1.00 Hidrologia Corregid

8/19/2019 1.00 Hidrologia Corregid

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ESTUDIO HIDROLÓGICO

PROYECTO: “AMPLIACION DE PISTAS, VEREDA S, GRADERÍAS Y TRATAMIENTO PAISA JISTICO EN LA CALLE 15, CAL LE 21, PASA JE 16, PASA JE 17, TRANSVERSAL ANDRES AVEL INO CASERES DEL AA .HH ULIACHIN –

SECTOR 2 –DISTRITO DE CHAUP IMARCA –PROVINCIA DE PASCO - PASCO"

”.

1

PROYECTO:

"AMPLIACION DE PISTAS, VEREDAS, GRADERÍAS Y TRATAMIENTOPAISAJISTICO EN LA CALLE 15, CALLE 21, PASAJE 16, PASAJE 17,TRANSVERSAL ANDRES AVELINO CASERES DEL AA.HH ULIACHIN – SECTOR 2 – DISTRITO DE CHAUPIMARCA – PROVINCIA DEPASCO - PASCO"

DISTRITO : CHAUPIMARCA

PROVINCIA : PASCO

DEPARTAMENTO : PASCO

OCTUBRE – 2012


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2

PROYECTO:

"AMPLIACION DE PISTAS, VEREDAS, GRADERÍAS Y TRATAMIENTOPAISAJISTICO EN LA CALLE 15, CALLE 21, PASAJE 16, PASAJE 17,TRANSVERSAL ANDRES AVELINO CASERES DEL AA.HH ULIACHIN – SECTOR 2 – DISTRITO DE CHAUPIMARCA – PROVINCIA DEPASCO - PASCO"

DISTRITO : CHAUPIMARCA

PROVINCIA : PASCO

DEPARTAMENTO : PASCO

OCTUBRE – 2012

ESTUDIO HIDROLOGICO

"AMPLIACION DE PISTAS, VEREDAS, GRADERÍAS Y TRATAMIENTOPAISAJISTICO EN LA CALLE 15, CALLE 21, PASAJE 16, PASAJE 17,TRANSVERSAL ANDRES AVELINO CASERES DEL AA.HH ULIACHIN –SECTOR 2 – DISTRITO DE CHAUPIMARCA – PROVINCIA DE PASCO -PASCO"


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3

1. GENERALIDADES

El presente estudio sustenta el análisis realizado para la zona del área delProyecto, "AMPLIACION DE PISTAS, VEREDAS, GRADERÍAS Y

TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA CALLE 15, CALLE 21, PASAJE 16,

PASAJE 17, TRANSVERSAL ANDRES AVELINO CASERES DEL AA.HH

ULIACHIN – SECTOR 2 – DISTRITO DE CHAUPIMARCA – PROVINCIA DE

PASCO - PASCO" y la demanda de evacuación y transporte del recurso

hídrico ocasionada por la escorrentía superficial del área de la población

beneficiaria.

La evolución del hombre siempre ha mantenido una estrecha relación con la

disponibilidad y utilización de agua para su consumo. Cazadores y nómadas

acampaban cerca de las fuentes naturales de agua fresca, y las poblaciones

estaban tan dispersas que la contaminación del agua no constituía un serio

problema. Los pueblos antiguos no necesitaban obras de ingeniería para su

aprovisionamiento y evacuación de agua. Cuando se desarrolló la vida en

comunidad y las aldeas agrícolas se transformaron en centros urbanos, el

suministro, tratamiento y evacuación del agua se convirtió en un

problema para los habitantes de las ciudades. Es en este momento de la

historia cuando se determina que el agua no es solo necesaria para el

consumo, sino también para el aseo, mejorando la salud pública,

además de manejar, tratar, evacuar el recurso hídrico acorde a las

necesidades del hombre disminuyendo sus impactos negativos sobre

los intereses de la población y el desarrollo de sus actividades.

Posteriormente los adelantos tecnológicos la hicieron necesaria para la

industria y en la actualidad ha sido muy difundido su uso recreativo.

El uso del agua potable es fundamental para el desarrollo de toda

comunidad, el aprovisionamiento de agua para necesidades domésticas,

industriales y de riego, así como las instalaciones y plantas necesarias para

tratar el agua y hacerla llegar al consumidor, y evacuarla después de su

utilización es un problema que debe ser resuelto, garantizando la

disponibilidad y el correcto aprovechamiento de los recursos.


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”.

4

También debemos dar importancia al transporte, tratamiento y

evacuación del agua proveniente de la utilización de las necesidadesdomésticas del hombre y la escorrentía superficial de las

precipitaciones.

La calidad del agua depende de factores biológicos, físicos y químicos. Las

características físicas a controlar son: los sedimentos, la turbiedad, el color,

el olor, el sabor y la temperatura. Las características químicas son la

alcalinidad o acidez, y el contenido de sales, y el factor biológico más

importante en la presencia de coliformes o bacterias en el agua. Estascaracterísticas pueden preverse según las condiciones hidrogeológicas de

los tipos de substratos por los que viaje o se almacene el agua, ya que ésta

se cargará de sales en función de la composición y la solubilidad de los

materiales de dicho substrato. Así, las aguas que discurren por zonas calizas

(rocas muy solubles) se cargarán fácilmente de carbonatos, entre otras

sales. En el otro extremo, los cursos de agua que discurren sobre substratos

cristalinos, como los granitos, se cargarán muy poco de sales, y aparecerá

en cantidad apreciable la sílice.

Desde luego, el mejor modo de mantener un área cuando éste tiene

reducidas dimensiones y necesidades del liquido elemento es de manera

natural y empírica, pero cuando se trata de poblaciones en crecimiento es

necesario la planificación para dimensionar los diseños de canales de

conducción de agua, los reservorios y toda la infraestructura necesaria que

permita dotar y asegurar el agua potable de acuerdo a la demanda calculada

por las diferentes poblaciones atendidas considerando los cultivos ú otras

usos que las diferentes actividades humanas requieren como el caudal

estimado para evacuación en drenajes dimensionados..

1.1. OBJETIVOS

Objetivo principal

Calcular los caudales de diseño de las obras de drenaje del proyecto

"AMPLIACION DE PISTAS, VEREDAS, GRADERÍAS Y TRATAMIENTO


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”.

5

PAISAJISTICO EN LA CALLE 15, CALLE 21, PASAJE 16, PASAJE 17,

TRANSVERSAL ANDRES AVELINO CASERES DEL AA.HH ULIACHIN – SECTOR

2 – DISTRITO DE CHAUPIMARCA – PROVINCIADE PASCO - PASCO"

Objetivos Secundarios

- Determinar el caudal de la escorrentía superficial del recurso

hídrico en las Micro cuencas correspondiente al área del proyecto

considerado que permita el tratamiento y evacuación de las

aguas.

- Calcular los caudales de diseño de drenaje de las callesprincipales proyectadas..

2. ANTECEDENTES

La Municipalidad Provincial de Pasco, entidad responsable de formular

planes y proyectos para impulsar el desarrollo sostenido de la Provincia, y

dentro de su programa de mejoramiento de Infraestructura Vial Urbana y

rural contempla la ejecución de diversos proyectos, como son la

pavimentación de calles, parques y escalinatas, proceso que necesita mayor

impulso, para de esta forma contribuir con el mejoramiento de la calidad de

vida de los habitantes, así como al avance urbanístico de la ciudad, lo cual

está estrechamente ligado al crecimiento económico ya que favorece

además el flujo turístico hacia nuestros pueblos,actualmente la mayoría de

sus calles y pasajes no están pavimentadas, ni presenta condiciones

adecuadas para un tránsito vehicular y peatonal, ni posee cunetas pluviales,

lo que dificulta el tránsito peatonal y vehicular y que este empeora en épocas

de invierno donde las vías se vuelven intransitable, afectando directamente a

los residentes y no residentes usuarios de la vía.

Después de una lluvia fuerte o de regular precipitación, se observa que de

las áreas que corresponden a las calles proyectadas, se genera el caudal

de escorrentía que se presenta en la zona de estudio, generando problemas

de inundaciones, aniegos, deterioro de los servicios de alcantarillado.

Dificultando en las diversas calles y jirones el traslado de los transeúntes por


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”.

6

estas importantes vías a su vez esta agua inundan las viviendas de las

partes bajas de las calles. Cuando sale el sol y seca, en esta zona se

encuentra cúmulos de tierra las cuales por efectos del viento, se esparcenen el medio ambiente causando enfermedades de tipo respiratorio y dérmico.

3. UBICACIÓN

Política:

Departamento : Pasco.

Provincia : Pasco.

Distrito : Chaupimarca.Localidad : AA. HH. Uliachin – Sector 2.

Se han definido puntos fijos para el replanteo del proyecto que se indica en el

plano respectivo y que están debidamente estacados en el terreno.

COORDENADAS UTM

BMs ESTE NORTE ELEVACION

HITO -VARILLA DE Fº 362,882.588 8,818,043.812 4212.00ESQUINA DE LOSA

DEPORTIVA 362,935.700 8,818,041.784 4213.00

ESQUINA DE CASA 362,895.833 8,818,075.126 4194.00

ESQUINA DE CASA 362,841.895 8,818,033.117 4187.00

ESQUINA DEVEREDA

362,826.680 8,817,938.061 4190.00

Accesos

El acceso al proyecto en estudio, es por medio de la Av. Circunvalación

Arenales pavimentada, luego llegando al Jr. San Martin y Transversal

Cesar Vallejo, tal como se muestra en el cuadro siguiente:

DISTANCIA(m.)

DESDE HASTA TIPO DE VIA

Cerro de Pasco (Centro) Av. Circunvalación Arenales 300.00 Pavimentada


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”.

7

Av. Circunvalación Arenales Jr. San Martín 60.00 Pavimentada

Jr. San Martín Transversal Cesar Vallejo 30.00 Pavimentada

Transversal Cesar Vallejo Transversal Andrés AvelinoCáceres (Inicio de Obra)

10.00 Pavimentada

Total 400 mts

4. CARACTERIZACIÓN METEREOLOGICA.

4.1. Generalidades

Los tres principales parámetros meteorológicos de mayor importancia para

el proyecto "AMPLIACION DE PISTAS, VEREDAS, GRADERÍAS Y

TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA CALLE 15, CALLE 21, PASAJE 16,


ULIACHIN – SECTOR 2 – DISTRITO DE CHAUPIMARCA – PROVINCIA

DE PASCO - PASCO" son : (valores medios mensuales Temperatura: Tx;

Humedad Relativa: Hrx y Precipitación: Px), y en función de la información

disponible, puede caracterizarse la estación Cerro de Pasco, para el Áreaindicada.

Se resume en la información general de la estación de Cerro de Pasco en

cuanto concierne a la temperatura, Humedad Relativa y Precipitación en

cuanto a datos de precipitaciones medias mensuales y máximas de 24 horas

cuyas fuentes se indican en cada uno de los cuadros que se presentan.

Estación Meteorológica cercana a la zona del proyecto

INFORMACI N GENERALESTACIÓN DE CERRO DE PASCO

ESTACI N TIPO/CÒDIGO

UBICACI N ALTITUD(m.s.n.m)

ENTIDADOPERANTEGEOGR FICA POL TICA

LAT. S LONG. W DPTO. PROV. DIST.

1 Cerro de Pasco CO-593 10°41 76º15 Pasco Pasco Chaupimarca 4260 SENAMHI

4.2. TEMPERATURA, Estación Cerro de Pasco.

La temperatura media anual promedio, registrada en la estación


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”.

8

Cerro de Pasco promedio, para el periodo 1980-2002, 20 años

completos de registro, (ver anexo Cuadro Nº 01), y asumida para el

Tramos en estudio, es de Tx = 5,83 ºC, distribuyéndosemensualmente así:

ESTACIÓN CERRO DE PASCOTEMPERATURA MEDIA MENSUAL (ºC)

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC MEDI

6.09 6.18 6.17 6.12 5.70 5.49 5.50 5.41 5.72 5.69 5.85 6.00 5.83

Cuya temperatura varía con un máximo de 6.18 °C y un mínimo de5,41 °C.

4.3. Humedad Relativa –Estación Cerro de Pasco.

La humedad relativa media anual promedio, en la estación Cerro de

Pasco periodo 1985 -2002 (en 15 años de registro,. Ver el Cuadro

N° 02 del anexo). Asumida para los tramos, la Hrx = 84,0 %,

mensualmente distribuida como sigue:

ESTACI N CERRO DE PASCOHUMEDAD MEDIA MENSUAL (ºC)

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC MEDI85.3 86.7 86.4 85.3 83.6 82.8 82.1 81.8 82.5 83.2 83.4 85.1 84.0

4.4. Precipitación –Estación Cerro de Pasco.

La precipitación total anual promedio, registrada en la estación de Cerro

de Pasco, para el periodo 1980 - 2002 ( Ver el Cuadro Nº 03, en el

anexo), es de Px = 118.56 mm, variando entre un mínimo de 24.57 mm

(julio) y un máximo de 196.13 mm (febrero), y que se distribuye por mes

siguiente modo que se presenta en el cuadro:


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”.

9

ESTACI N CERRO DE PASCOPRECIPITACION MEDIA MENSUAL (ºC)

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC MEDI195.47 196.13 185.07 92.27 65.53 61.35 24.57 36.47 77.28 146.36 173.53 168.75 118.56

Es posible distinguir meses lluviosos de Octubre hasta Mayo con un

78% de la lluvia total anual.

También se han tomado datos de precipitación máxima de 24 horas de

la estación Cerro de Pasco con un período de 16 años, lo cual en el

presente cuadro se presenta, cuya fuente es de un proyecto de la zona.

AÑ O1 99 0 1 9 91 1 99 2 1 99 3 1 99 4 1 9 95 1 99 6 1 99 6 1 99 7 1 9 98 1 99 9 2 00 1 2 0 02 2 00 3 2 00 4

Cerro de

Pasco 40.00 27.00 23.00 36.00 28.60 25.10 24.50 30.50 38.00 22.60 29.40 26.80 20.70 33.20 46.70

Gráfico 01

REGIMEN DE DISTRIBUCION DE LA TEMPERATURA.Tx=5.83 °CESTACION CERRO DE PASCO


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”.

10

T e m p e r a t u r a m e d i a

M e n s u a l ( ° C )

H . R . (

% )

6.40

6.20

6.00

5.80

5.60

5.40

5.20

5.00

ENE. FEB. M AR. ABR. M AY . JUN. JUL. AGO. SET. OCT. NOV. DIC.

Meses

Media

Gráfico 02

REGIMEN DE DISTRIBUCION DE LA HUMEDAD RELATIVA .Hr x=84 %ESTACION CERRO DE PASCO

88.0

87.0

86.0

85.0

84.0

83.0

82.0

81.0

80.0

79.0ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL AGO. SET. OCT. NOV. DIC.

M eses

Media

Gráfico 03

REGIMEN DE DISTRIBUCION DE LA PRECIPITACION PROMEDIOMENSUAL (mm) PX=118.56mm

ESTACION CERRO DE PASCO


11/45




”.

11

A l t u r a

d e

P r e c i p i t a c i o n e s ( m m )

PRECIPITACIONES PROMEDIOS MENSUALES

250.00

200.00

150.00

100.00

50.00

0.00

ENE. FE B . M A R. A B R. M A Y. JUN. JUL. A GO. SET. OCT. NOV. D IC .

MESES DEL AÑO

Promedios

5. HIDROLOGIA

En el presente capítulo se desarrolla simultáneamente el marco teórico –

metodológico y la estimación de los caudales máximos de diseño de la

infraestructura de drenaje proyectada. a partir del análisis de la


12/45




”.

12

precipitación máxima en 24 horas (Pm24hr), las características

geomorfológicos de las microcuencas involucradas, y

complementariamente, con la información del trabajo de campo efectuado.

Sin embargo siempre en todo estudio que se encuentra en relación con el

agua es necesario realizar el estudio hidrológico, para nuestro proyecto

definitivo la precipitación máxima de 24 horas es la base importante, para

ello se ha trabajado con la estación de Cerro de Pasco, identificada como

serie de Cerro de Pasco las mas apropiada y cercana a la zona del

proyecto.

5.1. INFORMACIÓN CARTOGRÁFICA Y METEOROLÓGICA

Información Cartográfica

Del Instituto Geográfico Nacional, IGN, la información cartográfica

disponible fue la siguiente:

Descripción Escala

* Mapa Físico Político del Perú 1 /1 000 000

* Mapa Vial del Perú 1 /2 000 000

* Cartas Nacionales, Hoja: 22k 1 /1 00 000

Información Meteorológica

Se dispuso de la siguiente información pluviométrica:

PARÁMETRO ESTACIÓN PERIODOPrecipitación Máx. 24 Horas Cerro de Pasco (1990-2005)

Precipitación Promedio mensual Cerro de Pasco (1980-2002) con

22 años de registro.

