77 0.001167 0.015 0.2188 0.65 1.44 0.152 0.443 0.00 0.219 0.240 1.00 var. 1.20 1.20 0.20 0.20 0.20I 0+600.00 1+007.90 407.90 0.2730 3820.62 3820.14 0.001167 0.015 0.3455 0.79 1.69 0.204 0.429 0.00 0.346 0.377 1.00 var. 1.35 1.35 0.20 0.20 0.20
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJD - 3"
DREN SECCIO
PROGRESIVA LONGITUD
CAUDA
COTAS CARACTERISTICAS HIDRAULICAS CARACTERISTICAS GEOMETRICAS
N TIPO
DE A
(m)
L m3/seg
AG.
AG.
S (m/m) n
y (m)
V P (m) R (m) F
Z (m/m) A (m2) E (m-
b (m) H (m) Variable
t(m) d1(m)
d2(m)
ARRIB ABAJO
(m/seg)
Kg/Kg)
H-Inicio H-Final
DJD-3
I 0+000.00 1+028.91 1028.91 0.2510 3820.94 3820.34 0.000586 0.015 0.4174 0.60 1.83 0.228 0.297 0.00 0.417 0.436 1.00 var. 1.20 1.40 0.20 0.20 0.20EXIST. 1+043.52 1+790.50 746.98 0.7320 3820.20 3819.77 0.000578 0.015 0.8600 0.77 2.82 0.336 0.266 0.00 0.860 0.891 1.10 var. 1.90 1.90 0.00 0.20 0.20I 1+790.50 2+401.93 611.43 1.0600 3819.77 3819.42 0.000578 0.015 0.6883 0.86 3.18 0.390 0.329 0.00 0.688 0.726 1.80 var. 1.92 1.50 0.20 0.20 0.20
DJD-3.1 EXIST 0+000.00 0+912.98 912.98 0.1090 3821.70 3820.30 0.001536 0.015 0.1813 0.67 1.26 0.129 0.501 0.00 0.181 0.204 0.90 var. 0.80 1.30 0.20 0.20 0.20
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJD - 5"
DREN SECCION
PROGRESIVA LONGITUD CAUDA
COTAS CARACTERISTICAS HIDRAULICAS
CARACTERISTICAS GEOMETRICAS
TIPO DE A
(m)
L m3/seg
AG. ARRIBA
AG. ABAJO
S (m/m)
n y (m)
V (m/seg)
P (m)
R (m) F Z (m/m) A (m2)
E (m- Kg/Kg)
b (m) H (m) Variable t(m) d1(m)H-Inicio H-Final
d2(m)
DJD-5
I 0+000.00 0+180.00 180.00 0.2223 3850.36 3846.44 0.021769 0.015 0.1115 1.99 1.22 0.091 1.905 0.00 0.112 0.314 1.00 var. 1.10 1.10 0.20 0.20 0.20I 0+180.00 0+340.00 160.00 0.4447 3846.44 3840.83 0.035064 0.015 0.1502 2.96 1.30 0.116 2.439 0.00 0.150 0.597 1.00 var. 1.10 1.10 0.00 0.20 0.20I 0+340.00 0+520.94 180.94 0.6670 3840.83 3835.04 0.031996 0.015 0.2032 3.28 1.41 0.145 2.326 0.00 0.203 0.753 1.00 var. 1.10 1.10 0.20 0.20 0.20I 0+520.94 0+666.24 145.30 0.6670 3835.04 3830.55 0.030884 0.015 0.2056 3.24 1.41 0.146 2.284 0.00 0.206 0.742 1.00 var. 1.10 1.10 0.20 0.20 0.20I 0+666.24 0+776.24 110.00 0.6670 3830.55 3830.05 0.004602 0.015 0.4015 1.66 1.80 0.223 0.837 0.00 0.402 0.542 1.00 var. 1.10 1.10 0.20 0.20 0.20EXI STENTE(I) 0+776.24 1+280.00 503.76 0.6670 3830.05 3826.58 0.006876 0.015 0.2470 1.80 1.99 0.186 1.156 0.00 0.371 0.412 1.40 var. 1.10 1.35 0.20 0.20 0.20EXI STENTE(I) 1+280.00 1+374.00 94.00 0.6670 3826.58 3824.65 0.020469 0.015 0.1726 2.58 1.85 0.140 1.979 0.00 0.259 0.511 1.90 var. 1.35 1.25 0.20 0.20 0.20I 1+374.00 1+526.50 152.50 0.6670 3824.65 3822.67 0.013000 0.015 0.1687 2.08 2.24 0.143 1.618 0.00 0.321 0.389 1.90 var. 1.25 1.23 0.20 0.20 0.20EXI STENTE(I) 1+526.50 2+860.00 1,333.50 1.2241 3822.67 3820.09 0.002268 0.015 0.4297 1.42 2.86 0.301 0.694 0.00 0.859 0.533 1.90 var. 1.23 1.65 0.20 0.20 0.20EXI STENTE(I) 2+860.00 2+946.73 86.73 1.2241 3820.09 3819.07 0.011747 0.015 0.2485 2.46 2.50 0.199 1.578 0.00 0.497 0.558 1.50 var. 1.65 2.24 0.20 0.20 0.20
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJD - 7
Municipalidad Provincial de San Romn Juliaca30DREN SECCI
PROGRESIVA LONGITU CAUDA
COTAS CARACTERISTICAS HIDRAULICAS
CARACTERISTICAS GEOMETRICAS
ON DE
A D (m)
L AG.
AG.
S (m/m) n
y (m)
V P R
F Z A
E (m- b (m) H
Variable
t(m) d1(m) d2(m)
TIPO
m3/seg
ARRIBA
ABAJ
(m/seg (m)
(m)
(m/m)
(m2)
Kg/Kg)
(m)
H-Inicio H-Final
DJD-7
I 0+000.00 0+620.00 620.00 0.1970 3821.74 3821.41 0.000528 0.02 0.0364 0.54 1.73 0.211 0.287 0.00 0.036 0.378 1.00 var. 1.20 1.20 0.20 0.20 0.20I 0+620.00 0+800.00 180.00 0.1970 3821.41 3820.16 0.006995 0.02 0.1494 1.32 1.30 0.115 1.089 0.00 0.149 0.238 1.00 var. 1.20 1.20 0.20 0.20 0.20I 0+800.00 1+005.00 205.00 0.1970 3820.16 3819.88 0.001350 0.02 0.2607 0.76 1.52 0.171 0.473 0.00 0.261 0.290 1.00 var. 1.20 1.20 0.20 0.20 0.20
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJD 11
DREN SECCI
PROGRESIVA LONGI
CAUD
COTAS CARACTERISTICAS HIDRAULICAS
CARACTERISTICAS GEOMETRICAS
ON DE
A TUD AL
AG.
AG.
S (m/m) n
y (m) V
P (m)
R (m) F Z (m/m) A (m2)
E (m-
b (m) H (m) Variable
t(m) d1(m)
d2(m)
TIPO
(m)
m3/seg
ARRIB ABAJO
(m/seg)
Kg/Kg)
H-Inicio H-Final
DJD 11
I 0+000.00 0+860.00 860.00 0.2190 3823.29 3822.60 0.000806 0.015 0.3369 0.65 1.67 0.201 0.358 0.00 0.337 0.358 1.00 var. 1.20 1.30 0.20 0.20 0.20I 0+860.00 1+523.28 663.28 0.4263 3822.35 3821.34 0.000806 0.015 0.5502 0.77 2.10 0.262 0.334 0.00 0.550 0.581 1.00 var. 1.55 1.30 0.20 0.20 0.20
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJD 14
DRENSECCI ONTIPOPROGRESIVALONGITU D (m)CAUD ALm3/segCOTASCARACTERISTICAS HIDRAULICASCARACTERISTICAS GEOMETRICAS
DEAAG.ARRIBAG.ABAJOS (m/m)ny (m)V(m/seg)P (m)R (m)FZ (m/m)A (m2)E (m-Kg/Kg)b (m)H (m)Variablet(m)d1(m)d2(m)
H-InicioH-Final
DJD 14I0+000.000+040.0040.000.13103827.513824.120.0847990.0150.05182.531.100.0473.5440.000.0520.3771.00var.1.201.200.200.200.20
I0+040.000+140.00100.000.13103824.123823.290.0083440.0150.10801.211.220.0891.1780.000.1080.1831.00var.1.201.200.200.200.20
I0+140.000+459.06319.060.13103823.293822.940.0011570.0150.20770.631.420.1470.4420.000.2080.2281.00var.1.201.200.200.200.20
EXI0+459.060+724.02264.960.13103822.943822.060.0033270.0150.14580.901.290.1130.7510.000.1460.1870.7 - 1.0var.1.200.960.200.200.20
I0+724.020+733.029.000.13103822.063821.720.0373840.0150.06701.961.130.0592.4120.000.0670.2621.00var.0.960.960.200.200.20
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJD 15
DREN SECCI
PROGRESIVA LONGIT CAUDA
COTAS CARACTERISTICAS HIDRAULICAS CARACTERISTICAS GEOMETRICAS
ON TIPO
DE A
UD (m)
L m3/seg
AG. ARRIBA
AG. ABAJO
S (m/m)
n y (m) V (m/seg) P (m)
R (m) F
Z (m/m) A (m2)
E (m- Kg/Kg)
b (m) H (m) VariableH-Inicio H-Final
t(m) d1(m) d2(m)
DJD15
I 0+000.00 0+020.00 20.00 0.1640 3828.09 3826.40 0.084608 0.015 0.0597 2.75 1.12 0.053 3.590 0.00 0.060 0.444 1.00 var. 1.20 1.20 0.20 0.20 0.20I 0+020.00 0+040.00 20.00 0.1640 3826.40 3825.59 0.040549 0.015 0.0753 2.18 1.15 0.065 2.536 0.00 0.075 0.317 1.00 var. 1.20 1.20 0.20 0.20 0.20I 0+040.00 0+080.00 40.00 0.1640 3825.59 3825.10 0.012302 0.015 0.1102 1.49 1.22 0.090 1.431 0.00 0.110 0.223 1.00 var. 1.20 1.20 0.20 0.20 0.20I 0+080.00 0+300.00 220.00 0.1640 3825.10 3824.01 0.004250 0.015 0.1560 1.05 1.31 0.119 0.850 0.00 0.156 0.212 1.00 var. 1.20 1.35 0.20 0.20 0.20I 0+300.00 0+807.00 507.00 0.3061 3824.01 3822.53 0.002508 0.015 0.2857 1.07 1.57 0.182 0.640 0.00 0.286 0.344 1.00 var. 1.35 1.14 0.20 0.20 0.20I 0+807.00 0+989.75 182.75 0.3061 3822.53 3821.93 0.002508 0.015 0.2857 1.07 1.57 0.182 0.640 0.00 0.286 0.344 1.00 var. 1.14 1.00 0.20 0.20 0.20
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJD - 5.1"
DREN SECCION
PROGRESIVA LONGI
CAUDA
COTAS CARACTERISTICAS HIDRAULICAS CARACTERISTICAS GEOMETRICAS
TIPO DE
A TUD (m)
L m3/seg
AG.
AG.
S (m/m) n y (m) V
P (m) R (m) F Z (m/m) A (m2)
E (m-
b (m) H (m) Variable t(m) d1(m)
d2(m)
ARRIBA ABAJO
(m/seg)
Kg/Kg)
H-Inicio H-Final
DJD-5.1I 0+000.00 0+364.25 364.25 0.0440 3821.69 3821.24 0.001243 0.015 0.1105 0.50 1.20 0.083 0.452 0.00 0.099 0.109 1.00 var. 1.00 1.30 0.20 0.20 0.20
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJD - 5.2"
DREN SECCION
PROGRESIVA LONGI CAUDA
COTAS CARACTERISTICAS HIDRAULICAS CARACTERISTICAS GEOMETRICAS
TIPO DE
A TUD L
AG.
AG.
