Hidro Anta Pampa

7/23/2019 Hidro Anta Pampa

1/25

Estudio a Diseo Final Puente Vehicular ANTA PAMPA

INDICE DE CONTENIDO

Indice de contenido............................................................................................................................ ..... 1

ESTUDIO HIDROLOGICO - HIDRAULICO............................................................................................ 3

1 Introduccin general.......................................................................................................................3

1.1 Antecedentes.................................................................................................................3

1.2 Objetivos........................................................................................................................3

1.3 Alcance..........................................................................................................................3

1.4 Localizacin del rea de estudio....................................................................................4

2 Respuesta idrolgica de las cuencas de estudio.........................................................................4

2.1 !uentes de in"or#acin.................................................................................................4

2.1.1 $staciones %eteorolgicas...................................................................................4

2.1.2 In"or#acin #eteorolgica....................................................................................4

2.1.3 &recipitacin %'i#a (iaria..................................................................................4

2.2 (eter#inacin de )idrogra#as de crecida....................................................................*

2.2.1 +oe"icientes de (esagregacin............................................................................*

2.2.2 (eter#inacin de curvas I , ( , !........................................................................-

2.2.3 Relacin & , ( , r.............................................................................................../

2.2.4 or#entas de (ise0o............................................................................................/

2.3 (eli#itacin de cuencas reas de drenaje................................................................./

2.4 ie#pos de concentracin para#etros de las cuencas............................................../

2.* (eter#inacin de caudales de dise0o para cuencas de gran e'tensin #etodo del

scs 1

Estudio Hidrolgico e Hidrulico Pg. 1 de 2


2/25


2.*.1 %5todo del 6+6..................................................................................................1

2.*.2 %apa de +obertura vegetal (eter#inacin del +7..........................................12

2.*.3 &ar#etros )idrolgicos para el #5todo del 6+6...............................................13

2.*.4 %odelacin )idrolgica de las cuencas principales.............................................14

3 (ise0o )idraulico de obras de arte...............................................................................................18

3.1 %odelacin )idraulica de rios......................................................................................18

3.2 (ise0o )idraulico.........................................................................................................18

3.2.1 &ar#etros de dise0o.........................................................................................18

3.3 9eri"icacin idrulica del puente................................................................................1/

3.4 $studios de 6ocavacin..............................................................................................2

3.4.1 Resultados de los estudios de socavacin..........................................................21

4 :ibliogra";a.................................................................................................................................... 22



3/25


ESTUDIO HIDROLOGICO - HIDRAULICO

ESTUDIO A DISEO FINAL: CONSTRUCCION PUENTE VEHICULAR ANTAPAMPA

1 INTRODUCCIN GENERAL

1.1 ANTECEDENTES.

$l presente estudio )a sido elaborado por la $#presa :IA 6RL para la onorable Alcald;a

%unicipal de 9illa unari el #is#o


4/25


1.4 LOCALIZACIN DEL REA DE ESTUDIO

La ubicacin del puente A7A &A%&A a e#plazarse se encuentra dentro del #unicipio de 9illa

unari@ del (eparta#ento de +oc)aba#ba. se encuentra a 1C/./ #sn#.

2 RESPUESTA HIDROLGICA DE LAS CUENCAS DE ESTUDIO

2.1 FUENTES DE INFORMACIN

2.1.1 Est!"#$%s M%t%#'()"!s

(e acuerdo a 6$7A%I@ se dispone de in"or#acin )idro#eteorolgica de diversas estaciones

cercanas al rea en la cual se pretende e#plazar el puente@ sin e#bargo por tratarse de pe


5/25


T/' 1 &recipitacin %'i#a en 24 rs Anual en ## de la estaciones de cercanas al &roecto.