5.2. TRABAJO DE CAMPO.

En el trabajo de campo se efectuó el reconocimiento del área de

intervención del proyecto (en lo fisiográfico. hidrológico y de


13/45




”.

13

drenaje, entre otros aspectos). y el inventario y evaluación de las

estructuras existentes y proyectadas.

5.3. ANÁLISIS DE FRECUENCIA DE LA PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN

24 HORAS.

La Pm24hr base, de la serie Cerro de Pasco (1990 - 2005) fue

sometida a un Análisis de Frecuencia, con el objeto de determinar

los valores para diferentes periodos de retomo de interés, con

apoyo del programa de Smada y luego ajustadas mediante el

modelo de Kolmogorov, con el apoyo del programa de Hidroesta.

A part ir de la Pm24 hr, se obtuvieron las intensidades de

precipitación (Curvas IDF), para duraciones de hasta 1 hora, y

menores de 1 hora.

Con el Modelo del programa Hidroesta. se efectuó el Análisis de

Frecuencia de la Serie de Cerro de Pasco,. El mejor ajuste "R" ≤ 1,

para la serie de Cerro de Pasco, correspondió a la distribución

teórica de eventos extremos Normal por tener resultados según las

distribuciones teóricas que se exponen:

5.4. HIDROLOGIA ESTADISTICA.

El análisis de frecuencias referido a precipitaciones máximas diarias,

tiene la finalidad de estimar precipitaciones máximas para diferentes

períodos de retorno, mediante la aplicación de modelos probabilísticas,

los cuales pueden ser discretos o continuos, cuya estimación de

parámetros se ha realizado mediante el Método de Momentos.

Los métodos probabilísticos que mejor se ajustan a valores extremos

máximos, utilizados en la formulación del presente Estudio son:

Distribución Log Normal


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”.

14

Distribución Valor Extremo Tipo I o Ley de Gumbel

Distribución Log – Pearson Tipo III

DISTRIBUCIÓN LOG NORMAL

La función de distribución de probabilidad es:

P x xi S

(1)

1

2

x X 2 xi

e

2S 2

dx

Donde X y S son los parámetros de la distribución.

Si la variable x de la ecuación (1) se reemplaza por una función y

= f(x), tal que y = log(x), la función puede normalizarse,

transformándose en una ley de probabilidades denominada log –

normal, N(Y, Sy). Los valores originales de la variable aleatoria x,

deben ser transformados a y = log x, de tal manera que:

n

Y log xi / ni1

(2)

Donde Y es la media de los datos de la muestra

transformada.

n

yi Y 2

S y i1

n 1 (3)

Donde Sy es la desviación estándar de los datos de la muestra

transformada.

Asimismo; se tiene las siguientes relaciones:

Cs a / S 3 y (4)


15/45




”.

15

1 0.0625 20.7000 20.2567 2.2089

2 0.1250 22.6000 22.2137 1.9618

3 0.1875 23.0000 23.6645 1.8253

4 0.2500 24.5000 24.9056 1.74855 0.3125 25.1000 26.0423 1.7149

6 0.3750 26.8000 27.1286 1.7178

7 0.4375 27.0000 28.1996 1.7539

8 0.5000 28.6000 29.2832 1.8221

9 0.5625 29.4000 30.4084 1.9229

10 0.6250 30.5000 31.6088 2.0592

11 0.6875 33.2000 32.9274 2.2366

12 0.7500 36.0000 34.4302 2.4665

13 0.8125 38.0000 36.2359 2.7716

14 0.8750 40.0000 38.6024 3.2048

15 0.9375 46.7000 42.3318 3.9356

i1

n3

a n 1 n 2 y i Y (5)

Donde Cs es el coeficiente de oblicuidad de los datos de la

muestra transformada. (Monsalve, 1999).

El análisis para la distribución Log Normal de la Estación

Cerro de Pasco calculado con el apoyo de la del programa

Smada.

Con las precipitaciones correspondientes a periodos de

retorno de 2, 3, 5, 10, 25, 50, 100, y 200 años se

muestran a continuación.


Cerro de Pasco

Distribution Analysis: Log Normal Distribution

Distribution Analysis: Log Normal------------------Summary of Data -----------------------

First Moment (mean) = 30.1400Second Moment = 5.394e01

Skew = 7.071e-01---------------------------------------------------------Point Weibull Actual Predicted Standard

Number Probability Value Value Deviation

---------------------------------------------------------


16/45




”.

16

-------------------------------------------------------------------------- Predictions --------------------------

Exceedence Return Calculated Standard

Probability Period Value Deviation---------------------------------------------------------

0.9950 200.0 54.3665 6.46730.9900 100.0 51.2050 5.78820.9800 50.0 47.9600 5.09910.9600 25.0 44.5927 4.39660.9000 10.0 39.8390 3.44190.8000 5.0 35.8415 2.70270.6670 3.0 32.4785 2.17330.5000 2.0 29.2832 1.8221


Cerro de Pasco fue calculado con el apoyo del programa

Smada, que cuenta con las ecuaciones propuestas.

DISTRIBUCIÓN GUMBEL

La distribución de Valores Tipo I conocida como Distribución

Gumbel o Doble Exponencial, tiene como función de

distribución de probabilidades la siguiente expresión:

F ( x) ee ( x )

(6)

Siendo:

1.2825

(7)

0.45 (8)

Donde:

: Parámetrodeconcentración.

: Parámetrodelocalización.

Según Ven Te Chow, la distribución puede expresarse de la

siguiente forma:


17/45




”.

17

1 0.0625 20.7000 19.3331 2.3135

2 0.1250 22.6000 21.3616 1.9584

3 0.1875 23.0000 22.8910 1.7477

4 0.2500 24.5000 24.2207 1.62155 0.3125 25.1000 25.4582 1.5637

6 0.3750 26.8000 26.6603 1.5690

7 0.4375 27.0000 27.8660 1.6346

8 0.5000 28.6000 29.1082 1.7582

9 0.5625 29.4000 30.4215 1.9386

10 0.6250 30.5000 31.8477 2.1779

11 0.6875 33.2000 33.4457 2.4837

12 0.7500 36.0000 35.3090 2.8742

13 0.8125 38.0000 37.6081 3.3884

14 0.8750 40.0000 40.7210 4.1187

x x k x (9)

Donde:

x : Valor con una probabilidad dada.

x : Media de la serie.

k : Factor de frecuencia.

El análisis para la Distribución Gumbel de la Estación de

Cerro de Pasco que se presenta: Con el apoyo del programaSmada.


retorno de 2, 3, 5, 10, 25, 50, 100, y 200 años se muestran

a continuación.

Distribution Analysis: Gumbel Extremal Type I

------------------Summary of Data -----------------------First Moment (mean) = 30.1400

Second Moment = 5.394e01Skew = 7.071e-01

---------------------------------------------------------Point Weibull Actual Predicted Standard

Number .Probability Value Value Deviation

---------------------------------------------------------


18/45




”.

18

15 0.9375 46.7000 45.8478 5.3674---------------------------------------------------------

----------------- Predictions --------------------------Exceedence Return Calculated Standard

Probability Period Value Deviation

---------------------------------------------------------0.9950 200.0 63.8661 9.9118

0.9900 100.0 58.9608 8.6633

0.9800 50.0 54.0375 7.41640.9600 25.0 49.0776 6.1702

0.9000 10.0 42.3918 4.5210

0.8000 5.0 37.1003 3.2725

0.6670 3.0 32.8979 2.3752

0.5000 2.0 29.1082 1.7582

El análisis para la distribución Gumbel de la Estación Cerro

de Pasco fue calculado con el apoyo de la del programa

Smada, que cuenta con las ecuaciones propuestas.

DISTRIBUCIÓN LOG PEARSON TIPO III

Esta distribución es una de las series derivadas por Pearson.La función de distribución de probabilidades es:

F(x) 1

e ( )

(Lnx )

(Lnx ) 1

dx (10)

Asimismo; se tiene las siguientes relaciones adicionales:

μ = αβ + (11)

2 2 (12)

2 (13)


19/45




”.