S (m/m) n y (m) V
P (m)
R (m) F Z
A E (m- b (m) H
Variable t(m) d1(m) d2(m)
(m)
m3/seg
ARRIBA
ABAJ
(m/seg
(m/m)
(m2)
Kg/Kg)
(m)
H-Inicio H-Final
DJD-5.2
VIA CANAL 0+000.00 0+180.00 180.00 0.1090 3829.36 3826.80 0.014200 0.02 0.0192 0.57 10.04 0.019 1.311 0.00 0.019 0.036 10.00 var. 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20VIA CANAL 0+180.00 0+340.00 160.00 0.1090 3826.80 3825.48 0.008208 0.02 0.0226 0.48 10.05 0.023 1.023 0.00 0.023 10.000 10.00 var. 0.20 0.20 0.00 0.20 0.20I 0+340.00 0+420.00 80.00 0.1960 3824.93 3823.57 0.017073 0.02 0.0764 1.43 1.15 0.066 1.648 0.00 0.076 0.180 1.00 var. 0.55 0.55 0.20 0.20 0.20I 0+420.00 0+744.71 324.71 0.1960 3823.57 3822.19 0.004230 0.02 0.1195 0.91 1.24 0.097 0.842 0.00 0.120 0.162 1.00 var. 0.55 0.55 0.20 0.20 0.20EXISTENTE (I) 0+744.71 1+010.00 265.29 0.1960 3822.19 3822.00 0.000726 0.02 0.3431 0.53 1.29 0.160 0.289 0.00 0.343 0.357 0.60 var. 0.55 0.55 0.20 0.20 0.20
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJD 15.1
DREN SECCI
PROGRESIVALONGIT
CAUD
COTAS CARACTERISTICAS HIDRAULICAS
CARACTERISTICAS GEOMETRICAS
ON DE
A UD (m) AL
AG.
AG.
S (m/m)
n y (m)
V P (m)
R (m) F
Z A (m2) E (m-
b (m) H (m) Variable
t(m) d1(m)
d2(m)
TIPO
m3/seg ARRIBA ABAJO
(m/seg)
(m/m)
Kg/Kg
H-Inicio H-Final
DJD15.1
I 0+000.00 0+093.64 93.64 0.1420 3827.68 3824.80 0.030703 0.015 0.0750 1.89 1.15 0.065 2.207 0.00 0.075 0.258 1.00 var. 1.20 1.20 0.20 0.20 0.20I 0+093.64 0+180.00 86.36 0.1420 3824.80 3823.43 0.015853 0.015 0.0926 1.53 1.19 0.078 1.610 0.00 0.093 0.213 1.00 var. 1.20 1.20 0.20 0.20 0.20I 0+180.00 0+566.49 386.49 0.1420 3823.43 3822.91 0.001322 0.015 0.2096 0.68 1.42 0.148 0.472 0.00 0.210 0.233 1.00 var. 1.20 1.20 0.20 0.20 0.20
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJD
DRENSECCI ONTIPOPROGRESIVALONGITU D (m)CAUD ALm3/segCOTASCARACTERISTICAS HIDRAULICASCARACTERISTICAS GEOMETRICAS
DEAAG.ARRIBAG.ABAJOS (m/m)ny (m)V(m/seg)P (m)R (m)FZ (m/m)A (m2)E (m-Kg/Kg)b (m)H (m)Variablet(m)d1(m)d2(m)
H-InicioH-Final
DJDIII0+000.002+780.002,780.002.50003823.573822.320.0004500.0401.05980.457.180.7770.1420.255.5801.0705.00var.1.651.65
I2+780.003+080.00300.003.50003822.323822.190.0004500.0150.96881.035.440.6240.3350.003.3911.0233.50var.1.651.500.300.300.25
PTE3+080.003+125.4545.453.50003822.193822.020.0004500.015--------5.00var.1.651.650.300.500.50
I3+125.453+484.33358.883.50003822.023821.230.0022120.0150.63661.834.270.4470.7330.001.9100.8083.00var.1.401.520.300.300.25
EXIS3+484.337+129.453,645.129.39083821.233818.420.0006500.0151.24851.507.500.8330.4300.006.2431.3645.00var.1.522.200.300.500.50
III7+129.457+770.33640.889.39083818.423818.100.0005000.0401.60130.6212.771.1790.1761.5015.0551.6217.00var.2.202.20
MEMORIA DE CALCULO HIDROLOGICO E HIDRAULICO
(ZONA B)
Estudio Definitivo y Expedientes Tcnicos Del Drenajede Aguas Pluviales de la Ciudad de Juliaca.ESTRUCTURAS HIDRAULICAS
Municipalidad Provincial de San Romn Juliaca34
MEMORIA DE CALCULO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DEL SISTEMA DE DRENAJE.
(ZONA B)
1.0HIDROLOGIA E HIDRAULICA FLUVIAL
1.1ANLISIS METODOLGICO.
Para un mejor enfoque de la metodologa seguida en este estudio, se puede mencionar a continuacin el procedimiento empleado para alcanzar los objetivos planteados:
Hidrologa:
K. Obtencin y actualizacin de la informacin bsica.
En la zona de estudio (subcuenca del ro Torococha) no se dispone de estaciones de control hidromtrica ni pluviogrfica. Pero se cuenta con una estacin pluviomtrica controlada por CORPAC y una estacin limnimtrica en el ro Coata (puente Maravillas) y puente Unocolla monitoreadas por SENAMHI.La recopilacin de la informacin bsica se ha centrado en los registros hidrometeorolgicos y se ha puesto nfasis en lo relacionado a precipitaciones y descargas mximas de las estaciones ubicadas en el mbito de influencia del Proyecto y de las zonas adyacentes.
CUADRO N 01: Fuentes de Informacin hidrolgica.
ESTACIONCODIGOUBICACIN POLITICAUBICACIN GEOGRAFICAPeriodo deRegistroVariablePropietario
Long. OesteLatitudSurAltitud(msnm)
PasDptoProv.Dist.
Juliaca704PerPunoSan RomnJuliaca7009'00"1529'00"38261963-2002Pmx 24horasSENAMHI
JuliacaS/CPerPunoSan RomnJuliaca7012'28"1526'39"38612003-2008Pmx 24horasSENAMHI
Puno708PerPunoPunoPuno7001'00"1550'00"38121965-1989Intensidad de PPSENAMHI
L. Trabajos de campo.
En el desarrollo del estudio hidrolgico ha sido importante realizar los trabajos de campo, que han consistido en definir las reas de influencia en funcin a la configuracin topogrfica del mbito del proyecto que est conformada por reas eriazas y reas urbanas, lo cual ha motivado a dividir el rea de estudio en microcuencas no urbanas y urbanas constituido bsicamente por la parte media y baja de la subcuenca del ro Torococha y reas adyacentes.
Seguidamente se presenta la descripcin de la evaluacin de campo de cada uno de los sectores definidos.
M. rea de las microcuencas.
Se ha determinado las reas por zonas de drenaje pluvial, vale decir de las microcuencas no urbanas y urbanas. Para ello se ha utilizado las cartas nacionales, planos catastrales del rea de estudio y los trabajos de campo, por lo que nos ha permitido delimitar las cuencas de drenaje que conforman el sistema de drenaje pluvial de la ciudad de Juliaca. A continuacin se muestra las reas por zonas de drenaje.
