Informe Final Ampliado

EVALUACION HIDROLOGICA QDA. EL SILENCIO ADYACENTE AL CANALMADRE CHAVIMOCHIC

Pág. 1Elaborado: Ing° Gustavo A. Lizares Arce

EVALUACION HIDROLOGICA QDA. EL SILENCIO ADYACENTE ALCANAL MADRE CHAVIMOCHIC

1. GENERALIDADES

1.1. OBJETIVOS DEL ESTUDIO

Objetivo GeneralDeterminar los caudales de máximas avenidas para diferentes periodos de retorno en la cuenca dela Qda. El Silencio; la cual servirá de base para el acondicionamiento y diseño de las obras deencauzamiento y protección del Canal Madre Chavimochic, que permitan mitigar los problemas dedaño a la infraestructura.

Objetivo EspecíficoEl presente estudio tiene como objetivos específicos los siguientes:

• Determinar los Caudales de Máximas Avenidas de la Qda. El Silencio para periodos de retornode 25,50, 100 y 200 años.

2. EVALUACIÓN HIDROLOGICA

2.1. DESCIPCION GENERAL DE LA CUENCA

2.1.1. UBICACIÓN

La cuenca está conformada por una hoya hidrográfica escarpada y alargada, de fondo profundo yquebrado, con fuertes pendientes, limitada por cadenas de cerros que en dirección al OcéanoPacífico tienen un descenso sostenido y rápido al nivel de las cumbres. Pertenece a la vertientehidrográfica del Pacífico, abarcando enmarcado en la provincia de Chao, provincia de Virú, regiónLa Libertad.

Ubicación PolíticaLa zona de estudio políticamente tiene la siguiente ubicación:

Distrito : ChaoProvincia : VirúDepartamento : La Libertad

Ubicación GeográficaDe igual forma como ubicación geográfica el proyecto se desarrolla entre las siguientescoordenadas:

8º 40´22” y 8º 32´36” de Latitud Sur78º 22’ 49” y 78º 16´ 43” de Longitud Oeste

EVALUACION HIDROLOGICA QDA. EL SILENCIO ADYACENTE AL CANAL MADRE CHAVIMOCHIC




2.1.2. DEMARCACION DE LA UNIDAD HIDROGRAFICACon información cartográfica para el desarrollo de la delimitación de las sub cuencas en estudio seha utilizado las cartas nacionales IGN 1:100,000 18F-SANTA, y el procesamiento se ha realizado através del programa ARCGIS 10, con los complementos ARCHYDRO, con el cual se ha delimitado lacuenca principal, las sub cuencas se ha delimitado manualmente con la información disponible.

2.1.3. DESCRIPCION DE LA CUENCAEl área en estudio forma parte de la cuenca del rio Chao, pertenece a la vertiente hidrográfica delpacífico, abarcando parte de la provincia de Virú, drena un área total de 205,9 km2. Estáconformada por una hoya hidrográfica escarpada y alargada, de fondo profundo y quebrado, confuertes pendientes.

La escorrentía del sistema hidrográfico del río Chao tiene su origen en las precipitacionesestacionales que caen en los cerros ubicados en los sectores elevados de la cuenca alta formandolos ríos Huamanzaña, Chorobal y Cerro Blanco con un recorrido total de 76 km; los que tienen unapendiente promedio de 5 % aunque en las partes altas se encuentran pendientes de hasta 12 %.La precipitación median anual varía desde algunos mm en la costa hasta más de 1 200 mm en laspartes altas.

La zona de estudio como gran parte de la cuenca del río Chao está prácticamente seco todo el año,con excepción de unos pocos días en los meses de Enero a Abril, en que la lluvias, que en eseperíodo caen en la Sierra, cargan su cauce con descargas que no llegan al mar debido a la aridezde su cauce.

El río Chao no cuenta con una estación de aforos que permita el control de los recursos deescurrimiento superficial lo que imposibilita establecer su disponibilidad real no pudiendoprogramar, por lo tanto, un uso racional, su régimen es muy irregular y de carácter torrentoso, condrenajes esporádicos y de corta duración. Si bien se dispone de una serie que fue generada porONERN, que corresponde al período 1956-1986, en muchos de los estudios realizados, lasdescargas del río Chao han sido excluidas por el régimen tan irregular de la cuenca y la limitaciónde sus recursos. Esto ha originado también, que la infraestructura construida para el valle, estéconectada únicamente al canal CHAVIMOCHIC. Se efectúan mediciones de caudales conflotadores en el cruce del Canal Madre con los ríos Huamanzaña y Chorobal.

La zona de estudio comprende la Qda. El Silencio perteneciente a la cuenca del rio Santaadyacente a la cuenca del rio Chao, tiene una área total de 105.9 Km2, con una altitud máxima de3150 m.s.n.m.

2.1.4. GEOMORFOLOGIA

Las características morfológicas de las cuencas y sub-cuencas de la zona de estudio como áreatotal, perímetro, longitud, altura máxima y mínima, han sido determinadas a través de lainformación topográfica de las cartas nacionales (escala 1:100,000), y el software Google Earth,los principales resultados respecto a la geomorfología son los siguientes:

a. Area (A)El área o superficie de la cuenca está limitada por la divisoria de agua (divortium acuarum), que esuna línea que separa la superficie de terreno cuyo drenaje fluye hacia el curso de agua. Se refiere



al área proyectada en un plano horizontal, es de forma muy irregular y se obtiene después dedelimitar la cuenca.

b. Perímetro (P)Se refiere al borde de la forma de la cuenca proyectada en un plano horizontal, es de forma muyirregular, se obtiene después de delimitar la cuenca. El perímetro de la cuenca está definido por lalongitud de la línea del divisorio de aguas (divortium acuarum).

c. Longitud Mayor (L)Recibe este nombre, el mayor cauce longitudinal que tiene una cuenca determinada, es decir, elmayor recorrido que realiza la quebrada desde la cabecera de la cuenca, siguiendo lodos loscambios de dirección o sinuosidades hasta un punto fijo de interés, que puede ser una estación deaforo o desembocadura.

d. FormaEs la que determina la distribución de las descargas de agua a lo largo del curso principal o cursosprincipales, y es en gran parte responsable de las características de las crecientes que se presentanen la cuenca.

Es expresada por parámetros, tales como el Ancho Promedio, Coeficiente de Compacidad y elFactor de forma

Ancho promedio (Ap)Es la relación entre el área de la cuenca y la longitud mayor del curso de la quebrada, la expresiónes la siguiente:

LA

Ap

Dónde:Ap = Ancho promedioA = ÁreaL = Longitud mayor

Índice de compacidad o índice de Gravelious (K)El índice de compacidad de una cuenca definida por Gravelious, expresa la relación entre elperímetro de la cuenca, y el perímetro equivalente de una circunferencia, que tiene la misma áreade la cuenca, es decir:

K = perímetro de la cuenca/ perímetro de un círculo de igual áreaK = P/ Po = P/ 2 pi *r …. (1)A = pi*r2……. (2)

Reemplazando (2) en (1), se tiene:

APK /*28.0



Siendo:K = Coeficiente de CompacidadP = PerímetroA = ÁreaPi = 3.1416r = Radio de una circunferencia.

El índice ce compacidad, trata de expresar la influencia del perímetro y el área de una cuenca en laescorrentía, particularmente en las características del hidrograma. Si K = 1, la cuenca será deforma circular; por lo general para cuencas alargadas se espera que K sea mayor que 1. Lascuencas de forma alargada, reducen las probabilidades, de que sean cubiertas en su totalidad poruna tormenta, lo que afecta en la respuesta que se presenta en la quebrada.

Factor de Forma (Ff)

El Factor de forma, permite apreciar la tendencia de la cuenca a las crecientes. En caso de seralargada, es menos propensa a que una tormenta cubra toda la superficie de la cuenca.

Es la relación entre el ancho promedio de la cuenca (Ap) y la longitud del curso de agua más largo(L).

La expresión es la siguiente:

L

ApFf

Siendo:Ff = Factor de FormaAp = Ancho promedio de la cuencaL = Longitud del curso más largo

Con este valor de Ff, las cuencas en estudios están sujetas a crecientes continuas regulares.

e. Pendiente MediaEl conocimiento de la pendiente media de la quebrada o cuenca, es un parámetro importante, enel estudio del comportamiento del recurso hídrico. El agua superficial concentrada en los lechosfluviales escurre con una velocidad que depende directamente de la declividad de éstos, así amayor declividad habrá mayor velocidad de escurrimiento. La pendiente media de la quebrada esun parámetro empleado para determinar la declividad de un curso de agua entre dos puntos.

En general, la pendiente media de un cauce de un río o quebrada, se puede considerar como elcociente, que resulta de dividir el desnivel de los extremos de la quebrada, entre la longitudhorizontal de dicho tramo.

Se determina mediante la siguiente expresión:

Ic = (HM – Hm)/L



Siendo:Ic = Pendiente media de la cuencaL = longitud de la quebradaHM y Hm. = Altitud máxima y mínima

f. Topografía y FisiografíaLa qda. El Silencio presenta un relieve abrupto con laderas pronunciadas limitado por los sistemasde montañas actuales que pertenecen a las estribaciones de la Cordillera Occidental. Estáconformado por depósitos inconsolidados que forman abanicos – terrazas aluviales, abanicosproluviales y abanicos aluvio fluviales, en su mayoría con espesores variables que cubren a rocasvolcánicas del grupo Casma y también rocas plutónicas pertenecientes al botolito costero.

g. HidrografíaLa longitud del sistema hidrográfico de la qda. El Silencio es de 17.34 km, presentando unapendiente promedio de 15 %, aunque en las partes altas llega hasta 24 %.

El curso de la qda. es algo sinuoso, dirección predominante de Noreste a Suroeste, desembocandohacia el rio Santa.

El relieve general de la cuenca es el que caracteriza prácticamente a todos los ríos de la Costa, esdecir, el de una hoya hidrográfica escarpada y alargada, de fondo profundo y quebrado, confuertes pendientes.