19

N° DEORDEN

Pmáx 24 hr mm Log P

Log P - MediaX X

2

X3

1 40.0 1.6021 0.3789 0.1435 0.05442 27.0 1.4314 0.2082 0.0433 0.00903 23.0 1.3617 0.1385 0.0192 0.00274 36.0 1.5563 0.3331 0.1110 0.03705 28.6 1.4564 0.2332 0.0544 0.01276 25.1 1.3997 0.1765 0.0311 0.00557 24.5 1.3892 0.1660 0.0275 0.00468 30.5 1.4843 0.2611 0.0682 0.01789 38.0 1.5798 0.3566 0.1271 0.0453

10 22.6 1.3541 0.1309 0.0171 0.002211 29.4 1.4683 0.2451 0.0601 0.014712 26.8 1.4281 0.2049 0.0420 0.008613 20.7 1.3160 0.0928 0.0086 0.000814 33.2 1.5211 0.2979 0.0888 0.026415 46.7 1.6693 0.4461 0.1990 0.0888

Sumatoria 22.0178 20.7946 0.7532 8991.8407

Número de datos =

Media =

18 Desviación Estandar

= 0.1011

1.223 Sesgo = 0.46

Siendo el sesgo.

El análisis para la Distribución Log Pearson III de la EstaciónCerro de Pasco y las precipitaciones correspondientes a

diferentes periodos de retorno se presentan en los Cuadros Nº

01 y 02 respectivamente.

El análisis para la distribución Log Pearson Tipo III de la

Estación Cerro de Pasco calculado mediante la ecuación

propuesta.


retorno de 2, 5, 10, 25, 50, 100, y 200 años se muestran a

continuación.

CUADRO N° 01

AJUSTE DE LAS PRECIPITACIONES MAXIMAS EN 24 HORASESTACION CERRO DE PASCO


20/45




”.

20

CUADRO N° 02

PRECIPITACIONES MAXIMAS EN 24 HORAS METODO LOG PEARSON TIPO III

Log P = Media + Desv. Est.*K-

PERIODO DEPROBABILIDAD

FACTOR D EFRECUENCIA

K

Log P Pmáx

(mm)

ERROR

ESTANDAR

(mm)

RETORNOTr

2 0.5 -0.078 1.2153 16.45 0.8 0.811 1.3052 20.2

10 0.9 1.319 1.3566 22.725 0.96 1.895 1.4149 26.050 0.98 2.2890 1.4547 28.5

100 0.99 2.659 1.4921 31.1200 0.995 2.987 1.5253 33.5500 0.997 3.166 1.5434 34.9

PRUEBAS DE BONDAD DEL AJUSTE

En la teoría estadística, las pruebas de bondad del ajuste más

2conocidas son la y la Kolmogorov – Smirnov. Acontinuación se describen brevemente.

El análisis de la prueba de ajuste según Kolmogorov -

Smirnov para la Estación Pluviométrica utilizada en el

presente Estudio se muestra a continuación.

MÉTODO DE KOLMOGOROV – SMIRNOV.

El método consiste en comparar el máximo valor absoluto de

las diferencias entre la función de distribución de probabilidad

observada Po (xm) y la estimada P (xm):

D maxPo ( xm ) P( xm )

Valor que debe compararse con uno crítico determinado en la

siguiente Tabla y depende del número de datos y el nivel de

significancia, según la Tabla 1:


21/45




”.

21

TABLA1

PRUEBADEKOLGOMOROV–SMIRNOV

Tamañode la

muestra

=0.20

=0.10

=0.05

=0.02

=0.01

1 0.90 0.95 0.975 0.99 0.995

2 0.684 0.776 0.842 0.900 0.929

3 0.565 0.636 0.708 0.689 0.829

4 0.493 0.565 0.624 0.689 0.734

5 0.477 0.509 0.563 0.627 0.669

6 0.410 0.468 0.519 0.577 0.617

7 0.381 0.436 0.483 0.538 0.576

8 0.359 0.410 0.454 0.507 0.542

9 0.339 0.387 0.430 0.480 0.513

10 0.323 0.369 0.409 0.457 0.486

11 0.308 0.352 0.391 0.437 0.468

12 0.295 0.338 0.375 0.419 0.449

13 0.285 0.325 0.361 0.404 0.432

14 0.275 0.314 0.349 0.390 0.418

15 0.266 0.304 0.338 0.377 0.404

20 0.232 0.265 0.294 0.329 0.352

25 0.208 0.238 0.264 0.295 0.317

30 0.190 0.218 0.242 0.270 0.290

40 0.165 0.189 0.210 0.235 0.252

N grande 1.07n 1.22n 1.36n 1.52n 1.63n

CUADRO Nº 03

Prueba de Ajuste de los Datos Observados a las DistintasFunciones de Probabilidad

Estación: Cerro de Pasco


22/45




”.

22

Datos ObservadosGumbel

Modificado Log Normal Log Pearson III

N° P24orden (mm) log(P24)

Tr observado

probab. probab.exced. exced. DELTA

probab.exced. DELTA

probab.exced. DELTA

1 40.00 1.60206 14.00 0.0714 0.0955 -0.0241 0.0418 0.0297 0.0568 0.0146

2 38.00 1.57978 7.00 0.1429 0.1327 0.0102 0.0695 0.0734 0,0831 0,0598

3 36.00 1.55630 4.67 0.2143 0.1828 0.0315 0.1120 0.1022 0,1204 0,0939

4 30.50 1.48430 3.50 0.2857 0.4098 0.1241 0.3425 0.0568 0,3382 0,0525

5 29.40 1.46835 2.80 0.3571 0.4722 0.1150 0.4106 0.0534 0,3990 0,0419

6 28.60 1.45637 2.33 0.4286 0.5204 0.0918 0.4636 0.0351 0,4447 0,0162

7 27.00 1.43136 2.00 0.5000 0.6215 0.1215 0.5754 0.0754 0,5453 0,0453

8 26.80 1.42813 1.75 0.5714 0.6344 0.0629 0.5895 0.0181 0,5592 0,0122

9 25.10 1.39967 1.56 0.6429 0.7418 0.0989 0.7077 0.0648 0,6818 0,0389

10 24.50 1.38917 1.40 0.7143 0.7776 0.0633 0.7469 0.0326 0,7271 0,0128

11 23.00 1.36173 1.27 0.7857 0.8582 0.0725 0.8349 0.0491 0,8196 0,0339

12 22.60 1.35411 1.17 0.8571 0.8769 0.0198 0.8553 0.0019 0,8338 0,0234

13 20.70 1.31597 1.08 0.9286 0.9460 0.0175 0.9317 0.0031 0,9048 0,0238

14 33.20 1.52114 1.00 1.0000 0.2804 0.7196 0.2061 0.7939 0,9048 0,0224

15 46.70 1.66932 0.93 1.0714 0.0307 0.0906 0.0064 0.0923 0,9048 0,0132

0.7196 0.7939 0,0939

Se han ajustado los datos a las funciones de probabilidad Gumbel,

Log Normal y Log Pearson III. Según puede observarse en el

Cuadro N° 03, el mejor ajuste se obtiene con la función de

probabilidad Log Pearson III, con una desviación máxima entre losvalores observados y el modelo teórico de 0,0939.

Verificando con la tabla 1 propuesta para el método de

Kolmogorov Smirnov nos da como resultado para un tamaño de

muestra igual a quince (15) y un grado de significancia del 20%,

un valor igual a 0.285 que es mayor a 0.0939 obtenido en la

distribución Log Pearson Tipo III, por lo tanto esta distribución

cumple con la prueba.


23/45




”.

23

Entre las pruebas se usó el método de Kolmogorov -Smirnov, los

resultados se muestran la siguiente tabla:

CUADRO Nº 04Valores Probables de Precipitación Máxima en 24 HorasSegún el Ajuste de los Datos a Distintas Funciones de

Probabilidad

LogPearson

III

Tr (años)

probab.no exced.

LogNormal

Gumbel

210

25

50

100

200

0,5000,900

0,960

0,980

0,990

0,995

29.108 29.283 16.442.391 39.839 20.249.077 44.592 22.754.037 47.960 26.058.960 51.205 28.563.866 54.366 31.1

En el Cuadro N° 04 se muestra las estimaciones obtenidas según

cada modelo considerado y para algunos periodos de retorno. El

modelo Log Pearson Tipo III indica una precipitación máxima en24 horas de 22.7 mm para 25 años de periodo de retorno y de

26.0 mm para 50 años de periodo de retorno.

Dela Estación CerrodePasco observamos:

Conapoyodel programaHidroesta fueroncalculadoslos∆máx.

* Distribución Gumbel teorico=0.7196>tab=0.3041

Sedicequenoseajustaa ladistribuciónGumbel TipoI

* DistribuciónLogNormal teorico=0.7939>tab=0.3041

Sedicequenoseajustaa ladistribuciónLogNormal

* DistribuciónLogPearsonTipo III, teorico=0.0939


24/45




”.

24

P e r

i ó d o d e r e t o r n o

( a ñ o s )

Podemos concluir que los datos se ajustan mejor a una

Distribución Log Pearson Tipo III por tener el menor máx=0.0902, comparado con los demás distribuciones.

Para la formulación del presente Estudio, se ha elegido el

resultado de la Distribución Log Pearson III, dado que según la

prueba de bondad Kolmogorov – Smirnov dicha distribución de

probabilidades se ajusta satisfactoriamente a los datos de la

muestra.

VARIACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN MÁXIMA DE 24 HORASESTACIÓN CERRO DE PASCO

600

500

400

300

200

100

0

0 10 20 30 40

Precipitación Máxima (mm)

Precipitación Máxima en 24 Horas y Tiempos de Duración deHasta 1 Hora

Siendo en su mayoría, áreas pequeñas las que aportan

la escorrentía a evacuar con el drenaje superficial. los

tiempos de concentración serían menores a 24 horas;

luego entonces se requiere disponer de

precipitaciones máximas menores a 24 horas, y

transformadas a intensidades de lluvia, lo que se

consigue con las Curvas Intensidad – Duración y

Frecuencia (Curvas IDF).

Intensidades de Precipitación para Duraciones de Hasta 1


25/45




”.

25

Hora, Curvas IDF.

Efectuada la descomposición de la Pm24hr, en periodos

de duración de t horas, P.R. (1 hr < t < 24 hr), en donde

no hubiera Pluviógrafos, que tomen medidas de

campo con ese nivel de detalles en el tiempo. se

puede aproximar el cálculo de la intensidad de

precipitación. dividiendo la Pm para valores menores de

24 hr (de hasta de 1 hr), entre su duración. para diferentes

P.R.

Precipitación Máxima para Tiempos de Duración Menores de1 Hora.

El procedimiento para obtener las curvas IDF de la

serie Cerro de Pasco, consistió en la aplicación de la

fórmula de Bell. tomando para ello como base, la

precipitación de 1 hora de duración (t = 60 minutos) y

período de retorno, P R.: t = 10 años PT , (Cerro de Pasco

).

Intensidades de Precipitación para Tiempos (le DuraciónMenores y mayores a 1 Hora,

A continuación, las PPY1 para duraciones menores de

1 hora (del ítem 5.3 4.4), fueron convert idas a

intensidades de precipitación (referidas a 1 hora), con

una regla de 3 simple (precipitación a convertir.

multiplicada por 60 minutos. entre su duración enminutos).

INTENSIDAD DE LLUVIAS

Se cuenta con registros de precipitaciones máximas de 24 horas y

mensuales en la estación de Cerro de Pasco, con la finalidad de

que en el presente estudio se tenga resultados más consistentes y

confiables la intensidad máxima horaria ha sido estimada a partir


26/45




”.

26

de la precipitación máxima 24 horas para el mismo periodo de

retorno, registrada en la estación que componen las áreas de las

microcuencas correspondientes al drenaje superficial del proyecto.

Para ello se recurrió al principio conceptual, referente a que los

valores extremos de lluvias de alta intensidad y corta duración

aparecen, en el mayor de los casos, marginalmente dependientes

de la localización geográfica, con base en el hecho de que estos

eventos de lluvia están asociados con celdas atmosféricas las

cuales tienen propiedades físicas similares en la mayor parte del

mundo.

Las estaciones de lluvia ubicadas en la zona, no cuentan con

registros pluviográficos que permitan obtener las intensidades

máximas. Sin embargo estas pueden ser calculadas a partir de las

lluvias máximas sobre la base del modelo de Dick y Peschke

(Guevara 1991). Este modelo permite calcular la lluvia máxima en

función de la precipitación máxima en 24 horas. La expresión es la

siguiente:

Donde:

Pd = precipitación total (mm)

d = duración en minutos

P24h = precipitación máxima en 24 horas (mm)

La intensidad se halla dividiendo la precipitación Pd entre la

duración.

Las curvas de intensidad – duración - frecuencia, se han calculado

indirectamente, mediante la siguiente relación:


27/45




”.

27

Donde:

I = Intensidad máxima (mm/min)K, m, n = factores característicos de la zona de estudio

T = período de retorno en años

t = duración de la precipitación equivalente al tiempo de

concentración (min)

Si se toman los logaritmos de la ecuación anterior se obtiene:

Log (I) = Log (K) + m Log (T) -n Log (t)

Donde:

bien: Y = a0 + a1 X1 + a2 X2

Y = Log (I), a0 = Log K

X1 = Log (T)

X2 = Log (t)

a1 = m

a2 = -n

Los factores de K, m, n, se obtienen a partir de los datos existentes.

El procedimiento se muestra en los cuadros adjuntos.En base a estos valores de precipitación de 24 horas de duración

obtenidos para cada periodo de retorno, puede estimarse la

intensidad de lluvia y precipitación para duraciones menores a 24

horas. En los cuadros adjuntos se muestra la distribución en el

tiempo de la precipitación y la intensidad de lluvia, respectivamente.

se muestra el gráfico I-D-Tr a escala logarítmica con las ecuaciones

I-D-F para 25, 50 y 100 años de periodo de retorno.

CUADRO Nº 05

LLUVIAS MÁXIMAS CALCULADASProyecto: AMPLIACION DE PISTAS, VEREDAS, GRADERÍAS Y TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA CALLE

15, CALLE 21, PASAJE 16 y 17, TRANSVERSAL ANDRES AVELINO CASERES DEL AA.HH ULIACHIN –

SECTOR 2 – DISTRITO DE CHAUPIMARCA – PROVINCIA DE PASCO - PASCO


28/45




”.

28

T (años) P. Max. 24 horas Duración en Minutos

15 30 60 120 180 240

200 33.500 29.1011 26.8049 26.6319 26.5314 26.5235 26.5189100 31.100 28.1879 26.7134 26.5929 26.5272 26.5217 26.5187

50 28.500 27.3033 26.6063 26.5539 26.5223 26.5199 26.5185

25 26.000 26.4464 26.4942 26.5150 26.5172 26.5181 26.518210 22.700 25.3549 26.3293 26.4636 26.5095 26.5158 26.5179

5 20.200 24.5592 26.1884 26.4248 26.5030 26.5140 26.5176

3 18.700 23.9889 26.0956 26.3963 26.4987 26.5126 26.5174

2 16.400 23.5456 25.9385 26.3736 26.4913 26.5116 26.5170

T (años) P. Max. 24

horas Duración en Minutos

30 60 120 18015 240

200 33.50 10.702 12.727 15.135 17.999 19.919 21.405

100 31.10 9.936 11.815 14.051 16.710 18.492 19.871

50 28.50 9.105 10.828 12.876 15.313 16.946 18.210

25 26.00 8.306 9.878 11.747 13.969 15.460 16.613

10 22.70 7.252 8.624 10.256 12.196 13.498 14.504

5 20.20 6.453 7.674 9.126 10.853 12.011 12.907

3 18.70 5.974 7.104 8.449 10.047 11.119 11.948

2 16.40 5.239 6.231 7.410 8.811 9.751 10.479

CUADRO Nº 06

Intensidades máximas (mm/h)

Donde:I = Intensidad máxima (mm/min)K = 66.970m = 0.102n = 0.372

CUADRO Nº 07

Duración (t)

(minutos) Período de Retorno (T) en años


29/45




”.

29

2 5 10 25 50 100 2005 39.497 43.367 46.544 51.104 54.848 58.866 63.178

10 30.520 33.510 35.965 39.488 42.381 45.486 48.81915 26.247 28.818 30.930 33.960 36.448 39.118 41.984

20 23.583 25.894 27.791 30.513 32.749 35.148 37.723

30 20.281 22.268 23.900 26.241 28.163 30.227 32.441

40 18.223 20.008 21.474 23.578 25.305 27.159 29.149

50 16.771 18.414 19.763 21.700 23.289 24.996 26.827

60 15.672 17.207 18.467 20.277 21.762 23.357 25.068

70 14.798 16.248 17.438 19.147 20.549 22.055 23.671

80 14.081 15.461 16.593 18.219 19.554 20.986 22.524

90 13.477 14.798 15.882 17.438 18.715 20.086 21.558100 12.959 14.229 15.271 16.768 17.996 19.314 20.729

110 12.508 13.733 14.739 16.183 17.369 18.642 20.007

120 12.110 13.296 14.270 15.668 16.816 18.048 19.370

GRAFICO N° 05


30/45




”.

30

Para los datos generados, la regresión lineal de estos datos dan

como resultado los siguientes coeficientes:

Por lo tanto la ecuación final resulta:

66.97T 0.102 I

t 0.372

En el presente estudio se presentara las curvas I-D-F para periodos

de retorno de 2, 10 y 50 años según se estipula en el reglamento de

drenaje urbano en el anexo N° 01 correspondiente a HIDROLOGÍA.

6. PARAMETROS HIDROLOGICOS DE LAS MICROCUENCAS QUE

INFLUYE.


31/45




”.

31

ÁREA

Es la proyección horizontal de la superficie de drenaje de cada micro cuenca,

(o zona delimitada) que tiene un área determinada.

LONGITUD DEL CAUCE

Es la longitud del cauce principal de la micro cuenca desde el punto más bajo

hasta el punto más alejado.

ELEVACIÓN MEDIA DE LA SUB. CUENCA

Es la elevación correspondiente a un porcentaje de área igual al 50%acumulado arriba de dicha elevación.

PENDIENTE DE LA CUENCA

Esta característica controla en buena parte la velocidad con que se da la

escorrentía principal, influyendo en el tiempo de concentración de las aguas

en un determinado punto del cauce y su determinación no es sencilla.

TIEMPO DE CONCENTRACIÓN

Para su determinación se utilizarán las conocidas formulas planteadas por

Kirpich, Hathaway y el US Corps. Of Engineers.

FÓRMULA DE KIRPICH:

Donde:

Tc = tiempo de concentración en hs

L = longitud del cauce principal en km

S = pendiente entre altitudes máximas y mínimas del cauce en m/m

6.1. ESTIMACIÓN DE LOS CAUDALES MÁXIMOS DE DISEÑO


32/45




”.

32

Para el dimensionamiento hidráulico de las estructuras de drenaje superficial,

transversal (alcantarillas). y longitudinal (cunetas), del Área de influencia del

Proyecto: "AMPLIACION DE PISTAS, VEREDAS, GRADERÍAS YTRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA CALLE 15, CALLE 21, PASAJE 16,


ULIACHIN – SECTOR 2 – DISTRITO DE CHAUPIMARCA – PROVINCIA DE

PASCO - PASCO" , se estimaron los Caudales Máximos de Diseño, en

base a la Precip itac ión Máxima en 24 Horas (Pm24hr), y su

transformación en intensidades máximas horarias (Curvas IDF) de la

estación de Cerro de Pasco con datos de precipitación máxima de 24 horas.

Al respecto se asume la serie Cerro de Pasco " como

representativa de las condiciones de pluviosidad típica de la sierra

especialmente en la zona del estudio que corresponde al tramo.

Los caudales máximos de diseño para las estructuras de cruce.

comparativamente, se obtuvieron el método Racional donde se

exponen d ichos métodos y a la vez, se hacen los cálculos

correspondientes: los resultados obtenidos, t ienen un carácter

preliminar, como primeros valores que definen el orden de magnitud

de las estructuras de cruce.

En las micro cuencas se aplicaron el presente Método Racional por

que sus áreas no sobrepasan los 10 km2 ,y que éste método puede

ser util izado en éstos casos donde recomiendan varios autores

donde la relación de caudales máximos y áreas aportantes,

planteada por Remenieras.

6.2. Obtención de los Caudales Máximos de Diseño por el MétodoRacional A.- El Método Racional

El Método Racional (M.R.). y todos los métodos empíricos derivados de

él, se usan "para diseñar drenes de tormenta, alcantarillas y otras

estructuras conductoras de aguas de escurrimiento de pequeñas áreas"

(Linsley) pero "pueden involucrar grandes errores. ya que el proceso de

escurrimiento, es muy complejo como para resumirlo en una fórmula de


33/45




”.

33

tipo directo, en la que solo intervienen el área de la cuenca y un

coeficiente de escurrimiento" (Villón).

El tiempo necesario para llegar a este equilibrio es el tiempo de

concentración, Tc, y para pequeñas áreas impermeables o permeables,

se puede considerar que si la lluvia persiste con un ritmo uniforme

durante un período como mínimo de una duración de Tc, el máximo del

escurrimiento será igual al ritmo de la lluvia.

Esta es la base de la fórmula del Método Racional, M.R.:

Donde

Q=C I A

Q : es el ritmo máximo del escurrimiento (L3/T),

C : es un coeficiente de escurrimiento (se obtiene de tablas se

calcula), e

I es la intensidad de la lluvia (L/T).

Donde Linsley se basa en la pendiente, tipo de superficie, forma

de la cuenca y precisión exigida; que debe usarse con cautela

para áreas mayores de 100 acres (1 acre = 4.047 m2), y nunca

debe utilizarse para áreas mayores de 1,300 Has. todo ello se

ha tenido presente para su elaboración del presente estudio.

Villon, refiere que el método racional puede ser aplicado a

pequeñas cuencas de drenaje agrícola, aproximadamente si no

exceden a los 1,300 Has.

En el sistema métrico decimal, el método Racional tiene la

siguiente expresión.

Q = C * I * A / 3,6

Ó

Q = 0.278*C * I * A

Donde:


34/45

34




”.

Q= Escurrimiento o Caudal máximo (m3/s)

C= Coeficiente de escurrimiento de 0,1 a 1,0 de acuerdo con las

características propias de la cuenca y/o micro cuenca.I = Intensidad de la lluvia para una frecuencia ó período de

retorno

dado (mm/hr)

A = Área de la cuenca (Km2)

A1.- Secuencia de aplicación del Método Racional

Para aplicar el M.R., es necesario determinar cada uno de los

factores que intervienen en la fórmula, y para lograrlo, se siguen lossiguientes pasos:

1º Se determina el coeficiente de escorrentía, C.

2° Se determina el t iempo de concentración (Tc) de la

microcuenca que aporta escurrimiento, desde las nacientes,

hasta la intersección con los colectores del drenaje (BUZÓN i) .

Según Kirpich, 1940 (NORMA S..110), la expresión es:

Tc = 0,01947 * L0,77 * S – 0,385

Donde: Tc = Tiempo de Concentración, en minutos.

L = Longitud del canal desde aguas arriba hasta la salida

en M.

S = Pendiente promedio de la cuenca, m/m.

El tiempo de concentración, Tc, según Kirpich – california, 1942

(Norma S.110 y Villón), sería:

Tc = 0,01952 * ((L3 / H) 0,385)

Donde: Tc = Tiempo de Concentración, en minutos.

L = Máxima longitud de recorrido, en metros.


35/45

35




”.

H = Diferencia de elevación entre Hs y Hi (del punto 2°),

en metros

3° Se obtiene la intensidad máxima de la lluvia.

La intensidad máxima de la lluvia (de diseño) tiene una duración

igual al tiempo de concentración, y para un período de retorno dado

de 50 años, donde la frecuencia ó periodo de retorno seleccionado

como adecuado para la elección de las obras proyectadas.

4° Se obtiene el área de la subcuenca aportante (en Km2).

5° Con esta información se calcula el escurrimiento o caudal de

diseño máximo.

A2.- Cálculo del Escurrimiento por el Método Racional para las

Áreas que escurren en cada uno de las alcantarillas del Proyecto:

"AMPLIACION DE PISTAS, VEREDAS, GRADERÍAS Y

TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA CALLE 15, CALLE 21,

PASAJE 16, PASAJE 17, TRANSVERSAL ANDRES AVELINO

CASERES DEL AA.HH ULIACHIN – SECTOR 2 – DISTRITO DE

CHAUPIMARCA – PROVINCIA DE PASCO - PASCO"

1º El coeficiente de escurrimiento o escorrentía, C.

Para las Áreas de las micro cuencas que o zonas delimitadas en

"AMPLIACION DE PISTAS, VEREDAS, GRADERÍAS Y

TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA CALLE 15, CALLE 21,

PASAJE 16, PASAJE 17, TRANSVERSAL ANDRES AVELINO

CASERES DEL AA.HH ULIACHIN.

con una superficie urbana con áreas residenciales y calles

pavimentadas se ha considerado C ponderado, acorde a la tabla

siguiente considerando los diferentes tipos de áreas que componen

la micro cuenca:.

Calculo de Coeficiente de Escorrentia C

Periodo de retorno de 25 años


36/45

36




”.

DESCRIPCI N REAS (%) C Subtotales AREA DE PISTAS 13 0.81 11.18

AREA TIERRAS 47 0.43 21.62

AREA D TECHOS 40 0.83 35.2TOTAL 100 68

Cpromedio 0.68

Calculo de Coeficiente de Escorrentia C

Periodo de retorno de 10 años

DESCRIPCI N REAS (%) C Subtotales AREA DE PISTAS 13 0.86 10.53

AREA TIERRAS 47 0.46 20.21

AREA D TECHOS 40 0.88 33.2

TOTAL 100 63.94Cpromedio 0..6394

2° El tiempo de Concentración, Tc.

Para las micro cuencas delimitadas , se cuenta con los siguientes

parámetros geomorfológicos donde :

L = longitud son variables en cada uno de las Areas que escurren el

agua.

S (%) = pendiente de igual manera variables en (m/m)

Reemplazando en la fórmula de Kirpich, en minutos.

Se tienen Tc = variables como se indican en el cuadro adjunto.

Pero se asume que Tc = Td

Se considera un Tc de 10 minutos por ser el límite superior de los Tci,

valores determinados para cada zona de escurrimiento.

3° Se tomaron las intensidades de lluvia con Tc=Td = minutos para un

Período de retorno de PR de 10 y 25 años.

4° El Área de las micro cuencas o zonas aportantes en cada uno donde se

encuentran proyectadas para las obras de drenaje.


37/45

37




”.

5° Aplicando la fórmula del método racional para obtener el escurrimiento

máximo para las micro cuencas propuestas se indican en el cuadro adjunto.

CUADRO Nº 08

CAUDAL DE DISEÑO

PERIODO DE RETORNO DE 10 AÑOS

Perímetro Areas de

escurrimiento (m)

Coeficiente de

escorrentía ( c )

Puntode

Drenaje

Tiempo deConcentración (min)

IntensidadMáxima ( i10 )

en mm/h

Caudal deDiseñom3/seg

Descripción rea deescurrimiento

Longitud deCauce L (m)

DesnivelH (m)rea (Km2)

Calle 15.

A1 0.013349184 566.263308 175.64185 10.20 3.1208 35.9650 0.64 0.085271696

Transversal

Andrés Avelino

Cáceres A1 0.01186561 579.37 169.41 11.70 2.8393 35.9650 0.64 0.075794949

Pasaje 16

A1 0.00371974 316.92 111.66 8.30 2.0022 35.9650 0.64 0.023760894

Pasaje 17

B1 0.00485347 430.31 120.33 13.00 1.8365 35.9650 0.64 0.031002916

Calle 21

A1 0.00266169 282.69 97.51 3.10 2.5016 35.9650 0.64 0.0170023

CUADRO Nº 09

CAUDAL DE DISEÑO


38/45

38




”.

PERIODO DE RETORNO DE 25 AÑOS

Perímetro Areasde

escurrimiento

(m)

Coeficientede

escorrentia

( c )

Puntode

Drenaje

Longitud deCauce L

(m)

Tiempo deConcentración

(min)

IntensidadMáxima (

i25 ) en mm/h

Caudal deDiseño

m3/seg

Descripción rea de

escurrimiento

Desnivel

H (m)rea (Km2)Calle 15.

A1 0.013349184 566.26 175.64185 10.20 3.1208 39.4880 0.68 0.099569484

Transversal

Andrés Avelino

Cáceres A2 0.01182735 556.31 192.83 10.20 3.4762 39.4880 0.68 0.088218364

Pasaje 16

A1 0.01186561 579.37 169.41 11.70 2.8393 39.4880 0.68 0.088503739

Pasaje 17

A2 0.00547381 464.06 189.3 11.70 3.2277 39.4880 0.68 0.040828297

Calle 21 A1 0.00371974 316.92 111.66 8.30 2.0022 39.4880 0.68 0.027744962


39/45

39




”.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1) El coeficiente de escorrentía promedio ponderado es de :

* 0. 64, para un Periodo de retorno de 10 años.

* 0. 68, para un Periodo de retorno de 25 años.

2) Las intensidades máximas promedios para un periodo de retorno de 10

años es de 35.965 mm/hr y para un periodo de retorno de 25 años es de

39.488 mm/hr.

3) régimen de precipitaciones pluviales total máximo mensual es del orden

de 340 mm/mensual en mayo de 1975 y la mínima es del orden de 0.5

mm/mensual en agosto de 1995 y la precipitación máxima en 24 horas es

48 mm para el año 1950.

4) La descarga máxima de diseño para las alcantarillas con:

Método Racional.

a. Q = 0.278*C * I * A

5) Las obras de drenaje longitudinal deben estar constituidas por cunetas

y/o canales en la longitud determinada en el acápite de Ingeniería de

proyectos. aunque siendo variable de acuerdo a la topografía del

Terreno

6) Los caudales de diseño para las alcantarillas se muestran en los cuadros:

CUADRO Nº 08, CUADRO Nº 09, donde se encuentra calculado todos

los parámetros con las ecuaciones mencionados.

CON PERIODO DE RETORNO DE 10 AÑOS



Calle 15.

0.085271696


40/45

40




”.

Transversal

Andrés Avelino

Cáceres 0.075794949Pasaje 16

0.023760894

Pasaje 17

0.031002916

Calle 21

0.0170023

CON PERIODO DE RETORNO DE 25 AÑOS



Calle 15.

0.099569484

Transversal

Andrés Avelino

Cáceres0.088218364

Pasaje 16

0.088503739

Pasaje 170.040828297

Calle 21

0.027744962

RECOMENDACIONES:

- Se debe tener en cuenta el diseño de las obras de arte en base a los

datos resultantes de la parte hidrológica en el capítulo de ingeniería deProyectos.

- Se recomienda realizar mantenimiento constantes de los cauces para

evitar la colmatación de materiales de arrastre especialmente en las

pendientes bajas y la presencia de vegetación en el ingreso a las obras

de infraestructura del drenaje.


41/45

41




”.

- Se recomienda que los bordes libres deben tener el 100% del tirante

hidráulico.


42/45

42




”.

ANEXOS

CUADRO N° 01A


43/45

43




”.

ESTACION : CERRO DE PASCO / 000593 /DRE-11 LAT. : 10º 41’ "S" DPTO. : PASCO

PARAMETRO : TEMPERATURA MEDIA MENSUAL (ºc) LONG. : 76º 15’ "W"

ALT. : 4260 msnm

PROV. : PASCO

DIST. : CHAUPIMARCA

AÑO ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. SET. OCT. NOV. DIC. Media

1980 6.60 7.80 6.30 S/D 5.80 5.20 5.20 5.70 6.20 6.60 6.70 6.10 6.20

1981 6.20 7.80 8.60 6.90 6.40 4.20 5.40 5.40 6.60 6.60 7.00 6.80 6.49

1982 6.70 6.20 6.70 S/D 6.70 6.30 4.60 5.50 6.60 6.50 6.40 6.70 6.26

1983 7.30 6.20 6.50 7.00 S/D 5.40 4.10 5.30 5.80 5.80 6.00 6.10 5.95

1984 5.10 7.30 5.40 5.50 4.60 6.10 4.20 4.80 6.00 5.20 5.50 5.50 5.43

1985 5.50 4.60 4.80 S/D 4.80 4.60 4.10 3.90 4.70 4.80 4.90 5.00 4.70

1986 5.30 5.00 6.70 6.70 5.20 6.70 6.70 5.20 6.70 6.70 6.70 5.70 6.11

1987 6.70 6.70 7.30 7.30 4.80 7.30 7.30 4.20 S/D S/D 7.30 4.90 6.38

1988 7.30 7.30 5.10 5.10 4.90 5.10 5.10 6.30 4.60 4.60 5.10 6.70 5.601989 5.10 5.10 5.50 5.50 6.40 5.50 5.50 5.40 4.80 4.80 5.50 6.00 5.43