Zona A= 5.9700 Km2Zona B =21.7752 Km2Zona C=20.6627 Km2Zona D=26.3425 Km2Zona E(Microcuenca alta no urbana del ro Torococha =31.8096 Km2
La superficie total de la zona de estudio es de 106.56 Km2, en detalle para las microcuencas se presentan en los cuadros de clculo de las mximas avenidas.
N. Anlisis de la informacin.
Una variable bsica en la estimacin de las mximas avenidas lo constituye el tiempo de retorno, segn la Norma OS-060 establece que el sistema mayor de drenaje ser diseado para un tiempo de retorno de 25 aos y el drenaje menor entre 2 y 10 aos; como criterio se tiene que a mayor TR, mayor ser el costo de inversin, adems que en nuestro pas cada regin tiene caractersticas climticas particulares, por lo cual se analizaron las medias mviles del registro de la precipitaciones mximas de 24 hrs de la estacin Juliaca, establecindose que cada 10 aos se presenta en promedio lluvias de altas intensidades, grafico presentado en el estudio.
Las precipitaciones mximas de diferentes duraciones de la estacin Puno y las precipitaciones mximas en 24 horas de la estacin Juliaca, muestran una serie aceptable de 22 y 37 aos con informacin. Del anlisis grfico de la informacin de las precipitaciones mximas de diferentes duraciones de la estacin Puno y las precipitaciones mximas en 24 horas de la estacin Juliaca, estas presentan una tendencia similar en su comportamiento climatolgico, lo que denota que su utilidad estar en funcin a la metodologa ms adecuada a aplicarse en el presente estudio.
Cuadro No 2 Registro de Precipitacin Mxima (mm.)
PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HRS.
NAoPmxNAoPmx
1196329.0022198536.70
2196442.0023198638.60
3196629.2024198738.80
4196748.2025198833.00
5196838.0026199020.00
6196924.3027199135.00
7197028.4028199222.00
8197151.3029199350.00
9197236.2030199424.00
10197325.2031199530.00
11197430.0032199629.00
12197525.2033199728.40
13197621.5034200026.30
14197737.4035200129.90
15197834.0036200263.30
16197925.7037200336.50
17198030.3038200432.80
18198126.0039200547.40
19198249.0040200630.30
20198326.5041200739.30
21198452.0042200845.00
(mm.).
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
HIDROGRAMA DE PRECIPITACION MAXIMA EN 24Hrs.- JULIACA
70 04 aos 11 aos 2 aos 9 aos 9 aos
1960 1970 1980 1990 2000 2010
Grafica N 01: Anlisis de frecuencia de la precipitacin mxima en 24 horas.
Una variable bsica en la determinacin de las mximas avenidas lo constituye el perodo de retorno, para lo cual se realiz el anlisis de ciclisidad de perodos secos y hmedos del registro de precipitaciones mximas en 24 horas de la estacin Juliaca, segn el diagrama obtenido se muestra que las precipitaciones mximas extremas con altas intensidades se presentan con mayor recurrencia cada 10 aos aproximadamente. Con este anlisis y con los tiempos de retorno determinados para diferentes estructuras hidrulicas que muestran las bibliografas hidrolgicas, se ha seleccionado 10 aos como el perodo de retorno del caudal mximo instantneo a determinarse en el presente proyecto.
Con respecto de los anlisis efectuados, a continuacin se muestran los valores de la precipitacin mxima en 24 horas para diferentes perodos de retorno; ver cuadro No 01 y Grfico No 02.
Cuadro No 3 Precipitacin Mxima en 24 Horas
Precipitacin mxima en 24 horas para diferentes perodos de retorno.
Estacin Climatolgica: Juliaca
(Ajuste Mtodo Log-Pearson tipo III)
Perodo de retorno(Aos)Precipitacin mxima(mm)
2510205010031.1040.1046.8053.8064.0072.40
O. Determinacin de mximas avenidas.
iv) Determinacin de mximas avenidas en la microcuencas (zona B).
La evaluacin hidrolgica de la microcuenca B se ha orientado bsicamente a la determinacin de caudales de mxima avenida mediante el empleo de mtodos hidrometeoro lgicos, como: El Mtodo Hidrograma Unitario Sinttico de Snyder con la informacin dispone de estaciones hidromtricas de control.
Es importante destacar que los trabajos de campo han sido de mucha relevancia durante el proceso de recopilacin de informacin bsica y en la
fase de la calibracin de los modelos, en concordancia al conocimiento de la fisiografa del rea de estudio, se ha establecido todos los coeficientes de los modelos hidrolgicos. Para el caso particular del Hidrograma Unitario Sinttico de Snyder se ha optado los valores de los coeficientes Cp y Ct para cuencas de menor pendiente sean de 0,4 y 2.20, tomados del Manual de Referencia Tcnica del Modelo HEC- HMS.
Seguidamente se presenta una breve descripcin de los resultados obtenidos mediante la aplicacin de los diferentes modelos hidrolgicos sealados:
Hidrograma unitario sinttico de Snyder
El hidrograma unitario sinttico de Snyder es un hidrograma que relaciona las caractersticas hidrolgicas de la cuenca como la precipitacin y el caudal base, con las caractersticas fsicas de la misma, como: longitud del cauce principal y el rea de drenaje entre otros parmetros. El fundamento terico de ste mtodo se presenta en el Anexo No 4 de hidrologa.
Las investigaciones pertinentes han establecido que a partir de la duracin de un exceso de precipitacin pueden determinarse las caractersticas de un hidrograma unitario requerido, como: el caudal pico por unidad de rea de la cuenca, el retardo de cuenca, el tiempo base, y los anchos W (en unidades de tiempo) del hidrograma unitario al 50 y 75 % del caudal pico, los que a su vez permiten obtener el hidrograma unitario requerido.
Sobre la base de ste fundamento terico se ha determinado caudales de mxima avenida para diferentes perodos de retorno considerando como informacin de entrada los siguientes parmetros: longitud del cauce principal (km), la longitud del cauce desde la salida de la cuenca hasta el punto ms cercano al centroide, duracin del exceso de lluvia, precipitacin mxima, rea de la microcuenca y los coeficientes Ct = 2.20, Cp = 0,4 estimados para ste anlisis. Adems se estim los valores de CN (nmero de curvas de escurrimiento del Servicio de Conservacin de Suelos) cuyo valor depende del tipo de suelo, la cobertura vegetal, la pendiente del terreno y la precipitacin antecedente entre otros factores. Para el presente estudio se obtuvo dos grupos de suelos B (35%, CNB = 69.0) y C (65%, CNC = 79.0), obtenindose un valor ponderado de CN = 76.0.
En el cuadro anexo se presenta la secuencia de clculos de caudal de mxima avenida para un perodo de retorno de 10 aos para la micro cuenca B y conjuntamente con en el grfico hidrograma unitario correspondiente.
CAUDALES DE DRENAJE ZONA "B"
DRENCOLECTORDRENSECUNDARIODRENTERCIARIODRENCUATERNARIOORDENCODIGOAREA(Km2)AREAACUM. (Km2)LONGITUDDEL CAUCE (Km)LONGITUD ALCENTROIDE CUENCA (Km)CAUDALTR=10 AOS (M3/SEG)CAUDALACUM. (M3/SEG)
DJB - 11265.124621.77523.7002.0350.8137.5277
Boc atormenta DJB- 12120.71200.9600.5280.159
Boc atormenta DJB- 1310.70061.1650.6410.239
DJB - 1.14130.71788.65150.9050.4980.3173.5949
5250.94850.9250.5090.415
Boc atormenta DJB- 1.16240.82731.2470.6860.328
Boc atormenta DJB- 1.17150.28300.7700.4240.130
Boc atormenta DJB- 1.18230.83991.2510.6880.339
Boc atormenta DJB- 1.29200.32500.9170.5040.142
Boc atormenta DJB- 1.310190.86391.1460.6300.350
Boc atormenta DJB- 1.411180.88021.3540.7450.339
DJB - 1.1.112140.64310.94571.0380.5710.2730.4154
13160.30260.6580.3620.142
DJB - 1.1.214170.52950.52951.2570.6910.2080.2077
DJB - 1.1.315210.64341.49071.2000.6600.2620.6121
16220.84731.0710.5890.350
DJB - 1.217110.64206.58651.2490.6870.2512.7216
Boc atormenta DJB- 1.218100.61901.0440.5740.262
Boc atormenta DJB- 1.21990.50241.3230.7280.197
Boc atormenta DJB- 1.22081.01780.5480.3010.503
DJB - 1.2.12120.63901.08690.8580.4720.2840.5028
2230.44790.6320.3480.219
DJB - 1.2.22340.31370.73980.8820.4850.1420.3170
2450.42611.2700.6990.175
DJB - 1.2.32570.24381.97861.1440.6290.0980.6886
2661.73482.1141.1630.590
TOTAL21.77527.528
Estudio Definitivo y Expedientes Tcnicos Del Drenajede Aguas Pluviales de la Ciudad de Juliaca.ESTRUCTURAS HIDRAULICAS
Municipalidad Provincial de San Romn Juliaca40
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJB 1"
DRENSECCI ONTIPOPROGRESIVALONGITU D (m)CAUD ALm3/segCOTASCARACTERISTICAS HIDRAULICASCARACTERISTICAS GEOMETRICAS
DEAAG.ARRIBAG.ABAJOS (m/m)ny (m)V(m/seg)P (m)R (m)FZ (m/m)A (m2)E (m-Kg/Kg)b (m)H (m)Variablet(m)d1(m)d2(m)
H-InicioH-Final
DJB 1I0+000.001+191.301,191.300.23923820.143819.070.0009000.0150.34500.691.690.2040.3770.000.3450.3701.00var.1.001.200.200.200.20
III1+191.302+869.951,678.652.22773818.213817.370.0005000.0251.16420.694.800.6740.2240.503.2391.1882.20var.2.051.90------------
III2+869.956+543.003,673.057.52773817.173816.070.0003000.0251.35380.6910.880.9990.2131.2510.8721.3786.002.10--------------------
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJB 1.1"
DREN SECCI
PROGRESIVA LONGITU
CAUD
COTAS CARACTERISTICAS HIDRAULICAS CARACTERISTICAS GEOMETRICAS
ON DE A
D (m)
AL AG.
AG.
S (m/m) n y (m) V
P (m) R (m) F Z (m/m)
A (m2)
E (m-
b (m) H (m) Variable
t(m) d1(m)
d2(m)
TIPO
m3/seg
ARRIB ABAJO
(m/seg)
Kg/Kg)
H-Inicio H-Final
I 0+000.00 0+260.00260.000.17503823.243821.550.0064810.0150.14171.241.280.1101.0480.000.1420.2191.00var.1.000.900.200.200.20
I 0+260.00 0+712.08452.080.17503821.553821.300.0005620.0150.32650.541.650.1980.3000.000.3270.3411.00var.0.900.920.200.200.20
EXIS. 0+712.08 0+760.0047.921.91283821.303821.250.0011290.0150.90001.273.460.4320.4290.001.4950.9891.50var.0.921.000.200.200.20
DJB 1.1 EXIS. 0+760.00 2+613.641,853.641.91283821.253819.160.0011250.0150.90001.273.460.4320.4290.001.4950.9891.801.00--------0.200.200.20
I 2+613.64 2+920.00306.361.91283821.253818.810.0011290.0150.83031.283.460.4320.4480.001.4950.9141.80var.1.001.280.200.200.20
I 2+920.00 4+054.271,134.273.82443818.273817.930.0003000.0151.37700.935.750.7180.2520.004.1311.4213.00var.1.821.890.300.300.30
III 4+054.27 6+335.122,280.855.30003817.93####0.0003000.0251.58740.707.551.0080.1910.507.6961.6124.00var.1.892.020.200.200.20
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJB 1.1.1"
DRENSECCI ONTIPOPROGRESIVALONGITU D (m)CAUD ALm3/segCOTASCARACTERISTICAS HIDRAULICASCARACTERISTICAS GEOMETRICAS
DEAAG.ARRIBAG.ABAJOS (m/m)ny (m)V(m/seg)P (m)R (m)FZ (m/m)A (m2)E (m-Kg/Kg)b (m)H (m)Variablet(m)d1(m)d2(m)
H-InicioH-Final
DJB 1.1.1I0+000.001+290.001,290.000.41543819.183818.620.0004400.0150.68070.612.360.2880.2360.000.6810.7001.001.20--------0.200.200.20
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJB 1.1.2"
DREN SECCI
PROGRESIVA LONGITU
CAUD
COTAS CARACTERISTICAS HIDRAULICAS CARACTERISTICAS GEOMETRICAS
ON DE
A D (m)
AL AG.
AG.
S (m/m) n y (m) V
P (m) R (m) F Z (m/m)
A (m2)
E (m-
b (m) H (m) Variable t(m) d1(m)
d2(m)
TIPO
m3/seg
ARRIB ABAJO
(m/seg)
Kg/Kg)
H-Inicio H-Final
DJB 1.1.2 I 0+000.00 2+097.90 2,097.90 0.8307 3821.15 3818.89 0.001079 0.015 0.5819 1.02 2.56 0.318 0.427 0.00 0.815 0.635 1.40 var. 1.00 1.20 0.20 0.20 0.20
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJB 1.1.3"
DRENSECCI ONTIPOPROGRESIVALONGITU D (m)CAUD ALm3/segCOTASCARACTERISTICAS HIDRAULICASCARACTERISTICAS GEOMETRICAS
DEAAG.ARRIBAG.ABAJOS (m/m)ny (m)V(m/seg)P (m)R (m)FZ (m/m)A (m2)E (m-Kg/Kg)b (m)H (m)Variablet(m)d1(m)d2(m)
H-InicioH-Final
DJB 1.1.3I0+000.001+141.291,141.290.61213819.343818.890.0004000.0150.58191.022.560.3180.4270.000.8150.6351.401.20--------0.200.200.20
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJB 1.1.4"
DREN SECCI
PROGRESIVA LONGITU
CAUD
COTAS CARACTERISTICAS HIDRAULICAS CARACTERISTICAS GEOMETRICAS
ON DE A
D (m)
AL AG.
AG.
S (m/m) n y (m) V
P (m) R (m) F Z (m/m)
A (m2)
E (m-
b (m) H (m) Variable
t(m) d1(m)
d2(m)
TIPO
m3/seg
ARRIB ABAJO
(m/seg)
Kg/Kg)
H-Inicio H-Final
I0+000.00 1+290.401,290.400.69953820.993820.140.0006600.0150.71740.812.630.3270.3060.000.8610.7511.201.20--------0.200.200.20I1+290.40 1+448.86158.461.38813819.843819.740.0006600.0150.96140.963.420.4211.0090.001.4421.0091.501.50--------0.200.200.20DJB 1.1.4
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJB 1.1.4.1"
DREN SECCI
PROGRESIVA LONGITU
CAUD
COTAS CARACTERISTICAS HIDRAULICAS CARACTERISTICAS GEOMETRICAS
ON DE A
D (m)
AL AG.
AG.
S (m/m) n y (m) V
P (m) R (m) F Z (m/m)
A (m2)
E (m-
b (m) H (m) Variable
t(m) d1(m)
d2(m)
TIPO
m3/seg
ARRIB ABAJO
(m/seg)
Kg/Kg)
H-Inicio H-Final
I0+000.00 0+420.00420.000.59003835.013825.850.0218120.0150.21292.771.430.1491.9180.000.2130.6041.001.20--------0.200.200.20I0+420.00 1+100.00680.000.68863825.853822.100.0055030.0150.38501.791.770.2180.9200.000.3850.5481.001.20--------0.200.200.20I1+100.00 1+895.00795.000.68863821.903819.940.0024670.0150.51791.332.040.2540.5900.000.5180.6081.001.40--------0.200.200.20DJB1.1.4.1
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJB 1.2
DREN SECCI
PROGRESIVA LONGITU
CAUD
COTAS CARACTERISTICAS HIDRAULICAS CARACTERISTICAS GEOMETRICAS
ON DE
A D (m)
AL AG.
AG.
S (m/m) n y (m) V
P (m) R (m) F Z (m/m)
A (m2)
E (m-
b (m) H (m) Variable
t(m) d1(m)
d2(m)
TIPO
m3/seg
ARRIB ABAJO
(m/seg)
Kg/Kg)
H-Inicio H-Final
DJB 1.2
I 0+000.00 1+083.09 1,083.09 0.2623 3820.10 3819.07 0.000951 0.015 0.3614 0.73 1.72 0.210 0.386 0.00 0.361 0.388 1.00 1.00 ---- ---- 0.20 0.20 0.20I 1+083.09 2+293.99 1,210.90 1.0165 3818.87 3818.50 0.000300 0.015 0.8493 0.66 3.50 0.437 0.230 0.00 1.529 0.872 1.80 var 1.20 1.76 0.20 0.20 0.20
CARACTERSTICAS HIDRAULICAS Y GEOMETRICAS ZONA "DJB 1.2.1
DREN SECCI
PROGRESIVA LONGIT
CAUD
COTAS CARACTERISTICAS HIDRAULICAS CARACTERISTICAS GEOMETRICAS
ON DE
A UD (m) AL
AG.
AG.
S (m/m) n y (m) V
P (m) R (m) F Z
A (m2) E (m-
b (m) H (m) Variable t(m) d1(m)
d2(m)
DJB
TIPO
m3/seg ARRIB ABAJ
(m/seg)
(m/m)
Kg/Kg
H-Inicio H-Final
1.2.1 I 0+000.00 1+117.43 1,117.43 0.5028 ###### ###### 0.000696 0.015 0.6607 0.76 2.32 0.285 0.299 0.00 0.661 0.690 1.00 1.00 ---- ---- 0.20 0.20 0.20
MEMORIA DE CALCULO HIDROLOGICO E HIDRAULICO
(ZONA E)
Estudio Definitivo y Expedientes Tcnicos Del Drenajede Aguas Pluviales de la Ciudad de Juliaca.ESTRUCTURAS HIDRAULICAS
Municipalidad Provincial de San Romn Juliaca45
MEMORIA DE CALCULO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DEL SISTEMA DE DRENAJE.
(ZONA E)
1.0HIDROLOGIA E HIDRAULICA FLUVIAL
1.1ANLISIS METODOLGICO.
Para un mejor enfoque de la metodologa seguida en este estudio, se puede mencionar a continuacin el procedimiento empleado para alcanzar los objetivos planteados:
Hidrologa:
P. Obtencin y actualizacin de la informacin bsica.
En la zona de estudio (subcuenca del ro Torococha) no se dispone de estaciones de control hidromtrica ni pluviogrfica. Pero se cuenta con una estacin pluviomtrica controlada por CORPAC y una estacin limnimtrica en el ro Coata (puente Maravillas) y puente Unocolla monitoreadas por SENAMHI.La recopilacin de la informacin bsica se ha centrado en los registros hidrometeorolgicos y se ha puesto nfasis en lo relacionado a precipitaciones y descargas mximas de las estaciones ubicadas en el mbito de influencia del Proyecto y de las zonas adyacentes.