2.2 DETERMINACIN DE HIDROGRAMAS DE CRECIDA

2.2.1 C#%*"!"%$t%s 0% D%s)&%)!"($

Los coe"icientes de desagregacin son esti#ados a partir de datos de pluvigra"os so#etidos a

anlisis de "recuencia tienen caracter;sticas regionales


6/25


son si#ilares. $n la abla 2@ se #uestran los valores de desagregacin obtenidos para di"erentes

estaciones de :olivia@ :rasil $$>>@ destacando la si#ilitud de valores encontrados para las

estaciones de :olivia los adoptados en otras regiones del #undo.

T/' 2 9alores de coe"icientes de desagregacin

(e acuerdo a la se observa tilizando los datos de precipitacin #'i#a diaria se realiza un anlisis de "recuencia@

adoptando la distribucin Eu#bel co#o #odelo probabil;stica de descripcin de la variable incierta.

Los clculos de esta seccin #uestran c#o se aplica los "actores de desagregacin un

anlisis de "recuencia@ aplicando la distribucin Eu#bel


7/25


Estudio Hidrolgico e Hidrulico Pg. $ de 2

Distribucin Gumbel.-

X 1

n

i

xi

=n

:= X 213.069=

n 16= de las tablas yn 0.5403:= n 1.1285:=

Para un periodo de retorno de 20 aos


8/25


Estudio Hidrolgico e Hidrulico Pg. % de 2

Tr 20:= aos y 2.97:=

X20 X x

ny yn( )+:= X20 371.636= m

ara !n eriodo de ll!"ias de 3 #oras

#6$20 X20 0.20:= #6$20 74.327= m


Tr 50:= aos y 3.902:=

X50 X x

ny yn( )+:= X50 432.46= m

ara !n eriodo de ll!"ias de 1 #oras

#1$50 X50 0.20:= #1$50 86.492= m


9/25


2.2.3 R%'!"($ P D T&

Las relaciones &recipitacin (uracin ie#po de retorno & , ( , r se utilizan para construir

tor#entas de proecto@ cuando la e'tensin de la cuenca es #u grande la "or#ula racional e#pieza

a dar resultados ine'actos al no to#ar en cuenta la a#ortiguacin de la cuenca otros par#etros.

2.2.4 T#&+%$ts 0% D"s%#

La tor#enta de dise0o@ es la distribucin )ipot5tica de la cantidad de lluvia precipitada en el

tie#po. $n el estudio de avenidas@ representa a la lluvia


10/25


opograp) %ision versin 3 se veri"ico con i#genes satelitales de la zona del proecto con

cartas del IE% escala 1B*

2.4 TIEMPOS DE CONCENTRACIN 5 PARAMETROS DE LAS CUENCAS

Los par#etros )idrolgicos de las cuencas@ tales co#o pendiente pro#edio del cauce principal@longitud de cauce@ rea de la cuenca@ per#iten caracterizar a la cuenca esti#ar el tie#po de

concentracin de la cuenca o subcuenca.

$l tie#po de concentracin se de"ine co#o el lapso de tie#po@ bajo precipitacin constante@


11/25


tc G ie#po de concentracin #in

L G Longitud del curso de agua F#.

G (i"erencia de nivel entre la cota #edia de la cuenca la cota de salida #

6 G &endiente del cauce principal

A G Hrea de drenaje de la cuenca F#2

+o#o nor#a general no se adoptan valores de tie#pos de concentracin #enores a 1

#inutos@ la ecuacin de Firpic) es la #s utilizada reco#endada en nuestro #edio )a sido

calibrada para cuencas pe


12/25


6+6 debido a


13/25


buen drenaje conductividades )idrulicas del orden de 8 ##P). Los suelos tipo : tienen tasas de

in"iltracin #oderadas son de tipo li#oso. 6us conductividades )idrulicas son del orden de 3 a -

##P). Los suelos + tienen baja capacidad de in"iltracin cuando estn saturados son li#os

arcillosos con algo de arena. !inal#ente los suelos tipo ( tienen un alto potencial de escurri#iento

pe


14/25


$n la abla se )a realizado la correspondencia entre las unidades de cobertura vegetal con las

unidades de cobertura vegetal grupo )idrolgico de suelo del #5todo del 6+6.

+on la aplicacin de un siste#a de in"or#acin geogr"ica se puede realizar un cruce de #apas

realizar clculos geoestad;sticos.

T/' !orrespondencia entre unidades del #apa te#tico de uso de suelos del rea de estudio

unidades de cobertura uso de suelo del 6+6.

Las unidades de uso de suelo se #uestran en la seccin 2.*.2@ con sus respectivos valores de

+7 grupo de suelo )idrolgico E>@ con estos valores se realizan ponderaciones para esti#ar el

+7 de cada cuenca.

&ara la deter#inacin del +7 se aplica #5todos geoestad;sticos para la esti#acin de un +7ponderado esto se realiza en base al #apa de cobertura vegetal su correspondencia con las

unidades del 6+6@


15/25


2.=.4 M#0%'!"($ ;"0'()"! 0% 's !%$!s ,&"$!",'%s.

La #odelacin de las cuencas se utilizar el progra#a ec#s@ el cual es un #odelo

concentrado@ conceptual a nivel de eventos@ per#ite la aplicacin de #5todos conceptuales co#o es

el caso del 6+6.

&ara la #odelacin #ediante el ec#s@ se aplica el %5todo del 6+6 los par#etros

)idrolgicos obtenidos con anterioridad junta#ente con la tor#enta de dise0o obtenido.

Las crecidas )an sido deter#inados para periodos de retorno de 2@ *@ 1 a0os en las

cuencas #aores utilizando el #5todo del 6+6. Los )idrogra#as de crecida se pueden observar los

resultados seguida#ente..



Tiemo de %on&entra&i'n


16/25


Estudio Hidrolgico e Hidrulico Pg. 1# de 2

t&4 1.5 +

0.8 *+:= t& 0.086=

l!"ia de ex&eso

#e

#6$20

5080

9450.8

+

2

#6$2020320

94+ 203.2

:= #e 57.883= m

de 2 t&:= de 0.586=

,0.278

de:= , 0.475=

- , #e (:= - 68.678=m

3

s

endiente del &a!&e/ 0.03:=

%oei&iente de es&!rrimiento s 18:=

no de eseo de a!a b 15:=

l tirante del ro ser/

t-

s b

1

2

3

5

:=t 1.259=


17/25


Estudio Hidrolgico e Hidrulico Pg. 1$ de 2


t&4 1.5 +

0.8 *+:= t& 0.086=

l!"ia de ex&eso

#e

#1$505080

94 50.8+

2

#1$5020320

94+ 203.2

:= #e 69.679= m

de 2 t&:= de 0.586=

,0.278

de:= , 0.475=

- , #e (:= - 82.674=m

3

s

endiente del &a!&e/ 0.03=

%oei&iente de es&!rrimiento s 18=

no de eseo de a!a b 15=


t-

s b

1

2

3

5

:=

t 1.408=


18/25


Estudio Hidrolgico e Hidrulico Pg. 1% de 2


t&4 1.5 +

0.8 *+:= t& 0.086=

l!"ia de ex&eso

#e

#1$1005080

94 50.8+

2

#1$10020320

94+ 203.2

:= #e 78.568= m

de 2 t&:= de 0.586=

,0.278

de:= , 0.475=

- , #e (:= - 93.221=m3

s


19/25


$n la abla /se #uestra un resu#en de los resultados de la #odelacin el caudal pico de los

)idrogra#as obtenidos.

T/' $scurri#iento de la #odelacin para la cuenca de aporte al &uente.

C%$!A&%6:+27

C0' +39sT&2#s

T&=#s

T&1#s

s'"0 2.= -/.-/ /2.-8 C3.22

Estudio Hidrolgico e Hidrulico Pg. 1& de 2

endiente del &a!&e/ 0.03=

%oei&iente de es&!rrimiento s 18=

no de eseo de a!a b 15=


t-

s b

1

2

3

5

:=

t 1.513=


20/25


3 DISE>O HIDRAULICO DE OBRAS DE ARTE

3.1 MODELACIN HIDRAULICA DE RIOS

La #odelacin )idrulica del r;o en el cual se va )a e#plazar el puente@ se realiz utilizando el

#odelo co#putacional $+RA6 desarrollado por el +entro de Ingenier;a idrolgica $+ del+uerpo de Ingenieros del $j5rcito de los $stados >nidos >6A+$@ de esta #anera se deter#ino el

co#porta#iento )idrulico en condiciones naturales "uturas en los tra#os del r;o donde se

e#plazaran los puentes.

&ara la #odelacin en ecRas se )a introducido in"or#acin topogr"ica de la siguiente

#anera@ secciones transversales cada 1 #@ con un anc)o pro#edio de 8* #@ abarcando por de#s

el anc)o del r;o sus planicies de inundacin.

3.2 DISE>O HIDRAULICO

3.2.1 P&-+%ts 0% 0"s%#.

(e acuerdo a las nor#as dadas por la Ad#inistradora :oliviana de +a#inos A:+@ se de"inen los

siguientes par#etros de dise0o para el dise0o )idrulico de puentes obras de arte #aor.

&eriodos de Retorno

9eri"icacin capacidad )idrulicaB 1 a0os.

9eri"icacin 6ocavacin de estribosB 1 a0os.

:orde libre o revanc)a #;ni#a Asociada al 7A%$ se de"ine en 1 #.

$n la abla C#uestran valores de periodo de retorno re


21/25


3.3 VERIFICACIN HIDRULICA DEL PUENTE

Los resultados de la #odelacin )idrulica aplicando el #odelo co#putacional ecRas se

#uestran en la tabla 3 en la $rrorB Re"erence source not "ound@ para los dos distintos casos de

#odelacin sin puente $n la #odelacin se )a veri"icado


22/25


6eccin transversal del &uente #odelacin sin puente.

Resultados de la #odelacin )idrulica con ec Ras #odelacin con puente de 33 # de luz@ en el eje

del puente.

6e puede observar de la #odelacin )idrulica


23/25


3.4 ESTUDIOS DE SOCAVACIN

La socavacin es el resultado de la accin erosiva del "lujo de un r;o@ e'cavando e'traendo

#aterial del lec)o de los #rgenes del cauce@ as; co#o alrededor de pilas estribos en los puentes.

La tasa de socavacin var;a para di"erentes #ateriales. %aterial suelto granular es erosionado #s

rpida#ente


24/25


Estudio Hidrolgico e Hidrulico Pg. 2" de 2

"e-

b t :=

"e 4.108=m

s

"e

9.81 t1.066=:=

: 1.1:= ) 5.6:= y t:=

eros ion : )0.40

y0.60

0.33

2.869=:=


25/25


4 BIBLIOGRAFA

1. Manual de (arreteras Volu)en 2 * Manual de Hidrolog+a , Drena-e. Ad#inistradora :oliviana

de +a#inos A:+. La &az , :olivia@ 2/.

2. u+a Hidrulica /ara el diseo de o0ras de drena-e en ca)inos rurales. &rogra#a de Apoo al

6ector ransporte &A6 (A7I(A. Republica de 7icaragua@ 24.

3. V%$ T% C;# D"0 R M"0+%$t L&& K Ms. Hidrolog+a A/licada. %c Era ill

Intera#ericana 6.A. :ogota@ 1CC4.

4. C&'#s M. T!!" Hidrolog+a (iencia e a/licacao. 6egunda edicin. A:R. $ditora da

>niversidade. &orto Alegre , :rasil@ 1CC3.

*. S"$); V" P. +o#puter %odels o" Katers)ed drolog.

-. C&!"%$t% J!#/. G&!" B G"%tt%. S%&&$# P%&%

Documents

Hidro Anta Pampa