CUADRO N° 01CARACTERÍSTICAS MORFOLOGICAS DE LA ZONA DE ESTUDIO

Fuente: Elaboración Propia

AnchoPromedio

Ap

IndiceCompacid

adK

Factor deForma

Ff

Silencio01 33,7 35,0 9,46 4,73 3.150 1.000 2.150 0,227 3,6 56,8 0,38Silencio02 24,0 29,6 8,48 4,24 3.000 1.000 2.000 0,236 2,8 40,6 0,33Silencio03 13,5 22,8 6,63 3,32 2.350 950 1.400 0,211 2,0 23,5 0,31Silencio04 14,7 21,7 6,34 3,17 2.150 700 1.450 0,229 2,3 23,3 0,37Silencio05 3,3 12,9 4,80 2,40 1.800 650 1.150 0,240 0,7 6,6 0,14Silencio06 5,6 14,1 4,80 2,40 1.795 550 1.245 0,259 1,2 9,4 0,24Media 11,0 30,4 4,12 2,06 1.400 550 850 0,206 2,7 28,2 0,65

TOTAL 105,9 61,8 17,34 8,67 3.150 550 2.600 0,150 6,1 178,2 0,35

DIF.ALTURA

m

PENDIENTEMEDIA

Ic(m/m)

FORMA

CUENCASUBCUENCAS

ÁREAkm2

LONG.TOTAL

km

LONG.CENTRO

km

COTAMAXIMAmsnm

COTAMINIMAmsnm

PERIMETROP

km





h. ClimaComo parte de la caracterización del clima en la cuenca en estudio encargado en la cuenca del rioSanta, adyacente a la cuenca del rio Chao en la cual solo se cuenta con la estación meteorológicade San Carlos considerada como estación de apoyo básicamente para suministrar información parael manejo agronómico de la zona agrícola del valle la cual se encuentra a cargo del ProyectoEspecial CHAVIMOCHIC, entre la principal información tenemos la siguiente:

Precipitación PluvialTeniendo en cuenta que la estación de San Carlos tiene relativamente un periodo corto de registrosmeteorológicos, tenemos que en el valle de Chao se tiene una precipitación media anual de 14.7mm/año con un máximo de 51.3 mm/año y un mínimo de 1.2 mm/año

TemperaturaDe igual forma teniendo en cuenta que el área de estudio llega a cotas de hasta 1,600 msnm, yexiste una variación de temperatura altitudinal estas varían en forma decreciente con la Altitud, ydada la limitada disponibilidad de información se ha tomado como referencia la información deestación de San Carlos ubicada en el valle de Chao la cual de acuerdo a sus registros tienevariaciones entre 32.9 y 11.4 °C, con una media de 19.8 °C.

Humedad Relativa Media MensualLa humedad relativa, en general, es mayor en el sector de la costa (78 %) que en la Sierra (65 %),las estaciones cercanas al litoral tienen registros más altos de humedad con pequeñas variacionesen el transcurso de los meses. El promedio máximo mensual es próximo a 93 % y el promediomínimo mensual cercano a 69 %.

De acuerdo a los registros de la estación San Carlos en el valle de Chao tenemos la HumedadRelativa varía entre 77.9% a 91% con un promedio anual histórico de 80.5%

Evaporación TotalEn la zona adyacente al área de estudio, en el valle de Chao, existe una variabilidad de laevapotranspiración el cual varía entre 910.9mm/año y 1565.8 mm/año con un promedio anualhistórico de 1,180.8 mm/año.

Velocidad del VientoCon relación a la velocidad de viento, este varía entre 0.3 a 4.5 m/s en promedio anual con unpromedio histórico de 1.4 m/s en la estación de San Carlos, en el valle de Chao.



CUADRO N° 02

Fuente: Proyecto Especial CHAVIMOCHIC

Latitud : 08º 31' 42'' S Estación Marca : DavisLongitud: 78º 38' 11'' O Modelo: Grow eatherAltitud : 141 msnm

Med. Máx. Mín. mm w/m2 Ly °C hPa Med. Max. año Inten.Máx.

% °C T.H (°C)

2001 19,8 31,7 12,0 1489,2 1754179,0 151755,3 0,6 999,4 1,1 9,4 SSO 19,6 27797,4 51,3 7,1 77,9 15,7 22,7

2002 17,8 26,9 12,9 472879,0 38737,2 0,7 1001,4 1,7 9,4 SSO 17,1 12020,6 79,4 14,1 21,4

2003 20,2 32,9 12,2 1565,8 1913609,0 165358,5 0,8 1001,6 1,7 13,9 SSO 19,6 50439,9 15,0 36,6 76,2 15,6 22,9

2004 20,7 31,9 13,0 1299,9 1607851,8 138112,5 0,6 1001,6 1,7 31,6 SSO 20,1 42397,3 10,3 0,3 82,1 17,2 23,2

2005 19,9 32,0 12,0 1309,7 1649066,0 142548,5 0,4 1002,4 1,8 19,2 SSO 19,4 38567,3 11,2 1,0 91,1 18,0 23,1

2006 20,9 32,1 13,4 1535,0 1710667,0 147836,0 2,0 999,6 2,2 20,6 ENE 20,0 65278,0 12,4 100,0 80,9 17,1 23,7

2007 19,4 31,9 11,4 1400,5 1599983,5 138324,5 12,0 989,7 2,4 20,1 ENE 18,3 65665,1 1,2 100,0 82,5 16,2 23,3

ANUAL 19,8 32,9 11,4 1433,3 10708235,2 131810,4 2,4 999,4 1,8 17,7 ONO 19,2 43166,5 16,9 40,8 81,4 16,3 22,9

ET Temp. Barómetro S.Térmica

H.R in H.R out P. Rocío R. Solar E. Solar Indice

Ext. Máx. Mín. mm/día In hPa Med Max. Direc. °C % año Inten.Máx.

% °C w/m2 Ly THW (°C)

2008 20,3 30,9 12,9 955,2 5724,6 853,7 0,3 0,0 WNW 27,1 65,0 5,4 1,6 79,3 18,2 942.884,0 81.098,8 20,0

2009 19,7 29,8 14,1 918,5 4994,5 791,7 1,7 0,0 WNW 26,6 65,1 5,0 0,0 80,2 18,5 853.343,0 66.452,4 20,1

2010 20,4 32,4 11,4 910,9 6926,5 757,5 1,0 9,1 27,0 67,8 7,4 1,8 79,3 18,6 1.374.563,0 118.228,0 20,5

2011 19,9 32,1 9,8 1152,2 8745,1 787,8 4,5 0,0 0,0 26,3 48,5 3,0 2,0 81,0 19,5 1.634.929,0 69.835,3 20,3

ANUAL 20,1 32,4 11,4 928,2 17645,6 801,0 1,0 9,1 W 26,9 66,0 5,9 1,1 79,6 18,4 3170790,0 265779,1 20,2

Velocidad (m/s)Direc.

AÑOTemperatura °C Velocidad de viento (m/s) Precipitación (mm)

S.TérmicaºC

RecorridoViento(km)

Precipitación(mm) H.R P. Rocío Indice

REGISTRO HISTORICO DE LA ESTACION SAN CARLOSPERIODO 2001-2011

AÑOTemperatura °C ET / año R.Solar E.Solar Grado-Día

Barómetro

Viento



2.2. ANALISIS Y TRATAMIENTO DE LA INFORMACION HIDROMETEOROLOGICA E HIDROMETRICA

2.2.1. RED METEOROLOGICA

De acuerdo a la evaluación de la red meteorológica del SENAMHI, la zona de estudio no cuenta conestaciones meteorológicas adyacentes o representativas, y la estación San Carlos ubicada en lazona media del valle de Chao, tiene un periodo de registros muy corto y su información es soloreferencial ya que cuenta con un equipo muy básico utilizado principalmente para medianas zonade riego.

Por otro lado las estaciones adyacente a la zona de estudio como SINCICAP (1,927 m.s.n.m.),SALPO (3,250 m.s.n.m.), JULCAN (3460 m.s.n.m.), se encuentra ubicadas en cotas muy altas siendopoco representativas por ello se ha seleccionado como fuente de información la estación deLAREDO (253 m.s.n.m.) y la estación SAN BENITO (1,600 m.s.n.m.), las cuales cuentan con unregistro mayor a 25 años, los cuales incluyen los valores de fenómeno de El Niño.

CUADRO N° 03RED METEOROLOGICA EVALUADA

Fuente: Proyecto Especial CHAVIMOCHIC

2.2.2. RED HIDROMETRICA

La zona de estudio no cuenta con una red hidrométrica, por ello no se tiene un registro de caudalesen la zona.

2.2.3. REGISTRO HIDROMETEOROLOGICO

El procesamiento de la información requerida para el presente estudio consta principalmenteregistros de precipitación en 24 horas de la estación Laredo y San Benito. El tratamiento ycaracterísticas de la información es la siguiente:

G M S G M S

1 MOLLEPATA 2.580 8 11 41 77 57 20

2 CALLANCAS 2.074 7 46 46 78 29 29

3 CHACHICANDAN 2.890 8 6 6 78 9 9

4 HUACAMARCANGA 3.953 8 6 6 78 17 16

5 JULCAN 3.460 8 3 3 78 29 28

6 LAREDO 253 8 5 1 78 51 1

7 SALPO 3.250 8 0 1 78 37 1

8 SAN BENITO 1.600 7 24 28 78 55 51

9 SINSICAP 1.927 7 51 51 78 45 45

N°

COORDENADAS GEOGRAFICAS

ESTACION ALTITUD(m.s.n.m.) LONGITUDLATITUD



a. PARAMETRO: PRECIPITACION EN 24 HORAS

El estudio ha considerado la información de las estaciones meteorológicas de LAREDO y SANBENITO, la información obtenida de estudios anteriores y actualizada de la página web delSENAMHI, los valores son los siguientes:

CUADRO N° 04

Fuente: SENAMHI

Estación : CO LAREDO Lat. : 08° 05´ 1" DPTO. :Parámetro : Precipitación maxima en 24 horas (mm) Long. : 78° 51´ 1" PROV. :

Alt. : 253 msnm DIST. :

AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC MAX 24h

1980 - - 4,9 - - - - - 2,7 0,3 1,1 4,91981 1,9 7,2 0,5 0,7 - - - - 2,1 - 2,0 7,21982 0,3 2,8 0,4 2,0 - - 1,2 0,5 - 0,4 7,0 7,01983 3,7 1,2 12,1 2,7 - - - - - - - 12,11984 1,4 6,0 2,0 0,4 0,4 0,2 0,4 - - - 0,3 0,7 6,01985 - 1,6 - - 0,3 - 0,3 - 1,3 - - 2,5 2,51986 3,1 - 1,7 0,9 0,3 - 0,3 0,2 - - - - 3,11987 1,8 1,4 1,6 4,0 - - - 0,9 0,6 - - 4,01988 2,5 0,4 0,5 0,9 - - - - - - - 2,51989 0,3 1,7 3,1 1,4 - - - 0,7 0,8 - - 3,11990 - - 0,8 - - - - - 0,3 3,5 - 3,51991 - 2,2 2,8 - - - - - - 0,9 7,0 7,01992 - 1,0 0,3 - - - - - - 0,4 - 1,01993 0,4 3,9 6,8 2,5 - - - - - - 2,0 6,81994 - 4,2 1,9 3,8 - - - - - - 5,3 5,31995 1,0 0,6 2,0 0,6 - - - - - - - 2,01996 2,8 3,1 1,6 0,9 - - - - 1,7 - - 3,11997 - 0,7 0,4 2,0 - 0,4 - - 0,9 0,8 13,6 13,61998 7,0 28,3 8,6 - - - - - - - 0,6 28,31999 2,4 4,5 - 0,6 0,7 - - 1,9 - - 2,1 4,52000 0,9 1,1 2,6 3,0 3,9 1,2 0,4 - - - - 2,0 3,92001 2,2 1,8 2,0 1,5 - 0,7 0,4 0,4 - - 1,0 0,5 2,22002 - 4,5 1,1 - - - - - - - 3,4 - 4,52003 2,3 3,2 - 2,9 - - - - - 3,22004 SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD2005 SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD2006 SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD2007 SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD2008 SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD2009 SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD2010 SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD2011 SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD

Promedio 1,4 3,4 2,4 1,3 0,2 0,1 0,3 0,1 0,2 0,4 0,5 2,0 5,9Máximo 7,0 28,3 12,1 4,0 3,9 1,2 0,4 1,2 1,9 2,7 3,5 13,6 28,3Mínimo - - - - - - - - - - - - 1,0

PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS (mm) - CO LAREDO



CUADRO N° 05

Fuente: SENAMHI

Estación : CO San Benito Lat. : 07° 24´ 28" DPTO. :CAJAMARCAParámetro : Precipitación maxima en 24 horas (mm) Long. :78° 55´51" PROV. :CONTUMAZA

Alt. :1600 DIST. :SAN BENITO


1980 2,0 5,8 7,4 - 4,0 - 1,5 0,8 0,8 7,9 1,8 15,0 15,01981 18,0 18,5 23,7 4,2 - - - 5,2 - 2,0 5,0 5,0 23,71982 10,0 12,5 3,6 11,5 0,8 - - - 2,8 4,8 4,7 26,5 26,51983 23,5 54,8 125,0 59,2 63,0 38,5 1,9 - 3,0 6,8 5,2 7,0 125,01984 15,0 32,5 34,0 2,7 7,0 - 1,1 1,2 2,7 5,0 5,0 5,5 34,01985 3,0 1,4 10,0 1,6 2,0 0,8 - 2,5 4,7 - - 1,2 10,01986 23,0 10,0 5,0 39,0 1,2 - - 1,2 1,8 2,5 - 2,3 39,01987 31,0 8,0 22,5 10,0 6,0 - 1,8 0,8 2,0 3,0 3,0 - 31,01988 45,0 13,0 5,2 14,0 - - - 1,8 2,0 1,1 - 1,1 45,01989 12,0 37,0 30,4 30,0 - - - 2,5 3,0 6,0 1,7 - 37,01990 7,6 5,5 15,0 5,0 1,8 - - - - 5,0 - 2,3 15,01991 - 6,4 58,0 8,8 2,2 - - - 0,8 3,6 4,0 4,0 58,01992 12,0 10,0 20,5 90,0 5,2 6,5 - 1,0 2,8 3,0 - 2,6 90,01993 5,0 28,0 54,0 19,5 2,5 - 1,5 - 1,8 7,8 6,0 10,0 54,01994 10,5 23,0 57,8 24,5 1,5 2,5 - - 3,0 - 6,5 16,5 57,81995 14,7 25,0 10,0 12,4 1,6 - - 1,1 0,8 - 1,2 4,3 25,01996 16,0 37,6 28,6 4,8 1,0 - 0,5 1,0 2,5 2,0 - 1,2 37,61997 5,2 13,0 5,3 48,9 0,7 1,8 - - 3,5 4,8 12,5 50,0 50,01998 91,8 81,0 102,0 25,0 4,4 1,6 - - 4,4 4,2 1,5 5,0 102,01999 15,5 42,9 12,5 6,2 5,2 5,0 2,7 - 8,7 1,0 2,8 9,6 42,92000 8,5 21,3 57,5 25,2 17,0 2,6 - 0,3 2,0 0,6 3,6 6,7 57,52001 20,0 15,9 50,6 13,1 0,8 - - - 1,2 1,9 3,0 3,8 50,62002 1,8 108,1 36,0 36,1 0,3 - - - 0,4 3,5 8,3 7,6 108,12003 5,3 11,2 12,2 14,2 1,3 0,8 - 0,2 - 1,4 2,6 31,2 31,22004 4,0 34,0 5,2 7,3 2,8 0,2 0,3 - 6,1 4,7 0,6 2,7 34,02005 14,0 14,0 SD 3,6 - - - - 0,2 2,5 1,4 3,6 14,02006 20,1 28,0 26,1 18,7 - 2,5 - - - - 3,5 9,6 28,02007 9,1 6,9 19,5 7,6 9,4 - - 1,4 - 4,3 2,0 1,9 19,52008 25,8 47,3 34,4 38,0 - 0,9 - - 1,3 1,8 5,5 0,7 47,32009 26,7 36,6 46,6 5,6 4,5 - - - 2,3 4,6 10,0 0,9 46,62010 9,7 38,4 11,1 43,6 3,2 - - - 3,8 4,0 1,8 5,0 43,62011 8,2 8,5 7,6 14,3 - SD SD SD SD SD SD SD 14,32012 8,7 32,4 32,4

Promedio 15,8 26,3 30,2 20,1 4,7 2,1 0,4 0,7 2,2 3,2 3,3 7,8 43,8Máximo 91,8 108,1 125,0 90,0 63,0 38,5 2,7 5,2 8,7 7,9 12,5 50,0 125,0Mínimo - 1,4 3,6 - - - - - - - - - 10,0

PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS (mm) - CO SAN BENITO





2.2.4. TRATAMIENTO DE LA INFORMACION HIDROMETEOROLOGICA

a. PARAMETRO: PRECIPITACION EN 24 HORAS

ANALISIS DE CONSISTENCIAUtilizando correlación estadística simple fue evaluada la consistencia de datos de la estaciónVirú/Huacapongo/Cruce Sifón, para este análisis se ha utilizado el método de doble masa o dobleacumulación a fin de poder determinar la consistencia de los valores de la serie histórica de lainformación utilizada en el proyecto. El gráfico del análisis de doble masa o doble acumulación esel siguiente:

CUADRO N° 06ANALISIS DE DOBLE MASA – ESTACIONES SELECIONADAS

CAUDAL MAXIMO PROMEDIO DIARIO(m3/s)

Laredo San Benito Mollepata PP Laredo San Benito Mollepata PPA

1980 4,9 15,0 12,00 10,6 141,3 1.445,6 608,7 918,31981 7,2 23,7 16,00 15,6 136,4 1.430,6 596,7 907,71982 7,0 26,5 17,00 16,8 129,2 1.406,9 580,7 892,11983 12,1 125,0 35,00 57,4 122,2 1.380,4 563,7 875,21984 6,0 34,0 22,00 20,7 110,1 1.255,4 528,7 817,91985 2,5 10,0 14,20 8,9 104,1 1.221,4 506,7 797,21986 3,1 39,0 19,10 20,4 101,6 1.211,4 492,5 788,31987 4,0 31,0 18,00 17,7 98,5 1.172,4 473,4 767,91988 2,5 45,0 12,20 19,9 94,5 1.141,4 455,4 750,21989 3,1 37,0 20,00 20,0 92,0 1.096,4 443,2 730,31990 3,5 15,0 14,70 11,1 88,9 1.059,4 423,2 710,31991 7,0 58,0 34,70 33,2 85,4 1.044,4 408,5 699,21992 1,0 90,0 7,00 32,7 78,4 986,4 373,8 666,01993 6,8 54,0 40,30 33,7 77,4 896,4 366,8 633,31994 5,3 57,8 19,20 27,4 70,6 842,4 326,5 599,61995 2,0 25,0 25,30 17,4 65,3 784,6 307,3 572,21996 3,1 37,6 26,00 22,2 63,3 759,6 282,0 554,81997 13,6 50,0 51,20 38,3 60,2 722,0 256,0 532,51998 28,3 102,0 34,20 54,8 46,6 672,0 204,8 494,31999 4,5 42,9 47,10 31,5 18,3 570,0 170,6 439,42000 3,9 57,5 24,00 28,5 13,8 527,1 123,5 407,92001 2,2 50,6 41,30 31,4 9,9 469,6 99,5 379,52002 4,5 108,1 28,60 47,1 7,7 419,0 58,2 348,12003 3,2 31,2 29,60 21,3 3,2 310,9 29,6 301,02004 34,0 34,0 - 279,7 - 279,72005 14,0 14,0 - 245,7 - 245,72006 28,0 28,0 - 231,7 - 231,72007 19,5 19,5 - 203,7 - 203,72008 47,3 47,3 - 184,2 - 184,22009 46,6 46,6 - 136,9 - 136,92010 43,6 43,6 - 90,3 - 90,32011 14,3 14,3 - 46,7 - 46,72012 32,4 32,4 - 32,4 - 32,4

ANUAL ACUMULADOAÑO



GRAFICO N° 01

Fuente: Elaboración propia

COMPLETADO Y EXTENSIÓN DE DATOSDe acuerdo a lo evaluado no existe correlación entre las estaciones con disponibilidad deinformación, sin embargo la estación Laredo cuenta con un periodo de información mayor a 20años consistente para utilizarse en el estudio.