CUADRO N 01: Fuentes de Informacin hidrolgica.
ESTACIONCODIGOUBICACIN POLITICAUBICACIN GEOGRAFICAPeriodo deRegistroVariablePropietario
Long. OesteLatitudSurAltitud(msnm)
PasDptoProv.Dist.
Juliaca704PerPunoSan RomnJuliaca7009'00"1529'00"38261963-2002Pmx 24horasSENAMHI
JuliacaS/CPerPunoSan RomnJuliaca7012'28"1526'39"38612003-2008Pmx 24horasSENAMHI
Puno708PerPunoPunoPuno7001'00"1550'00"38121965-1989Intensidad de PPSENAMHI
Q. Trabajos de campo.
En el desarrollo del estudio hidrolgico ha sido importante realizar los trabajos de campo, que han consistido en definir las reas de influencia en funcin a la configuracin topogrfica del mbito del proyecto que est conformada por reas eriazas y reas urbanas, lo cual ha motivado a dividir el rea de estudio en microcuencas no urbanas y urbanas constituido bsicamente por la parte media y baja de la subcuenca del ro Torococha y reas adyacentes.
Seguidamente se presenta la descripcin de la evaluacin de campo de cada uno de los sectores definidos.
R. rea de las microcuencas.
Se ha determinado las reas por zonas de drenaje pluvial, vale decir de las microcuencas no urbanas y urbanas. Para ello se ha utilizado las cartas nacionales, planos catastrales del rea de estudio y los trabajos de campo, por lo que nos ha permitido delimitar las cuencas de drenaje que conforman el sistema de drenaje pluvial de la ciudad de Juliaca. A continuacin se muestralas reas por zonas de drenaje.
Zona A= 5.9700 Km2
Zona B=21.7752 Km2
Zona C=20.6627 Km2
Zona D=26.3425 Km2
Zona E(Microcuenca alta no urbana del ro Torococha =31.8096Km2
La superficie total de la zona de estudio es de 106.56 Km2, en detalle para las microcuencas se presentan en los cuadros de clculo de las mximas avenidas.
S. Anlisis de la informacin.
Una variable bsica en la estimacin de las mximas avenidas lo constituye el tiempo de retorno, segn la Norma OS-060 establece que el sistema mayor de drenaje ser diseado para un tiempo de retorno de 25 aos y el drenaje menor entre 2 y 10 aos; como criterio se tiene que a mayor TR, mayor ser el costo de inversin, adems que en nuestro pas cada regin tiene caractersticas climticas particulares, por lo cual se analizaron las medias mviles del registro de la precipitaciones mximas de 24 hrs de la estacin Juliaca, establecindose que cada 10 aos se presenta en promedio lluvias de altas intensidades, grafico presentado en el estudio.
Las precipitaciones mximas de diferentes duraciones de la estacin Puno y las precipitaciones mximas en 24 horas de la estacin Juliaca, muestran una serie aceptable de 22 y 37 aos con informacin. Del anlisis grfico de la informacin de las precipitaciones mximas de diferentes duraciones de la estacin Puno y las precipitaciones mximas en 24 horas de la estacin Juliaca, estas presentan una tendencia similar en su comportamiento climatolgico, lo que denota que su utilidad estar en funcin a la metodologa ms adecuada a aplicarse en el presente estudio.
Cuadro No 2 Registro de Precipitacin Mxima (mm.)
PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HRS.
NAoPmxNAoPmx
1196329.0022198536.70
2196442.0023198638.60
3196629.2024198738.80
4196748.2025198833.00
5196838.0026199020.00
6196924.3027199135.00
7197028.4028199222.00
8197151.3029199350.00
9197236.2030199424.00
10197325.2031199530.00
11197430.0032199629.00
12197525.2033199728.40
13197621.5034200026.30
14197737.4035200129.90
15197834.0036200263.30
16197925.7037200336.50
17198030.3038200432.80
18198126.0039200547.40
19198249.0040200630.30
20198326.5041200739.30
21198452.0042200845.00
(mm.).
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
HIDROGRAMA DE PRECIPITACION MAXIMA EN 24Hrs.- JULIACA
70 04 aos 11 aos 2 aos 9 aos 9 aos
1960 1970 1980 1990 2000 2010
Grafica N 01: Anlisis de frecuencia de la precipitacin mxima en 24 horas.
Una variable bsica en la determinacin de las mximas avenidas lo constituye el perodo de retorno, para lo cual se realiz el anlisis de ciclisidad de perodos secos y hmedos del registro de precipitaciones mximas en 24 horas de la estacin Juliaca, segn el diagrama obtenido se muestra que las precipitaciones mximas extremas con altas intensidades se presentan con mayor recurrencia cada 10 aos aproximadamente. Con este anlisis y con los tiempos de retorno determinados para diferentes estructuras hidrulicas que muestran las bibliografas hidrolgicas, se ha seleccionado 10 aos como el perodo de retorno del caudal mximo instantneo a determinarse en el presente proyecto.
Con respecto de los anlisis efectuados, a continuacin se muestran los valores de la precipitacin mxima en 24 horas para diferentes perodos de retorno; ver cuadro No 01 y Grfico No 02.
Cuadro No 3 Precipitacin Mxima en 24 Horas
Precipitacin mxima en 24 horas para diferentes perodos de retorno.
Estacin Climatolgica: Juliaca
(Ajuste Mtodo Log-Pearson tipo III)
Perodo de retorno Precipitacin mxima
(Aos)(mm)
2510205010031.1040.1046.8053.8064.0072.40
T. Determinacin de mximas avenidas.
v) Determinacin de mximas avenidas en la microcuencas (zona E).
La evaluacin de campo se ha efectuado desde los lmites superiores de la subcuenca del ro Torococha cuya divisoria de aguas colinda con las reas adyacentes de la margen derecha del ro Cabanillas, afluente del ro Coata, hasta las reas cercanas UPU Chullunquiane (inicio del tramo del canal interceptor planteado).
Los trabajos de campo se han centrado bsicamente en la evaluacin de las caractersticas fisiogrficas, como lo referente a la topografa y la cobertura vegetal de la microcuenca de inters.
Es importante destacar, que durante la inspeccin de campo se ha cuantificado las caractersticas hidrulicas de la seccin del cauce principal del ro Torococha antes del ingreso a la zona urbana.