1890 5.50 5.50 6.70 5.30 5.70 5.20 5.30 6.10 5.20 5.20 6.70 7.30 5.81

1991 6.70 5.30 7.30 6.70 7.40 4.20 6.70 4.60 4.80 4.80 S/D 5.10 5.78

1992 7.30 6.70 5.10 7.30 7.30 6.30 5.20 6.70 4.90 4.90 4.60 5.50 5.98

1994 5.10 7.30 5.50 5.10 3.90 5.40 4.20 7.30 6.70 6.90 4.80 5.30 5.63

1995 5.50 5.10 5.30 5.50 5.80 6.10 6.30 5.10 7.30 5.80 5.20 6.70 5.81

1998 5.30 5.50 6.70 3.00 6.30 4.60 5.40 5.50 5.10 6.10 4.80 7.30 5.47

1999 6.70 6.30 7.30 6.80 5.50 6.70 6.10 4.60 5.50 5.70 4.90 5.10 5.93

2000 7.30 5.80 5.10 7.00 4.90 7.30 4.60 5.80 6.70 5.30 6.40 5.50 5.98

2001 5.10 5.70 5.50 6.80 5.80 4.00 6.70 6.20 4.80 5.50 7.80 6.80 5.89

2002 5.50 6.30 5.90 6.60 6.10 3.60 7.30 4.60 5.60 6.30 4.80 5.90 5.71

Media 6.09 6.18 6.17 6.12 5.70 5.49 5.50 5.41 5.72 5.69 5.85 6.00 5.83

Mínima 5.10 4.60 4.80 3.00 3.90 3.60 4.10 3.90 4.60 4.60 4.60 4.90 4.70

Máxima 7.30 7.80 8.60 7.30 7.40 7.30 7.30 7.30 7.30 6.90 7.80 7.30 6.49

Fuente: OFICINAGENERAL DE ESTADISTICA E INFORMATICA

CUADRO N° 02A


44/45

44




”.

ESTACION : CERRO DE PASCO LAT. : 10º 41’ "S" DPTO. : PASCO

PARAMETRO : HUMEDAD RELATIVA MEDIA LONG. : 76º 15’ "W" PROV. : PASCO

Mensual (%) ALT. : 4260 msnm DIST. : CHAUPIMARCA

AÑO ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL AGO. SET. OCT. NOV. DIC. Media

1975 86.0 89.0 89.0 86.0 S/D 79.0 78.0 S/D 86.0 87.0 S/D 90.0 85.6

1976 S/D 94.0 S/D S/D 96.0 97.0 83.0 87.0 93.0 96.0 96.0 96.0 93.1

1977 95.0 92.0 95.0 98.0 97.0 96.0 96.0 97.0 97.0 S/D 97.0 98.0 96.2

1980 87.0 86.0 87.0 S/D 80.0 S/D 81.0 82.0 78.0 83.0 83.0 82.0 82.9

1981 84.0 84.0 82.0 82.0 80.0 80.0 82.0 83.0 78.0 80.0 84.0 82.0 81.8

1982 80.0 85.0 84.0 S/D S/D S/D 85.0 84.0 82.0 83.0 85.0 85.0 83.7

1983 82.0 79.0 84.0 82.0 S/D 83.0 78.0 80.0 78.0 79.0 82.0 82.0 80.8

1984 84.0 87.0 85.0 82.0 81.0 82.0 80.0 80.0 82.0 82.0 81.0 84.0 82.5

1993 S/D 88.0 93.0 91.0 86.0 82.0 88.0 86.0 87.0 90.0 86.0 87.0 87.6

1994 88.0 87.0 83.0 80.0 77.0 74.0 83.0 74.0 75.0 73.0 75.0 81.0 79.2

1998 86.0 85.0 83.0 82.0 74.0 76.0 71.0 74.0 71.0 79.0 75.0 78.0 77.8

1999 81.0 84.0 84.0 84.0 80.0 79.0 77.0 70.0 80.0 81.0 76.0 81.0 79.8

2000 84.0 85.0 85.0 85.0 81.0 79.0 78.0 79.0 80.0 82.0 76.0 81.0 81.3

2001 88.0 88.0 88.0 84.0 84.0 83.0 84.0 83.0 84.0 83.0 85.0 83.0 84.8

2002 84.0 88.0 88.0 87.0 87.0 86.0 88.0 86.0 86.0 87.0 87.0 86.0 86.7

Media 85.3 86.7 86.4 85.3 83.6 82.8 82.1 81.8 82.5 83.2 83.4 85.1 84.0

Mínima 80.0 79.0 82.0 80.0 74.0 74.0 71.0 70.0 71.0 73.0 75.0 78.0 75.6

Máxima 95.0 94.0 95.0 98.0 97.0 97.0 96.0 97.0 97.0 96.0 97.0 98.0 96.4Fuente: Senamhi

CUADRO N° 03A


45/45




”.

PRECIPITACIONESPROMEDIOSMENSUALES

(mm) –ESTACIÓNCERRODEPASCO A O ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC MAX1980 215.00 272.00 287.00 76.00 69.00 S/D 67.40 39.00 64.00 314.00 260.00 289.00 314.001981 381.00 543.00 231.00 171.00 40.00 26.00 6.00 159.00 94.00 250.00 438.00 230.00 543.001982 334.00 334.00 252.00 S/D S/D S/D 32.00 44.00 173.00 188.00 393.00 334.00 393.001983 309.00 197.00 310.00 178.00 S/D 92.00 30.00 46.00 110.00 206.00 269.60 226.00 310.001984 252.00 434.00 272.00 102.00 42.00 55.00 31.00 57.00 68.00 132.00 220.00 90.00 434.001985 136.00 92.00 142.00 S/D 26.00 48.00 68.00 44.00 S/D 10.00 161.00 139.00 161.001986 261.00 202.00 200.00 85.00 69.00 24.00 15.00 119.00 174.00 222.00 234.00 262.40 262.401987 239.90 157.90 162.20 51.90 73.90 36.70 41.00 31.40 67.90 89.10 100.30 164.60 239.901988 231.90 156.00 122.70 143.80 389.10 380.40 0.00 38.20 46.80 210.60 165.20 241.70 389.101989 195.70 162.60 222.00 102.40 31.90 91.40 3.85 36.40 100.40 111.00 96.30 75.80 231.901990 259.70 157.10 129.00 69.10 52.50 74.30 3.09 2.41 96.70 102.70 182.70 185.10 259.701991 89.50 44.20 219.70 66.70 44.70 47.50 2.78 0.70 57.60 163.00 128.30 58.40 219.701992 100.00 75.60 106.00 76.00 5.70 34.50 56.87 48.50 62.60 93.20 45.50 S/D 100.001993 127.00 140.50 170.70 139.90 74.90 41.67 5,6 41.90 53.90 219.10 254.10 207.40 219.101994 235.80 192.20 156.10 109.10 69.20 47.50 51.80 32.00 54.40 121.00 103.10 133.20 235.801995 109.00 109.10 196.70 72.20 40.20 25.67 2.67 0.60 48.40 88.40 129.10 105.90 129.101998 91.50 214.20 110.50 72.20 34.56 22.67 0.00 0.34 33.67 130.50 103.70 69.00 214.201999 135.60 166.80 154.30 68.90 32.50 34.41 1.56 0.00 88.00 70.70 120.90 124.00 166.402000 185.40 153.10 132.50 43.50 43.60 36.78 4.21 2.56 65.78 118.20 48.20 144.00 185.402001 178.90 142.90 160.00 52.70 62.00 41.56 32.40 12.45 34.50 97.80 88.90 163.60 178.902002 37.00 172.50 150.10 72.80 44.30 5.60 41.70 10.33 52.00 136.20 102.30 131.80 172.50

Promedios 195.47 196.13 185.07 92.27 65.53 61.35 24.57 36.47 77.28 146.36 173.53 168.75 118.56FUENTE SENAMHI

CUADRON° 04APRECIPITACIONESMÁXIMAS EN

24HORAS(mm) ESTACIÓNCERRODEPASCO AÑO MAX

40.001990

27.001991

1992 23.001993 36.001994 28.601995 25.101996 24.501997 30.501998 38.001999

22.602000 29.402001 26.80

20.702002

2003 33.202004 46.702005 94.30

FUENTE: SENAMHI.

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