Plantemiento Hidraulico
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ACORA DEL DISTRITO DE SAN FRANCISCO DE SANGAYAICO DE LA PROVINCIA DE HUAYTARA DEL DEPARTAMENTO DE
HUANCAVELICA”
CUI N°2598227
INTRODUCCION
2.1 Generalidades.
2.2 Análisis Estadísticos de las Precipitaciones Máximas de 24 horas.
3.1 Generalidades.
3.2 Métodos de la curva de clasificación de sudoso
3.3 Método de Dickens.
3.4 Método área - pendiente.
INTRODUCCION
CAPITULO I
1.1.- CONSIDERACIONES GENERALES
La cuenca del canal santa rosa de acora no tiene registro de caudales, por lo tanto se debe
generar caudales a partir de datos de precipitación de la estación Meteorológica ubicada
en el Distrito de San pedro, por lo que se requiere el estudio de la respectiva cuenca.
En el plano “Delimitación de la Cuenca Hidrológica del canal santa rosa de acora, se muestra la
cuenca mencionada, que ha sido demarcada teniendo como base Las Cartas Nacionales del
Instituto Geográfico Nacional.
1.2.1.- Ubicación:
Provincia : Huaytara
Departamento : Huancavelica
Región : Huancavelica
Altitud : 1921 mn
EXPEDIENTE TÉCNICO: “MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE PROVISIÓN DE AGUA PARA RIEGO EN EL ANEXO DE SANTA ROSA DE
ACORA DEL DISTRITO DE SAN FRANCISCO DE SANGAYAICO DE LA PROVINCIA DE HUAYTARA DEL DEPARTAMENTO DE
HUANCAVELICA”
a) Superficie de la Cuenca:
Cuenca en proyección horizontal basado en la carta nacional del Instituto Geográfico Nacional
(escala 1/50,000).
Donde:
Kc = Coeficiente de Compacidad.
P = Perímetro de la cuenca en km.
A = Área de la cuenca en K m2.
π = 3.14159
Cuando el valor del coeficiente de compacidad se acerca a la unidad, indica que la cuenca
se aproxima más a una forma circular. Con un coeficiente de compacidad igual a uno
habrá mayores oportunidades de crecientes ya que los tiempos de igual concentración (Tc)
desde diversos puntos de la cuenca serían iguales.
Este factor es la relación entre el ancho medio de la cuenca y la longitud del curso del agua
más largo.
Donde:
Ff = Factor de Forma.
Am = Ancho medio en km.
L = Longitud más larga de la cuenca en Km.
La cuenca del río santa rosa de acora, tiene los
siguientes valores
A
L = 14.00 Am =-------------= 7.45 km.
L
CAPITULO II
ESTUDIOS HIDROLOGICOS
2.1.- GENERALIDADES:
En la cuenca del canal santa rosa de acora, en el período de lluvias está comprendido
aproximadamente entre los meses de diciembre a marzo, y por lo tanto es entre
estos meses donde ocurren las máximas avenidas. A partir del mes de abril la
frecuencia de ocurrencia de precipitaciones disminuye hasta alcanzar su valor mínimo
entre los meses de junio y agosto.
Las planicies involucradas en el presente estudio que confluyen en la cuenca del canal
santa rosa de acora, no disponen de registros de caudales. Es por este motivo que la
estimación de las descargas de diseño será efectuada en función de los datos de
precipitación máxima de 24 horas, disponibles en la estación Estaciones
meteorológicas presentes en la cuenca del río Santiago de chocorvos.
Donde:
CAPITULO III
3.1.- GENERALIDADES:
Donde:
Pe = precipitación efectiva (cm)
P = precipitación de diseño (mm) S =
(1000 / CN) - 10 (pies)
dónde:
Donde:
Q : Caudal
A : Área Mojada
P : Perímetro Mojado
R : A/P : Radio medio Hidráulico
S : Pendiente Longitudinal del Cauce
n : Coeficiente de rugosidad de lv1anning
Q = 59.50 m3/seg.
De los tres caudales calculados, seleccionaremos el de mayor valor, que está dado por
la correlación de la precipitación máxima de diseño Pmáx = 58.9 mm. En un lapso de 24
horas según datos proporcionados por el SENAMHI, para un período de retorno Tr de
20 años (calculado por el método de Gumbel), común para éste tipo de estructuras.