Las mediciones tomadas en campo y mediante el mtodo seccin- pendiente han permitido establecer que la capacidad mxima de conduccin del cauce del ro Torococha en la parte final de la subcuenca no urbana es de 6.84 m3/seg. En el cuadro No 4, se presenta las mediciones de campo y los resultados de los clculos hidrulicos pertinentes, como: ancho del cauce, profundidad del canal, pendiente, coeficiente de Manning, entre otros parmetros.
Cuadro No 4 Caractersticas hidrulicas del ro Torococha
(Seccin antes del ingreso a la zona urbana).
Municipalidad Provincial de San Romn Juliaca50
La evaluacin hidrolgica de la microcuenca alta no urbana se ha orientado bsicamente a la determinacin de caudales de mxima avenida mediante el empleo de mtodos hidrometeoro lgicos, como: El Mtodo Racional, el Hidrograma Unitario Sinttico de Snyder y el Hidrograma Unitario Sinttico Adimensional del US Soil Conservation Service, debido a que en el rea de influencia del proyecto, y en particular en la microcuenca alta no urbana, no se dispone de estaciones hidromtricas de control.
La evaluacin hidrolgica de sta microcuenca alta no urbana se ha efectuado con la finalidad de cuantificar las disponibilidades hdricas durante el perodo de lluvias, el rea de drenaje est conformada por las quebradas de: Esquen-Elvelo, Puccachupa y Centro Jaran, que en conjunto tiene una extensin de 31.8096Km2 y representa el 29.85 % del rea total de la cuenca en estudio. En el plano PHJ-02 se presenta la delimitacin de las microcuencas descritas.
Es importante destacar que los trabajos de campo han sido de mucha relevancia durante el proceso de recopilacin de informacin bsica y en la fase de la calibracin de los modelos, en concordancia al conocimiento de la fisiografa del rea de estudio, se ha establecido todos los coeficientes de los modelos hidrolgicos. Para el caso particular del Hidrograma Unitario Sinttico de Snyder se ha optado los valores de los coeficientes Cp y
Ct para cuencas de menor pendiente sean de 0,4 y 2.20, tomados del Manual deReferencia Tcnica del Modelo HEC- HMS.
Seguidamente se presenta una breve descripcin de los resultados obtenidos mediante la aplicacin de los diferentes modelos hidrolgicos sealados:
A. Hidrograma unitario sinttico de Snyder
El hidrograma unitario sinttico de Snyder es un hidrograma que relaciona las caractersticas hidrolgicas de la cuenca como la precipitacin y el caudal base, con las caractersticas fsicas de la misma, como: longitud del cauce principal y el rea de drenaje entre otros parmetros. El fundamento terico de ste mtodo se presenta en el Anexo No 4 de hidrologa.
Las investigaciones pertinentes han establecido que a partir de la duracin de un exceso de precipitacin pueden determinarse las caractersticas de un hidrograma unitario requerido, como: el caudal pico por unidad de rea de la cuenca, el retardo de cuenca, , el tiempo base , y los anchos W (en unidades de tiempo) del hidrograma unitario al 50 y 75% del caudal pico, los que a su vez permiten obtener el hidrograma unitario requerido.
Sobre la base de ste fundamento terico se ha determinado caudales de mxima avenida para diferentes perodos de retorno considerando como informacin de entrada los siguientes parmetros: longitud del cauce principal (km), la longitud del cauce desde la salida de la cuenca hasta el punto ms cercano al centroide, duracin del exceso de lluvia, precipitacin mxima, rea de la microcuenca y los coeficientes Ct = 2.20, Cp = 0,4 estimados para ste anlisis. Adems se estim los valores de CN (nmero de curvas de escurrimiento del Servicio de Conservacin de Suelos) cuyo valor depende del tipo de suelo, la cobertura vegetal, la pendiente del terreno y la precipitacin antecedente entre otros factores. Para el presente estudio se obtuvo dos grupos de suelos B (35%, CNB =69.0) y C (65%, CNC = 79.0), obtenindose un valor ponderado de CN = 76.0.
En el cuadro No 6 se presenta la secuencia de clculos de caudal de mxima avenida para un perodo de retorno de 10 aos para la microcuenca Elvelo-Esquen y en el grfico No 10.6 se presenta el hidrograma unitario correspondiente.
Es importante indicar que en el Anexo No 2 del estudio de hidrologa se presenta las estimaciones de caudales de mxima avenida para diferentes perodos de retorno.En el cuadro No 5 se muestra resultados de caudales mximos.
Cuadro No 5 Caudales Mximos Instantneos
Caudales mximos instantneos Mtodo H.U.S. Snyder
Cuadro No 6 Hidrograma Unitario Sinttico de Snyder
HIDROGRAMA UNITARIO SINTETICO DE SNYDER
Microcuenca Elvelo-Esquen - Zona alta no urbana del ro Torococha
Grfico No 7 Hidrograma Sinttico de Snyder HIDROGRAMA UNITARIO SINTETICO DE SNYDER Microcuenca Elvelo-Esquen - zona alta no urbana del ro Torococha
B. Hidrograma unitario sinttico de SCS.
El hidrograma adimensional de SCS es un hidrograma unitario sinttico donde el caudal se expresa por la relacin del caudal q con respecto al caudal pico , y eltiempo por la relacin del tiempo t con respecto al tiempo de ocurrencia del pico en el hidrograma unitario . Considerando el caudal pico y el tiempo de retardo para la duracin de exceso de precipitacin, el hidrograma unitario requerido se han estimado a partir del modelo simplificado de un hidrograma unitario triangular diseado por el SCS (Soil Conservation Service, 1972). Con la informacin bsica se ha determinado los caudales de mxima avenida para diferentes perodos de retorno considerando como informacin de entrada los siguientes parmetros: rea de la subcuenca (Km2), longitud del cauce principal (km), pendiente media del cauce principal(%), precipitacin mxima (mm), nmero de escurrimiento CN = 76.0 estimado en el mtodo anterior y el tipo de perfiles de precipitaciones, en este caso se opt el perfil tipo II, por que las precipitaciones en la Vertiente del Titicaca se asemeja al tipo Convectivo.
Cuadro No 8 Caudales Mximos Instantneos Mtodo H.U.S. SCS
Cuadro No 9 HIDROGRAMA UNITARIO SINTETICO DE SCS ZONA ALTA RO TOROCOCHA
En el grfico No 10se presenta el HU, confeccionado con los resultados de los hidrogramas incrementales del cuadro N 10.12.
Grfico No 10 Hidrograma Unitario Sinttico
C. Mtodo Racional.
El Mtodo Racional permite calcular las es
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