GRAFICO N° 02



2.3. ANALISIS MAXIMAS AVENIDAS CON FINES DE DISEÑO

2.3.1. ANALISIS ESTADISTICOLos métodos estadísticos se apoyan en la existencia de series de datos de caudales en el lugar deinterés, las cuales son sometidas a un análisis de frecuencias. Esto implica efectuar ajustes devarias distribuciones teóricas a una determinada muestra, para comparar y concluir cuál de ellas seaproxima mejor a la distribución empírica.

Se dispone de un registro de datos hidrometeorológicos en la estaciones de la cuenca del río Chao,a través del conocimiento del problema físico, se escogerá el modelo probabilístico a usar, querepresente en forma satisfactoria el comportamiento de la variable.

Para utilizar estos modelos probabilísticos, se deben calcular sus parámetros y realizar la prueba debondad de ajuste.

Si el ajuste es bueno, se puede utilizar la distribución elegida, una vez encontrada la ley dedistribución que rige a las variables aleatorias, además se podrá predecir con determinadaprobabilidad, la ocurrencia de una determinada magnitud, de un fenómeno hidrometeorológico.También se podrá determinar la magnitud de un fenómeno para un determinado periodo deretorno.

Para calcular la probabilidad y el periodo de retorno de la información del caudal máximoinstantáneo utilizada en el proyecto, se ha aplicado modelos de ajustes estadístico como Normal,Log Normal 2 y 3 parámetros, Pearson Tipo III, Log Pearson Tipo III y Gumbel Tipo I.

DISTRIBUCIÓN NORMAL O GAUSSIANAa) FUNCIÓN DENSIDAD

Se dice que una variable aleatoria X, tiene una distribución normal, si su función densidad es, es:

2

2

1

2

1)(

S

XxEXP

Sxf

Para -∞<x<∞

donde:f(x) = Función densidad normal de la variable xx = Variable independienteX = Parámetro de localización, igual a la media aritmética de x.S = Parámetro de escala, igual a la desviación estándart de x.EXP = Función exponencial con base e, de los logaritmos neperianos.



DISTRIBUCIÓN LOG-NORMAL DE DOS PARÁMETROSCuando los logaritmos, ln(x), de una variable x están normalmente distribuidos, entonces se diceque la distribución de x sigue la distribución de probabilidad log-normal, en que la función deprobabilidad log-normal f(x) viene representado como:

2ln

2

1

2

1)(

y

y

y

xEXP

xxf

Para 0<x< σy2)

donde:µy, σy = Son la media y desviación estándar de los logaritmos naturales de x, es decir deln(x), y representan respectivamente, el parámetro de escala y el parámetro de forma de ladistribución.

DISTRIBUCIÓN LOG-NORMAL DE TRES PARÁMETROSMuchos casos el logaritmo de una variable aleatoria x, del todo no son normalmente distribuido,pero restando un parámetro de límite inferior x0, antes de tomar logaritmos, se puede conseguirque sea normalmente distribuida.

a) FUNCIÓN DENSIDAD

La función de densidad, de la distribución log-normal de 3 parámetros, es:

2

0

0

)ln(

2

1

2)(

1)(

y

y

y

xxEXP

xxxf

Para x0≤x<∞

donde:x0 = Parámetro de posición en el dominio xμy = Parámetro de escala en el domino xσ2y = Parámetro de forma en el dominio x.

DISTRIBUCIÓN GAMMA DE TRES PARÁMETROS O PEARSON TIPO IIILa distribución Log Pearson tipo 3 (LP3) es un modelo muy importante dentro de la hidrologíaestadística, sobre todo, luego de las recomendaciones del Consejo de Recursos Hidráulicos de losEstados Unidos (Water Resources Council – WRC), para ajustar la distribución Pearson tipo 3 (LP3)a los logaritmos de las máximas avenidas. Pues, la distribución LP3, es una familia flexible de tres



parámetros capaz de tomar muchas formas diferentes, por consiguiente es ampliamente utilizadoen el modelamiento de series anuales de máximas avenidas de los datos no transformados.

Se dice que una variable aleatoria X, tiene una distribución gamma de 3 parámetros o distribuciónPearson Tipo III, si su función densidad de probabilidad es:

)(

)()(

)(

10

0

xx

exxxf

Para:x0≤x<∞-∞<x0<∞0<β<∞0<γ<∞

DISTRIBUCIÓN GUMBELLa distribución de Gumbel a las series temporales de cualquier activo financiero podemos construirun indicador, cuya principal ventaja es la medición de la inestabilidad en las zonas de máximos. Lafórmula de la función de densidad de dicha distribución es, en lenguaje MetaStock, la siguiente:

IG = exp ( -exp ( - ( 1/0.7797 * std(X,p)) * ( X - mov(X,q,m) + 0.4499 * std(X,p) ) ) )

Donde:

-X es la variable a estudiar: cierres, máximos, mínimos, etc.-p es el número de datos que consideramos para el cálculo de la desviación, por ejemplo 5 días.-q es el número de datos que consideramos para el cálculo de la media móvil, por ejemplo 10 días-m es el modo de cálculo de la media móvil,-exp es la función exponencial.-std es la desviación estándar.

De acuerdo al análisis de la información disponible y procesada de esta estación, aplicando losprincipales modelos de distribución estadística antes mencionados, utilizando el softwareWINSMADA, para diferentes periodos de retorno se ha obtenido los siguientes resultados:

2.3.1.1. ESTACION LAREDODe acuerdo al análisis de la información disponible y procesada de esta estación, aplicando losprincipales modelos de distribución estadística antes mencionados, los resultados para diferentesperiodos de retorno es el siguiente:



CUADRO N° 07

FUENTE: Elaboración Propia

Prueba de Bondad de Ajuste

Utilizando el programa estadístico EasyFit, se ha realizado las pruebas de bondad de ajuste comoKolmogorov-Smirnov, Anderson Darling y Chi-Cuadrado, aplicado a los registros de precipitación en24 horas de esta estación, seleccionando la prueba de ajuste de Kolmogorov-Smirnov aplicada altamaño de muestra 24 registros anuales (N=24), y el nivel de significación estadística de 0.05, losresultados son:

CUADRO N° 08PRUEBAS DE AJUSTE O PRUEBA DE BONDAD - ESTACION LAREDO


Normal Log Normal2P

Log Normal3P

PearsonType III

Log PearsonType III Gumbel Ext

1000 0.9990 23,3 51,4 45,9 54,2 90,3 36,3 54,2500 0.9980 22,1 43,3 39,6 46,2 68,7 33,0 46,2200 0.9950 20,4 33,9 32,0 36,4 47,3 28,6 36,4100 0.9900 19,0 27,8 26,8 29,4 35,3 25,3 29,450 0.9800 17,5 22,3 22,1 23,1 26,0 22,0 23,125 0.9600 15,8 17,5 17,7 17,3 18,9 18,6 17,310 0.9000 13,1 12,0 12,5 10,8 11,9 14,1 10,85 0.8000 10,6 8,4 8,9 6,8 8,0 10,5 6,8

28,2FEN - ENSO MAX (98)

ESTACION METEOROLOGICA LAREDO - PRECIPITACION EN 24 HORASANALISIS DE METODOS DE DISTRIBUCION ESTADISTICA

T (años) P

Métodos de Distribución Estadística

P 24 h



De acuerdo a estos resultados podemos concluir que los datos de los caudales máximos promediosdiarios de estación Laredo se ajustan a todos los modelos de distribución, con un nivel designificación de 5% o una probabilidad del 95%., de los cuales bajo la prueba de bondad deKomogorov-Smirvov el mejor ajuste es el modelo de distribución Pearson tipo 3.

2.3.1.2. ESTACION SAN BENITODe acuerdo al análisis de la información disponible y procesada de esta estación, aplicando losprincipales modelos de distribución estadística antes mencionados, los resultados para diferentesperiodos de retorno es el siguiente:

CUADRO N° 09


Prueba de Bondad de Ajuste

Utilizando el programa estadístico EasyFit, se ha realizado las pruebas de bondad de ajuste comoKolmogorov-Smirnov, Anderson Darling y Chi-Cuadrado, aplicado a los registros de precipitación en24 horas de esta estación, seleccionando la prueba de ajuste de Kolmogorov-Smirnov aplicada altamaño de muestra 33 registros anuales (N=33), y el nivel de significación estadística de 0.05, losresultados son:

Normal Log Normal2P

Log Normal3P

PearsonType III

Log PearsonType III Gumbel Ext

1000 0.9990 128,9 220,6 188,5 204,8 233,6 184,0 204,8

500 0.9980 123,1 195,2 171,2 185,4 207,2 167,8 185,4

200 0.9950 114,7 164,0 149,1 160,0 174,3 147,8 160,0

100 0.9900 107,9 142,0 132,7 141,1 151,0 132,6 141,1

50 0.9800 100,4 121,3 116,6 122,4 128,8 117,3 122,4

25 0.9600 92,0 101,9 100,7 103,8 107,8 101,9 103,8

10 0.9000 79,1 77,7 79,6 79,5 81,5 81,2 79,5

5 0.8000 67,0 60,3 63,1 61,0 62,5 64,8 61,0

125,0FEN - ENSO MAX (83)

ESTACION METEOROLOGICA SAN BENITO - PRECIPITACION EN 24 HORASANALISIS DE METODOS DE DISTRIBUCION ESTADISTICA

T (años) P

Métodos de Distribución Estadística

P 24 h



CUADRO N° 10PRUEBAS DE AJUSTE O PRUEBA DE BONDAD - ESTACION SAN BENITO


De acuerdo a estos resultados podemos concluir que los datos de los caudales máximos promediosdiarios de estación San Benito se ajustan a todos los modelos de distribución, con un nivel designificación de 5% o una probabilidad del 95%., de los cuales bajo la prueba de bondad deKomogorov-Smirvov el mejor ajuste es el modelo de distribución Pearson tipo 3.

2.3.2. TIEMPO DE CONCENTRACIÓNPara el cálculo de tiempo de concentración de la cuenca en estudio, se ha utilizado la fórmula deKirpich y California:

Método de Kirpich (En min)Este método presenta la siguiente ecuación:

Tc = 0.01947 L 0.77 S –0.385

Donde:L = Longitud del Curso de Agua más Largo, en m.S= Pendiente de la cuenca, en m/m.

Método California CurvertsPractice (En min)Este método presenta la siguiente ecuación:

Tc = 0.0195 (L3/H) 0.385

Donde:L = Longitud del Curso de Agua más Largo, en m.H= Diferencia entre el nivel de divisorias de las aguas y la salida, en m.



CUADRO N° 11TIEMPO DE CONCENTRACION- AREA DE ESTUDIO


2.3.3. PARÁMETROS DEL MÉTODO SCS PARA CALCULAR EL HIDROGRAMA DE AVENIDAS

El modelamiento hidrológico se realizó utilizando el programa HEC – HMS v.3.5 para determinar laescorrentía causada por las lluvias de diseño. Este programa ha sido creado por el Cuerpo deIngenieros del Ejército de los Estados Unidos para simular el tránsito de avenidas causadas porprecipitación.

Para realizar el modelamiento hidrológico de la zona de estudio se ha utilizado los datos procesadode precipitación máxima en 24 horas en la estación Laredo y San Benito.

Se ha empleado el método del Servicio de Conservación de Suelos (SCS) para estimar las pérdidaspor infiltración. El principal parámetro es el número de Curva (CN) que se estima en base al tipo desuelo, tipo de vegetación, cobertura vegetal y práctica de pastoreo.

La determinación del Número de Curva para cada cuenca ha sido mediante una ponderación denúmeros de curva, teniéndose como referencia fotos satelitales (Google Earth).

Se considerarán dos métodos: El Hidrograma Unitario del Soil Conservation Service contenido en elprograma del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE.UU conocido como HEC – 1 y el métodoRacional, los cuales han sido utilizados en el estudio teniendo en cuenta las siguientesrecomendaciones:

Silencio01 39,7 39,7Silencio02 36,0 36,0Silencio03 31,0 31,1Silencio04 29,1 29,1Silencio05 23,1 23,1Silencio06 22,4 22,4Media 21,7 21,7

TOTAL 74,3 74,4

KIRPICHmin

CUENCASUBCUENCAS

CALIFORNIACULVERTSPRACTICE

min



TABLA 1: RECOMENDACIONES DE METODO DE CÁLCULODE ACUERDO AL AREA DE LA CUENCA

Fuente: www.fao.org

Teniendo en cuenta estas recomendaciones, para el análisis de la cuenca de la zona de estudio seha utilizado el método SCS (HMS). En la determinación del número hidrológico se tiene comoreferencia las siguientes Tablas:

TABLA 2VELOCIDAD DE INFILTRACIÓN DE ACUERDO

GRUPO HIDROLÓGICO DE SUELO

Fuente: www.fao.org

Área deCuenca(Km2)

Tc(Hrs)

Método deCálculo Estructura a Diseñar

< = 0.30 Resultado deAnálisis. Racional Alcantarillas

< 0.30 – 2.50

Resultado de laformulación de

CALIFORNIACULVERTS

PRACTICE oKIRPICH

Racional y SCS(Hoja de cálculo) Pontones y Badenes

< 2.50 – 50.0


CALIFORNIACULVERTS

PRACTICE oKIRPICH

S.C.S. (HMS, Hojade Cálculo)

Pontones, Badenes,Defensas Ribereñas y

Puentes

>50.0


CALIFORNIACULVERTS

PRACTICE oKIRPICH

S.C.S. (HMS) Defensas Ribereñas yPuentes

Grupo

Velocidad deInfiltración

mm/hSuelos

A 7.6 – 11.5 Estratos de arena profundos

B 3.8 – 7.6 Arena – limosa

C 1.3 – 3.8 Limos arcillosos, arenas limosas pocoprofundas

D 0.0 – 1.3 Suelos expansibles en condiciones dehumedad, arcillas de alta plasticidad



TABLA 3NUMERO DE CURVAS DE ESCORRENTIA (DE USDA – SCS, 1964)

Fuente: www.fao.org



TABLA 4GRUPO HIDROLOGICO DE SUELOS

(DE USDA – SCS, 1964)

Fuente: www.fao.org

En cada cuenca, se ha utilizado la precipitación de la estación meteorológica más cercana. Enzonas montañosas, en las que la convección orográfica juega un papel importante, la interpolaciónde valores intermedios podría llevar a valores no exactos pero que constituyen una alternativa a lafalta de información.

Para determinar la intensidad de lluvia se utilizó una metodología similar a la empleada por elanteriormente denominado Servicio de Conservación de Suelos (SCS) de los Estados Unidos deNorteamérica que ha generado una serie de tormentas típicas para las diferentes regiones de dichopaís.

Por ello teniendo en cuenta las condiciones de la zona de estudio, para la conversión de laprecipitación máxima en 24 horas a valores horarios, se ha creído conveniente utilizar ladistribución de tormenta tipo IA propuesta por la S.C.S.

Teniendo en cuenta el nivel de perfil del estudio y de acuerdo a la evaluación de las característicasprincipales y al comportamiento del ciclo hidrológico de las principales cuencas evaluadas en elestudio (los cuales presentan un caudal permanente todo el año) denota que el suelo de la cuencaposee una textura media, con una moderada tasa de infiltración y de igual forma una moderadopotencial de escorrentía, lo cual de acuerdo a la clasificación y/o metodología propuesta por laUnited States Department of Agriculture de los EE.UU se ha caracterizado el suelo medio de lacuenca en el grupo hidrológico del suelo en B, así mismo de acuerdo a las fotos satelitales (googleearth) y a las visitas de campo realizadas a la zona de estudio, se observó que la zona presenta ensu mayoría suelos (parte media de la cuenca) con textura media (franco), con vegetación de tallobajo (en especial grama) lo cual corresponde a una cobertura de Monte con Pasto, por ello de

Grupohidrológicodel suelo

Potencial deescorrentía

Infiltracióncuando la tierra

está húmedaSuelos típicos

A Escaso Alta Arenas y grava excesivamente drenadas

B Moderado Moderada Texturas medias

C Medio LentaTextura fina o suelos con una capa que

impide el drenaje hacia abajo

D Elevado Muy lentaSuelos de arcillas hinchadas o

compactas o suelos poco profundossobre capas impermeables

Grupos Hidrológico de Suelo (de USDA-SCS, 1964)



acuerdo a estas características y consideraciones, en la TABLA 03 incluida en el estudio, se hadeterminado en 60 el valor de la curva número, el cual fue utilizado como valor para elmodelamiento de la Cuenca Chotano - Tondora en el estudio, el cual nos arrojó valores que seencuentran consistente en comparación con los caudales máximos instantáneos unitarios en lazona de estudio

PATRONES DE DISTRIBUCIÓNPRECIPITACION PROPUESTO POR EL SCS

Fuente: www.fao.org

Para el modelo es necesario calcular el porcentaje de área impermeable, el cual considera aquellasáreas como lagos o pantanos en donde la precipitación no produce escorrentía directa. En estecaso, consideraremos que en la zona de estudio solo tenemos 10% de estas zonas.

2.3.4. REAJUSTE DE LA PRECIPITACION EN 24 HORAS

De acuerdo a lo mencionado en el ítem 2.2.1. Red Meteorológica, en la zona de estudio no cuentacon información circunscrita o adyacente, por ello se ha tomado como referencia principalmentepor su ubicación y altitud las estaciones de Laredo y San Benito, sin embargo es necesario realizarun reajuste de los valores estimados de acuerdo a su altitud. Los resultados son los siguientes:



Altura Promedio Cuenca HúmedaDe acuerdo a lo evaluado la zona de estudios tiene una cota máxima de 3,150 m.s.n.m., y en estecaso se considera como zona húmeda de o mayor producción de escorrentía por encima de los 200m.s.n.m. por ello se considera como altura promedio de la cuenca húmeda 1,400 msnm.

Reajuste de la Precipitación en 24 horasPara el reajuste de la precipitación de acuerdo a la altitud, se ha establecido una ecuación linealsimple, los resultados de acuerdo a cada periodo de retorno es el siguiente:

CUADRO N° 12REAJUSTE DE PRECIPITACIÓN 24 HORAS POR ALTITUD

PERIODO DE RETORNO 25 AÑOS

EstaciónAltitud(msnm)

PP 24 h(mm/24h)

San Benito 1600 103,8Laredo 253 17,3

Altitud Proyecto 1400 msnm

Precipitación 24h 90,9 mm/24h

ANALISIS PARA PERIODO DERETORNO DE 25 AÑOS

y = 0,0642x + 1,0532R² = 1

0

20

40

60

80

100

120

0 500 1000 1500 2000

Prec

ipita

ción

24 h

oras

(mm

/24h

)

Altitud (m.s.n.m.)

Relación Precipitación 24 h & Altitud








PP 24 h(mm/24h)





y = 0,0737x + 4,449R² = 1

0

20

40

60

80

100

120

140

0 500 1000 1500 2000

Prec

ipita

ción

24 h

oras

(mm

/24h

)

Altitud (m.s.n.m.)



PP 24 h(mm/24h)





y = 0,0829x + 8,42R² = 1

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 500 1000 1500 2000

Prec

ipita

ción

24 h

oras

(mm

/24h

)

Altitud (m.s.n.m.)









PP 24 h(mm/24h)

San Benito 1600 160Laredo 253 36,4




y = 0,0918x + 13,185R² = 1

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 500 1000 1500 2000

Prec

ipita

ción

24 h

oras

(mm

/24h

)

Altitud (m.s.n.m.)



PP 24 h(mm/24h)

San Benito 1600 185.4Laredo 253 46.2


Precipitación 24h 164.7 mm/24h


y = 0.1033x + 20.055R² = 1

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 500 1000 1500 2000

Prec

ipita

ción

24 h

oras

(mm

/24h

)

Altitud (m.s.n.m.)






Precipitación en 24 horas ReajustadoDe acuerdo al cálculo realizado, los resultados son los siguientes:

CUADRO N° 18PRECIPITACIÓN 24 HORAS REAJUSTADO

ESTACION GENERADA (LAREDO/SAN BENITO)(mm/24h)



PP 24 h(mm/24h)

San Benito 1600 185.4Laredo 253 46.2


Precipitación 24h 164.7 mm/24h


y = 0.1033x + 20.055R² = 1

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 500 1000 1500 2000

Prec

ipita

ción

24 h

oras

(mm

/24h

)

Altitud (m.s.n.m.)


Parámetro 25años

50años

100años

200años

500años

1000años

Precipitacion en 24h 90.9 107.6 124.5 141.7 164.7 182.4



2.3.5. CALCULO DEL CAUDAL MAXIMO DE DISEÑO

2.3.5.1. INTENSIDAD MAXIMA – CURVA IDFEn este caso, los datos de precipitación en 24 horas deben ser sometidos a un tratamiento quepermita conocer su distribución temporal, para lo cual se utiliza algún tipo de algoritmo dedesagregación de los datos globales en incrementales, para ello se ha utilizado la distribuciónpropuesta por el servicio de Conservación de Suelos (SCS, actualmente NRCS) de los EstadosUnidos, la cual considera distribuciones sintéticas adimensionales de precipitación clasificándola entipo I, IA, II y III. Para nuestro estudio se ha considerado la distribución IA, los resultados son lossiguientes:

CUADRO N° 19DISTRIBUCION HORARIA DE PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS

ESTACION GENERADA (LAREDO/SAN BENITO)


Distribución SCS tipo IA

200 años 100 años 50 años 25 años

P Máx 24 h 141,71 124,48 107,63 90,93

01:00 3,12 2,74 2,37 2,0002:00 4,12 3,62 3,13 2,6503:00 4,54 3,99 3,45 2,9104:00 4,67 4,10 3,54 2,9905:00 5,67 4,98 4,30 3,6406:00 6,79 5,96 5,16 4,3607:00 9,08 7,98 6,90 5,8308:00 22,25 19,54 16,90 14,2809:00 13,46 11,82 10,22 8,6310:00 8,08 7,10 6,14 5,1911:00 6,50 5,71 4,94 4,1712:00 5,79 5,09 4,40 3,7213:00 5,25 4,61 3,99 3,3714:00 4,96 4,35 3,77 3,1815:00 4,67 4,10 3,54 2,9916:00 4,37 3,84 3,32 2,8117:00 4,25 3,73 3,23 2,7318:00 3,96 3,48 3,01 2,5419:00 3,67 3,22 2,78 2,3520:00 3,42 3,00 2,59 2,1921:00 3,42 3,00 2,59 2,1922:00 3,42 3,00 2,59 2,1923:00 3,12 2,74 2,37 2,0024:00 3,12 2,74 2,37 2,00

HORAS



Determinación de la Curva IDFDe acuerdo a la distribución SCS tipo AI, las curvas IDF son las siguientes:

CUADRO N° 20INTENSIDAD PARA CURVA IDF- PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS



GRAFICO N° 03CURVAS IDF – PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS


Min 200 años 100 años 50 años 25 años

60 22,25 19,54 16,90 14,28120 17,85 15,68 13,56 11,45180 14,93 13,11 11,34 9,58240 13,22 11,61 10,04 8,48300 11,93 10,48 9,06 7,66360 11,03 9,69 8,37 7,08420 10,28 9,03 7,81 6,60480 9,70 8,52 7,37 6,23540 9,21 8,09 6,99 5,91600 8,78 7,71 6,67 5,64



2.3.5.2. METODO RACIONALEl Método Racional es uno de los más utilizados para la estimación del caudal máximo asociado adeterminada lluvia de diseño. Se utiliza normalmente en el diseño de obras de drenaje urbano yrural. Y tiene la ventaja de no requerir de datos hidrométricos para la Determinación de CaudalesMáximos.

La expresión utilizada por el Método Racional es:

Q = C . I . A3.6

Donde:

Q: Caudal máximoC: Coeficiente de escorrentía, en este Tutorial encontrarás algunos valores para cuencas Rurales

y Urbanas.I: Intensidad de la Lluvia de Diseño, con duración igual al tiempo de concentración de la cuenca

y con frecuencia igual al período de retorno seleccionado para el diseño (Curvas de I-D-F)[mm/h]

A: Área de la cuenca.

Tabla N° 05: VALORES DE COEFICIENTES DE ESCORRENTIA

FUENTE: MANUAL DE CONSERVACION DEL SUELO Y DEL AGUA, CHAPINGO, MEXICO, 1977

Aplicado este método a las cuencas y/o sub cuencas en estudios, tenemos los siguientesresultados:



CUADRO N° 21CALCULO DE CAUDAL MAXIMO DE DISEÑO DE QDAS. EN ESTUDIO

METODO RACIONAL(m3/s)


2.3.5.3. MÉTODO SCS PARA CALCULAR EL HIDROGRAMA DE AVENIDAS (MODELO HMS)

El método utilizado para la estimación de las descargas máximas que pudieran presentarse en elrío Huancabamba y sus quebradas tributarias en la zona de estudio, es el desarrollado por el U. S.Army Corps of Engineers del Institute for Water Resources del Hydrologic Engineering Centerdenominado Hydrologic Modelling Sistem, HEC – HMS, el cual ha sido diseñado para simular losprocesos de precipitación - escorrentía para sistemas de cuencas, puede ser aplicado a un ampliorango de áreas geográficas. Incluye grandes cuencas de ríos para suministro de agua einundaciones hidrológicas y escorrentía en pequeñas cuencas urbanas o naturales.

Los hidrogramas producidos por el software pueden ser usados directamente en conjunto con otrosprogramas para estudios de disponibilidad de agua, drenaje urbano, pronósticos de caudal,diseños de canales de excedencias en reservorios, reducción de daños por inundaciones, regulaciónde planicies aluviales y operación de sistema, entre otros.

De acuerdo a la delimitación de las sub cuencas que conforman el área de estudio, se ha elaboradola estructura para el modelamiento matemático en el HEC-HMS los resultados son los siguientes:

25años

50años

100años

200años

500años

1000años

25años

50años

100años

200años

500años

1000años

Silencio01 0.40 33.7 39.7 14.2 16.9 19.5 22.3 25.9 28.6 53.2 63.3 73.0 83.3 96.8 107.3Silencio02 0.40 24.0 36.0 15.2 17.7 20.0 23.0 26.7 31.0 40.6 47.3 53.4 61.4 71.3 82.8Silencio03 0.40 13.5 31.0 15.2 17.7 20.0 23.0 26.7 31.0 22.9 26.6 30.1 34.6 40.1 46.6Silencio04 0.35 14.7 29.1 15.2 17.7 20.0 23.0 26.7 31.0 21.7 25.3 28.6 32.9 38.2 44.3Silencio05 0.35 3.3 23.1 15.2 17.7 20.0 23.0 26.7 31.0 4.9 5.7 6.5 7.4 8.6 10.0Silencio06 0.35 5.6 22.4 15.2 17.7 20.0 23.0 26.7 31.0 8.3 9.7 10.9 12.5 14.6 16.9Media 0.30 11.0 21.7 15.2 17.7 20.0 23.0 26.7 31.0 13.9 16.2 18.3 21.1 24.5 28.4

TOTAL 105.9 74.3 165.5 194.1 220.8 253.2 294.1 336.3

Este método no considera el tránsito en el cauce

CUENCA/SUBCUENCAS

CoeficienteEscorrentia

CC

TcKIRPICH

min

ÁREAkm2

Método RACIONAL

Qmáx (m3/s)I máx (mm/h)

DATOS



FIGURA N° 01: Estructura del Modelo HEC-HMS del Area de Estudio

Características Sub Cuenca Utilizadas en el HEC-HMS:Los principales resultados del modelo HEC-HMS, es el siguiente:



CUADRO N° 22CARACTERISTICAS MORFOLOGICAS SUB CUENCAS EVALUACIÓN HEC-HMS


CUADRO N° 23TIEMPO DE CONCENTRACION SUB CUENCAS EVALUACIÓN HEC-HMS


Silencio01 70 33.7 35.0 9.46 3,150 1,000 0.227Silencio02 70 24.0 29.6 8.48 3,000 1,000 0.236Silencio03 70 13.5 22.8 6.63 2,350 950 0.211Silencio04 70 14.7 21.7 6.34 2,150 700 0.229Silencio05 70 3.3 12.9 4.80 1,800 650 0.240Silencio06 70 5.6 14.1 4.80 1,795 550 0.259Media 70 11.0 30.4 4.12 1,400 550 0.206

TOTAL 105.9 17.34 3,150 550 0.150

PENDIENTEMEDIA

Ic(m/m)

CUENCASUBCUENCAS

ÁREAkm2

LONG.TOTAL

km

COTAMAXIMAmsnm

CNCOTA

MINIMAmsnm

PERIMETROP

km

Silencio01 39,7 39,7 23,81Silencio02 36,0 36,0 21,57Silencio03 31,0 31,1 18,63Silencio04 29,1 29,1 17,45Silencio05 23,1 23,1 13,84Silencio06 22,4 22,4 13,42Media 21,7 21,7 13,03

TOTAL 74,3 74,4 44,55

KIRPICHmin

CUENCASUBCUENCAS

Tc x 0.6min

CALIFORNIACULVERTSPRACTICE

min



Como resultado de la simulación hidrológica de las cuencas en estudio para obtener el CAUDALMAXIMO DE AVENIDAS para periodos de retorno de 1000, 500, 200, 100, 50 y 25 años, con loscuales finalmente se realizará el diseño de las estructuras proyectadas son los siguientes:

CUADRO N°24Caudal Máximo Obtenido en la Simulación

(En m3/s)


25 años 50 años 100 años 200 años 500 años 1000 años

SUB CUENCAS1 33.71 32.1 48.2 66.2 86.1 119.9 143.2S2 24.03 23.3 35.0 48.0 62.4 86.7 103.6S3 13.53 13.5 20.2 27.7 35.9 49.8 59.4S4 14.70 14.8 22.2 30.3 39.3 54.5 65.0S5 3.32 3.5 5.2 7.0 9.1 12.6 15.0S6 5.61 5.9 8.7 11.9 15.4 21.3 25.3M 10.99 11.6 155.1 23.4 30.3 41.8 49.7CAUCE PRINCIPALR1 71.27 68.7 103.2 141.6 184.0 256.0 305.8R2 85.97 83.4 125.1 171.7 223.0 310.2 370.4R3 89.29 86.7 130.1 178.5 231.8 322.4 385.0R4 105.89 103.4 155.1 212.8 276.3 384.3 458.8INTERSECCIONESJ1 71.27 68.7 103.2 141.6 184.0 256.0 305.8J2 85.97 83.4 125.1 171.7 223.0 310.2 370.4J3 89.29 86.7 130.1 178.5 231.8 322.4 385.0J4 105.89 103.4 155.1 212.8 276.3 384.3 458.8FINALSink-1 105.89 103.4 155.1 212.8 276.3 384.3 458.8

AreaDrenaje

(km2)PUNTO CONTROL HMS

Qmáx (en m3/s)



3. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

3.1. CONCLUSIONES

Como conclusiones del presente estudio tenemos las siguientes:

Para la evaluación de la qda. El Silencio, la cuenca se ha dividido en 7 sub cuencas,haciendo un total de 105.9 km2.

En la zona de estudio no se cuenta con estaciones pluviométricas cercanas representativascon respecto a su ubicación y altitud, por lo cual se ha tomado como informaciónreferencial la disponible en la estación Laredo (253 msnm) y la estación San Benito (1600msnm), la cuales cuentan con una serie histórica 24 años (1980-2003) y 33 años (1908-2012) respectivamente.

Como principales consideraciones en la simulación HEC-HMS, contempla una precipitacióncon una duración de 24 horas, es decir no considera una precipitación de mayor duraciónque este periodo.

Para la determinación de los caudales máximos para el diseño de las diferentes estructurasproyectadas, y con la finalidad de contar con información más representativa de la zona deestudio se ha realizado una corrección por altitud tomando como referencia la estación deLaredo y San Benito, generando una nueva y única información para utilizarse en ladeterminación de dichos caudales.

Precipitación en 24 horas Corregida(mm/24h)

Así mismo para la determinación de los caudales máximos se realizado bajo dos métodos,el método Racional y el modelamiento HEC-HMS, cuyos resultados se presentan en los ítem2.3.5.2. y 2.3.5.3. respectivamente, recomendando que se utilice los resultados delmodelamiento HEC-HMS.

1000 0.9999 182.4

500 0.9990 164.7

200 0.9950 141.7

100 0.9900 124.5

50 0.9800 107.6

25 0.9600 90.9

125.0FEN - ENSO MAX SAN BENITO(83)

T(años) Probabilidad P 24 h

(mm/24h)



3.2. RECOMENDACIONES

Como conclusiones del presente estudio tenemos las siguientes:

De acuerdo a los resultados y teniendo en cuenta el análisis estadísticos del procesamientode los datos de precipitación en las estaciones Laredo y San Benito y los valores extremosregistrados en el año 1983 y 1998, es recomendable que los caudales máximos de diseñode las obras proyectadas en la zona consideren caudales estimados mayores a 100 años deperiodo de retorno.

Es recomendable evaluar las condiciones de trasporte de sedimentos de la qda. El Silencio,teniendo en cuenta la cantidad de material depositado antes de su entrega al rio Santa,debido a que puede distorsionar el modelamiento hidráulico del tramo en estudio.

Es necesario instalar una estación pluviométrica en la zona adyacente a la presaproyectada de Palo Redondo, a fin de contar con información local para futuras obras deprotección y corroborar las condiciones de diseño de las actuales o ya ejecutadas.



ANEXOS



INFORMACIÓN PLUVIOMETRICA




Estación : CO LAREDO Lat. : 08° 05´ 1" DPTO. :Parámetro : Precipitación maxima en 24 horas (mm) Long. : 78° 51´ 1" PROV. :

Alt. : 253 msnm DIST. :


1980 - - 4,9 - - - - - 2,7 0,3 1,1 4,91981 1,9 7,2 0,5 0,7 - - - - 2,1 - 2,0 7,21982 0,3 2,8 0,4 2,0 - - 1,2 0,5 - 0,4 7,0 7,01983 3,7 1,2 12,1 2,7 - - - - - - - 12,11984 1,4 6,0 2,0 0,4 0,4 0,2 0,4 - - - 0,3 0,7 6,01985 - 1,6 - - 0,3 - 0,3 - 1,3 - - 2,5 2,51986 3,1 - 1,7 0,9 0,3 - 0,3 0,2 - - - - 3,11987 1,8 1,4 1,6 4,0 - - - 0,9 0,6 - - 4,01988 2,5 0,4 0,5 0,9 - - - - - - - 2,51989 0,3 1,7 3,1 1,4 - - - 0,7 0,8 - - 3,11990 - - 0,8 - - - - - 0,3 3,5 - 3,51991 - 2,2 2,8 - - - - - - 0,9 7,0 7,01992 - 1,0 0,3 - - - - - - 0,4 - 1,01993 0,4 3,9 6,8 2,5 - - - - - - 2,0 6,81994 - 4,2 1,9 3,8 - - - - - - 5,3 5,31995 1,0 0,6 2,0 0,6 - - - - - - - 2,01996 2,8 3,1 1,6 0,9 - - - - 1,7 - - 3,11997 - 0,7 0,4 2,0 - 0,4 - - 0,9 0,8 13,6 13,61998 7,0 28,3 8,6 - - - - - - - 0,6 28,31999 2,4 4,5 - 0,6 0,7 - - 1,9 - - 2,1 4,52000 0,9 1,1 2,6 3,0 3,9 1,2 0,4 - - - - 2,0 3,92001 2,2 1,8 2,0 1,5 - 0,7 0,4 0,4 - - 1,0 0,5 2,22002 - 4,5 1,1 - - - - - - - 3,4 - 4,52003 2,3 3,2 - 2,9 - - - - - 3,22004 SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD2005 SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD2006 SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD2007 SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD2008 SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD2009 SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD2010 SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD2011 SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD SD

Promedio 1,4 3,4 2,4 1,3 0,2 0,1 0,3 0,1 0,2 0,4 0,5 2,0 5,9Máximo 7,0 28,3 12,1 4,0 3,9 1,2 0,4 1,2 1,9 2,7 3,5 13,6 28,3Mínimo - - - - - - - - - - - - 1,0

PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS (mm) - CO LAREDO




Estación : CO San Benito Lat. : 07° 24´ 28" DPTO. :CAJAMARCAParámetro : Precipitación maxima en 24 horas (mm) Long. :78° 55´51" PROV. :CONTUMAZA

Alt. :1600 DIST. :SAN BENITO


1980 2,0 5,8 7,4 - 4,0 - 1,5 0,8 0,8 7,9 1,8 15,0 15,01981 18,0 18,5 23,7 4,2 - - - 5,2 - 2,0 5,0 5,0 23,71982 10,0 12,5 3,6 11,5 0,8 - - - 2,8 4,8 4,7 26,5 26,51983 23,5 54,8 125,0 59,2 63,0 38,5 1,9 - 3,0 6,8 5,2 7,0 125,01984 15,0 32,5 34,0 2,7 7,0 - 1,1 1,2 2,7 5,0 5,0 5,5 34,01985 3,0 1,4 10,0 1,6 2,0 0,8 - 2,5 4,7 - - 1,2 10,01986 23,0 10,0 5,0 39,0 1,2 - - 1,2 1,8 2,5 - 2,3 39,01987 31,0 8,0 22,5 10,0 6,0 - 1,8 0,8 2,0 3,0 3,0 - 31,01988 45,0 13,0 5,2 14,0 - - - 1,8 2,0 1,1 - 1,1 45,01989 12,0 37,0 30,4 30,0 - - - 2,5 3,0 6,0 1,7 - 37,01990 7,6 5,5 15,0 5,0 1,8 - - - - 5,0 - 2,3 15,01991 - 6,4 58,0 8,8 2,2 - - - 0,8 3,6 4,0 4,0 58,01992 12,0 10,0 20,5 90,0 5,2 6,5 - 1,0 2,8 3,0 - 2,6 90,01993 5,0 28,0 54,0 19,5 2,5 - 1,5 - 1,8 7,8 6,0 10,0 54,01994 10,5 23,0 57,8 24,5 1,5 2,5 - - 3,0 - 6,5 16,5 57,81995 14,7 25,0 10,0 12,4 1,6 - - 1,1 0,8 - 1,2 4,3 25,01996 16,0 37,6 28,6 4,8 1,0 - 0,5 1,0 2,5 2,0 - 1,2 37,61997 5,2 13,0 5,3 48,9 0,7 1,8 - - 3,5 4,8 12,5 50,0 50,01998 91,8 81,0 102,0 25,0 4,4 1,6 - - 4,4 4,2 1,5 5,0 102,01999 15,5 42,9 12,5 6,2 5,2 5,0 2,7 - 8,7 1,0 2,8 9,6 42,92000 8,5 21,3 57,5 25,2 17,0 2,6 - 0,3 2,0 0,6 3,6 6,7 57,52001 20,0 15,9 50,6 13,1 0,8 - - - 1,2 1,9 3,0 3,8 50,62002 1,8 108,1 36,0 36,1 0,3 - - - 0,4 3,5 8,3 7,6 108,12003 5,3 11,2 12,2 14,2 1,3 0,8 - 0,2 - 1,4 2,6 31,2 31,22004 4,0 34,0 5,2 7,3 2,8 0,2 0,3 - 6,1 4,7 0,6 2,7 34,02005 14,0 14,0 SD 3,6 - - - - 0,2 2,5 1,4 3,6 14,02006 20,1 28,0 26,1 18,7 - 2,5 - - - - 3,5 9,6 28,02007 9,1 6,9 19,5 7,6 9,4 - - 1,4 - 4,3 2,0 1,9 19,52008 25,8 47,3 34,4 38,0 - 0,9 - - 1,3 1,8 5,5 0,7 47,32009 26,7 36,6 46,6 5,6 4,5 - - - 2,3 4,6 10,0 0,9 46,62010 9,7 38,4 11,1 43,6 3,2 - - - 3,8 4,0 1,8 5,0 43,62011 8,2 8,5 7,6 14,3 - SD SD SD SD SD SD SD 14,32012 8,7 32,4 32,4

Promedio 15,8 26,3 30,2 20,1 4,7 2,1 0,4 0,7 2,2 3,2 3,3 7,8 43,8Máximo 91,8 108,1 125,0 90,0 63,0 38,5 2,7 5,2 8,7 7,9 12,5 50,0 125,0Mínimo - 1,4 3,6 - - - - - - - - - 10,0

PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS (mm) - CO SAN BENITO



RESULTADO DE ANALISIS ESTADISTICO INFORMACION PLUVIOMETRICA



RESULTADOS DEL ANALISIS DE DISTRIBUCION ESTADISTICAESTACION LAREDO

Distribution Analysis: Normal Distribution------------------Summary of Data ----------------------- First Moment (mean) = 5.8875 Second Moment = 3.174e01 Skew = 2.69e+00----------------- Predictions -------------------------- Exceedence Return Calculated Standard Probability Period Value Deviation--------------------------------------------------------- 0.9990 1000.0 23.2977 3.7352 0.9980 500.0 22.1033 3.5041 0.9950 200.0 20.4005 3.1778 0.9900 100.0 18.9952 2.9122 0.9800 50.0 17.4596 2.6272 0.9600 25.0 15.7520 2.3188 0.9000 10.0 13.1080 1.8694 0.8000 5.0 10.6278 1.5029---------------------------------------------------------

Distribution Analysis: 2 Parameter Log Normal------------------Summary of Data ----------------------- First Moment (mean) = 5.8875 Second Moment = 3.174e01 Skew = 2.69e+00----------------- Predictions -------------------------- Exceedence Return Calculated Standard Probability Period Value Deviation--------------------------------------------------------- 0.9990 1000.0 51.3928 28.0381 0.9980 500.0 43.3179 23.1982 0.9950 200.0 33.9492 17.5850 0.9900 100.0 27.7643 13.8817 0.9800 50.0 22.2864 10.6052 0.9600 25.0 17.4545 7.7213 0.9000 10.0 11.9556 4.4612 0.8000 5.0 8.3833 2.3995---------------------------------------------------------



Distribution Analysis: 3 Parameter Log Normal------------------Summary of Data ----------------------- First Moment (mean) = 5.8875 Second Moment = 3.174e01 Skew = 2.69e+00----------------- Predictions -------------------------- Exceedence Return Calculated Standard Probability Period Value Deviation--------------------------------------------------------- 0.9990 1000.0 45.8506 60.3710 0.9980 500.0 39.5624 44.1894 0.9950 200.0 32.0110 27.1059 0.9900 100.0 26.8347 17.2101 0.9800 50.0 22.0856 9.8387 0.9600 25.0 17.7306 5.2509 0.9000 10.0 12.5136 4.0570 0.8000 5.0 8.9083 4.1379--------------------------------------------------------- Distribution Analysis: Pearson Type III------------------Summary of Data ----------------------- First Moment (mean) = 5.8875 Second Moment = 3.174e01 Skew = 2.69e+00----------------- Predictions -------------------------- Exceedence Return Calculated Standard Probability Period Value Deviation--------------------------------------------------------- 0.9990 1000.0 54.2058 45.0021 0.9980 500.0 46.2236 33.7680 0.9950 200.0 36.3507 21.2523 0.9900 100.0 29.4432 13.9570 0.9800 50.0 23.0720 9.2238 0.9600 25.0 17.3020 7.5768 0.9000 10.0 10.7586 7.4694 0.8000 5.0 6.8263 6.0878---------------------------------------------------------



Distribution Analysis: Log Pearson Type III------------------Summary of Data ----------------------- First Moment (mean) = 5.8875 Second Moment = 3.174e01 Skew = 2.69e+00----------------- Predictions -------------------------- Exceedence Return Calculated Standard Probability Period Value Deviation--------------------------------------------------------- 0.9990 1000.0 90.3025 119.8881 0.9980 500.0 68.7010 75.4601 0.9950 200.0 47.3273 39.7845 0.9900 100.0 35.3167 23.7998 0.9800 50.0 26.0341 13.7494 0.9600 25.0 18.8816 7.5969 0.9000 10.0 11.9019 3.2224 0.8000 5.0 8.0196 1.6534---------------------------------------------------------

Distribution Analysis: Gumbel Extremal Type I------------------Summary of Data ----------------------- First Moment (mean) = 5.8875 Second Moment = 3.174e01 Skew = 2.69e+00----------------- Predictions -------------------------- Exceedence Return Calculated Standard Probability Period Value Deviation--------------------------------------------------------- 0.9990 1000.0 36.3245 6.9328 0.9980 500.0 33.0141 6.2641 0.9950 200.0 28.6339 5.3819 0.9900 100.0 25.3139 4.7162 0.9800 50.0 21.9818 4.0522 0.9600 25.0 18.6248 3.3896 0.9000 10.0 14.0998 2.5157 0.8000 5.0 10.5184 1.8586---------------------------------------------------------



RESULTADOS DEL ANALISIS DE DISTRIBUCION ESTADISTICAESTACION SAN BENITO

Distribution Analysis: Normal Distribution------------------Summary of Data ----------------------- First Moment (mean) = 43.8061 Second Moment = 7.58e02 Skew = 1.338e+00----------------- Predictions -------------------------- Exceedence Return Calculated Standard Probability Period Value Deviation--------------------------------------------------------- 0.9990 1000.0 128.8920 15.5676 0.9980 500.0 123.0550 14.6042 0.9950 200.0 114.7331 13.2443 0.9900 100.0 107.8654 12.1375 0.9800 50.0 100.3605 10.9494 0.9600 25.0 92.0154 9.6642 0.9000 10.0 79.0938 7.7912 0.8000 5.0 66.9726 6.2635---------------------------------------------------------





Distribution Analysis: Pearson Type III------------------Summary of Data ----------------------- First Moment (mean) = 43.8061 Second Moment = 7.58e02 Skew = 1.338e+00----------------- Predictions -------------------------- Exceedence Return Calculated Standard Probability Period Value Deviation--------------------------------------------------------- 0.9990 1000.0 204.7977 80.7036 0.9980 500.0 185.3729 66.9732 0.9950 200.0 160.0275 50.1358 0.9900 100.0 141.0990 38.5539 0.9800 50.0 122.3675 28.1882 0.9600 25.0 103.8091 19.3980 0.9000 10.0 79.4594 11.3912 0.8000 5.0 61.0411 8.9636---------------------------------------------------------



Distribution Analysis: Log Pearson Type III------------------Summary of Data ----------------------- First Moment (mean) = 43.8061 Second Moment = 7.58e02 Skew = 1.338e+00----------------- Predictions -------------------------- Exceedence Return Calculated Standard Probability Period Value Deviation--------------------------------------------------------- 0.9990 1000.0 233.6405 104.7314 0.9980 500.0 207.2090 81.4343 0.9950 200.0 174.3449 56.3905 0.9900 100.0 150.9826 41.3567 0.9800 50.0 128.8352 29.3570 0.9600 25.0 107.8140 20.1253 0.9000 10.0 81.5292 11.7275 0.8000 5.0 62.4764 7.7809---------------------------------------------------------

Distribution Analysis: Gumbel Extremal Type I------------------Summary of Data ----------------------- First Moment (mean) = 43.8061 Second Moment = 7.58e02 Skew = 1.338e+00----------------- Predictions -------------------------- Exceedence Return Calculated Standard Probability Period Value Deviation--------------------------------------------------------- 0.9990 1000.0 182.9587 27.2403 0.9980 500.0 167.8023 24.6326 0.9950 200.0 147.7479 21.1938 0.9900 100.0 132.5475 18.6003 0.9800 50.0 117.2914 16.0147 0.9600 25.0 101.9218 13.4375 0.9000 10.0 81.2041 10.0451 0.8000 5.0 64.8070 7.5033---------------------------------------------------------



PRINCIPALES RESULTADOS DEL MODELAMIENTO HMS



MODELAMIENTO PARA PERIODO DE RETORNO DE 25 AÑOS(De las Sub Cuencas más Importantes)





























Elaborado: Ing° Gustavo A. Lizares Arce

Contenido1. GENERALIDADES .................................................................................................................................. 1

1.1. OBJETIVOS DEL ESTUDIO................................................................................................................... 1

2. EVALUACIÓN HIDROLOGICA................................................................................................................. 1

2.1. DESCIPCION GENERAL DE LA CUENCA .............................................................................................. 1

2.1.1. UBICACIÓN.................................................................................................................................... 1

2.1.2. DEMARCACION DE LA UNIDAD HIDROGRAFICA ........................................................................... 3

2.1.3. DESCRIPCION DE LA CUENCA ........................................................................................................ 3

2.1.4. GEOMORFOLOGIA ........................................................................................................................ 3

2.2. ANALISIS Y TRATAMIENTO DE LA INFORMACION HIDROMETEOROLOGICA E HIDROMETRICA...... 10

2.2.1. RED METEOROLOGICA ................................................................................................................ 10

2.2.2. RED HIDROMETRICA ................................................................................................................... 10

2.2.3. REGISTRO HIDROMETEOROLOGICO ........................................................................................... 10

2.2.4. TRATAMIENTO DE LA INFORMACION HIDROMETEOROLOGICA................................................. 14

2.3. ANALISIS MAXIMAS AVENIDAS CON FINES DE DISEÑO................................................................... 16

2.3.1. ANALISIS ESTADISTICO ................................................................................................................ 16

DISTRIBUCIÓN NORMAL O GAUSSIANA.................................................................................................... 16

DISTRIBUCIÓN LOG-NORMAL DE DOS PARÁMETROS .............................................................................. 17

DISTRIBUCIÓN LOG-NORMAL DE TRES PARÁMETROS ............................................................................. 17

DISTRIBUCIÓN GAMMA DE TRES PARÁMETROS O PEARSON TIPO III ...................................................... 17

DISTRIBUCIÓN GUMBEL ........................................................................................................................... 18

2.3.1.1. ESTACION LAREDO ................................................................................................................. 18

2.3.1.2. ESTACION SAN BENITO ........................................................................................................... 20

2.3.2. TIEMPO DE CONCENTRACIÓN .................................................................................................... 21

2.3.3. PARÁMETROS DEL MÉTODO SCS PARA CALCULAR EL HIDROGRAMA DE AVENIDAS ................. 22

2.3.4. REAJUSTE DE LA PRECIPITACION EN 24 HORAS .......................................................................... 26

2.3.5. CALCULO DEL CAUDAL MAXIMO DE DISEÑO .............................................................................. 31

2.3.5.1. INTENSIDAD MAXIMA – CURVA IDF ....................................................................................... 31

2.3.5.2. METODO RACIONAL ............................................................................................................... 33

2.3.5.3. MÉTODO SCS PARA CALCULAR EL HIDROGRAMA DE AVENIDAS (MODELO HMS) ................. 34

3. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............................................................................................. 38

3.1. CONCLUSIONES ............................................................................................................................... 38

3.2. RECOMENDACIONES ....................................................................................................................... 39

ANEXOS ..................................................................................................................................................... 40

Documents

Informe Final Ampliado