Cálculo de Caudales
Se procedió a calcular el caudal sin proyecto, generado en el terreno, mediante la fórmula racional
para un período de retorno de 100 años y una duración de tormenta de 24 horas; el terreno en
estudio, vegetación, pero dentro de la zona agua arriba del rio santa rosa acora, por lo que se usó
un valor de C de 0.80. La intensidad máxima de lluvia es de 0.17 mm/min. Los resultados se
muestran a continuación:
Terreno sin
proyecto Q = CIA/60
Q = (0.80) (0.17 mm/min) (21019.53 m2) /60
Q = 47.64 L/s
Q = 0.048 m3/s
CAPITULO IV
ESTUDIOS HIDRAULICOS
4.1.- CARACTERÍSTICAS HIDRAULICAS DE LA ZONA DE ESTUDIO
TABLA 4.1
CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS EN LA SECCIÓN
Y A P R A.R^2/3 Q
(m) (m2) (m) (m) (m 8/3) (m3/S)
0.50 1.33 7.86 0.17 0.40 1.05
1.00 4.88 13.75 0.35 2.45 6.31
1.50 9.64 16.80 0.57 6.66 17.18
2.00 16.18 23.93 0.68 12.47 32.20
2.50 25.08 31.05 0.81 21.75 56.15
3.00 40.43 54.49 0.74 33.14 85.57
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Por otro lado según lo observado en campo se identificó la marca dejada por el
máximo nivel de agua durante la ocurrencia de avenidas siendo Ymáx = 2.l7 m.
Dado que el río, durante la ocurrencia de avenidas, transporta material flotante como
ramas, troncos, etc., el borde libre no debe ser menor que 1.50 mts., por lo cual lo
consideraremos 1.50 mts.
ESTUDIO DE SOCAVACIÓN
SOCAVACION:
La socavación que se produce en un rio no puede ser calculada con exactitud, solo estimada, muchos
factores intervienen en la ocurrencia de este fenómeno, tales como
a.- El Caudal
b.- Tamaño y conformación del material del cauce c.-
Cantidad de transporte de sólidos.
Las ecuaciones que se presentan a continuación son una guía para estimar la geometría hidráulica del
cauce del rio las mismas están en función del material de cauce
Es aquella que se producen a todo lo ancho del cauce cuando ocurre una crecida debido al
efecto hidráulico de un estrechamiento de la sección, la degradación del fondo de cauce se
detiene cuando se alcanzan nuevas condiciones de equilibrio por disminución de la velocidad
a causa del aumento de la sección transversal debido al proceso de erosión
Velocidad Erosiva que es la velocidad media que se requiere para degradar el fondo está dada
por las siguientes expresiones:
En donde:
Ve = Velocidad media suficiente para degradar el cauce en m/seg
gd = Peso volumétrico del material seco que se encuentra a una profundidad
Hs, medida desde la superficie del agua ( Ton/m3 )
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En el cual:
di = Diámetro medio en mm de una fracción en la curva granulométrica de la muestra
total que se analiza
pi = peso de esa misma porción, comparada respecto al peso total de la
muestra. Las fracciones escogidas no deben ser iguales entre si
En donde:
a = Qd (Hm 5/3 Be m)
Qd = caudal de diseño (m3/seg)
Be = Ancho efectivo de la superficie del líquido en la sección transversal. m =
coeficiente de contracción ver tabla nº 01.
Hm = Profundidad media de la sección = Área / Be.
X = exponente variable que depende del diámetro del material y se encuentra
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en la tabla Nº 02
dm = Diámetro medio (mm)
Tabla Nº 01
COEFICIENTE DE CONTRACCIÓN
m
Tabla Nº 02
VALORES DE X PARA SUELOS COHESIVOS Y NO COHESIVOS
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Tabla Nº 03
VALORES DEL COHEFICIENTE b
El método que será expuesto se debe a K.F. Artamonov permite estimar la profundidad de
socavación. Esta erosión depende del Gasto que teóricamente es. Aceptado por el espigón,
relacionando con el gasto total que escurre por el río, del talud que tienen los lados del
estribo y del ángulo que el eje longitudinal de la obra forma con la corriente. El tirante
incrementado al pie de un estribo medido desde la superficie libre
de la corriente, está dada por:
SI = Pa Pq PR Ho
En que
Pa = coeficiente que depende del ángulo a que forma el eje del puente con la
corriente, como se indica en la figura siguiente; su valor se puede encontrar en
la tabla N" 4.
PR = coeficiente que depende del talud que tienen los lados del estribo, su valor
puede obtenerse en la tabla Nº 6.
21 ANDRÉS AVELINO CÁCERES K-16 PARCONA - ICA INFORME TÉCNICO.- ESTUDIO HIDROLOGICO
Email: daniel_gret@hotmail.com CEL. : 956931175 - 956594238
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TIPO DE 2 =
CAUCE
CAUSE TIPO
SUELO COHESIVO 1
SUELO NO 2
COHESIVO
Entonces:
Hs = 4,61 m.
ds = Profundidad de socavación respecto al fondo del cauce
ds = 2.16 m
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Asumimos
ds = 2.50 m
Para poder dimensionar de forma correcta la faja marginal del rio, hay que tener en
cuenta algunos criterios como:
CAPITULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1.- CONCLUSIONES
Dentro del área del proyecto, se genera un caudal total de 47.64 L/s con
proyecto. La diferencia de caudales entre las condiciones con y sin proyecto, es
de 0.17 mm/min, correspondiente a un período de retorno de 100 años y una
duración de tormenta utilizada de 24 horas.
5.2.- RECOMENDACIONES: