PONENCIA.ESTUDIO DE CAUDALES MAXIMOS DE LA CUENCA DE RIO LA LECHE 2009.doc

8/10/2019 PONENCIA.ESTUDIO DE CAUDALES MAXIMOS DE LA CUENCA DE RIO LA LECHE 2009.doc

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ESTUDIO DECAUDALES MXIMOS

DE LA CUENCA DEL

RO LA LECHE PARA

LA PLANEACIN Y

DISEO DE OBRASHIDRAULICAS

FACULTAD DE INGENIERIA,

ARQUITECTURA Y URBANISMOESCUELA PROFESIONAL DE

INGENIERIA CIVIL

AUTOR: ARRIOLA CARRASCO

Guillermo Gustavo

ASESORES: Msc .Ing. JOS ARUL!

RAMOS

Ing. JA"IER GO#$ALES

ER#ILLA

%REA: &I'R%ULICA(

&I'ROLOG)A * RECURSOS


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ESTUDIO DE CAUDALES MXIMOS DE LA CUENCA DEL RO LA LECHE

DEL PARA LA PLANEACIN Y DISEO DE OBRAS HIDRULICAS

I.+ I#TRO'UCCI,#:

Dentro de un estudio de los caudales mximos sea para diferentes ros donde se requieran

hacer evaluaciones hidrolgicas e hidrulicas, se encuentra enmarcada una Cuenca

Hidrogrfica, la cual es considerada como la base o pilar de mltiples actividades de

produccin emprendidas en ellas, que ma!ormente se asocian a la agricultura lo cual se

hace prioritario que se cono"can ! se mane#en los instrumentos del mane#o ! gestin de

cuencas a nivel no solo local sino tambi$n nacional e internacional, entonces dado el

acelerado proceso de degradacin de los recursos naturales ! del medio ambiente que

sufren la ma!or parte de los pases del mundo especialmente los de escasos recursos, es

de particular importancia conceptuar ! estudiar a una cuenca, considerndola como launidad de planificacin ! dise%o de obras hidrulicas a partir de los caudales mximos, en la

cual se debe organi"ar, programar, desarrollar ! monitorear las diferentes acciones

necesarias a fin de lograr un desarrollo sustentable&

II.+ RESUME#:

'l presente pro!ecto de investigacin lo considero como un aporte a la (ngeniera Hidrulica

! a la Hidrologa )que sin lugar a dudas enmarca a la (ngeniera Civil*, siendo para este caso

el estudio de caudales mximos, teni$ndose en cuenta que el caudal es la base fundamentalpara el clculo, dise%o ! planeacin de obras hidrulicas, dicho estudio se ha reali"ado en la

Cuenca del +o a eche ubicada dentro de lo que es parte de la -urisdiccin de los

Departamentos de amba!eque ! Ca#amarca, abarcando las provincias de amba!eque,

.erre%afe ! Chota, ! dentro de estas, los distritos de (ncahuasi, /iracosta, 0ocmoche, 1itipo,

1acora, 0cume ! /rrope, entre los paralelos de latitud 2ur 34567 ! 34859:5; ! los

meridianos de longitud 4?@9 ! 654557& 0ambi$n limita por el Aorte con las Cuencas

de los ros 2alas, Chchope ! Huancabamba, por el 'ste con la Cuenca del ro Chotano, por

el sur con la Cuenca del ro Chanca! ! por el


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III.+ JUSTI-ICACI,# E IMORTA#CIA:

'l ro a eche, as como otros ros de nuestro departamento, constitu!en un componente

estrat$gico para el abastecimiento de agua !a que $ste es un recurso hdrico que permite el

desarrollo social ! econmico de la poblacin siendo a su ve" como parte de una Cuenca

hidrogrfica, permitiendo un correcto drena#e de las mximas avenidas que puedanpresentarse, producto de las precipitaciones ! aportes de los diversos cursos que conforman

la cuenca, !a que con la aparicin de eventos hidrolgicos mximos, ocasionan ciertos

da%os en "onas agrcolas, infraestructura de riego ! drena#e, caminos de servicio ! centros

poblados, por dicho motivo, se requiere de estos tipos de estudios que permitan la

atenuacin de estos eventos aplicando para ello correctos conceptos matemticos

ingenieriles adquiridos durante la experiencia acad$mica universitaria&

I".+ OJETI"O GE#ERAL:

'studiar los caudales mximos de la Cuenca Hidrogrfica del +o a eche para la

planeacin ! dise%o de obras hidrulicas considerando para ello estudios de hidrologa,

informaciones meteorolgicas ! pro!ecciones estadsticas de diversos m$todos sean

matemticas o experimentales&

4.1.- Obje!"#$ E$%e&'(!$)

Describir la situacin actual ! dems caractersticas geolgicas, geomorfolgicas !

geom$tricas de la Cuenca del +o a eche&

Conocer cules son los m$todos estadsticos ! matemticos que se adecuan dentro del

estudio de una Cuenca para la determinacin de los caudales de dise%o ! por ende

permitan la planeacin ! dise%o de las obras hidrulicas&

".+ MARCO TE,RICO * E/ERIME#TAL:*.1.- A+e&e,e+e$ ,e I+"e$!/&!+)

'n el presente traba#o, se ha tomado en cuenta investigaciones ! traba#os de campo

reali"ados )anteriores ! recientes*, por diferentes profesionales, instituciones ! entidades

relacionadas con el mane#o de cuencas, as como la relacin del medio ambiente con el

agua, tambi$n estudios de la Cuenca de ro a eche en obras de encau"amientos !

defensas ribere%as, demandas mximas relacionados con 'l .enmeno del Ai%o ! el uso

de softBare para una me#or adecuacin de los datos obtenidos&


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*.1.1.- E N!2# 3 &e&!,$ +5e$ e+ #$ R'#$ ,e +#e ,e Pe6 7D%#. ,e 8e#/(' 9

U+!"e$!,, ,e :#!,. EEUU 9 A2# 1;)

as crecidas mximas anuales que tienen lugar en los +os del Aorte del 1er, se a#ustan

bien a un modelo planteado para una distribucin umbel mixta basada en tres

componentes& 'stos +os muestran una gran variedad interactual de caudal ! sus cambiosde descarga obedecen a tres condiciones oc$ano atmosf$ricasE F%os de aguas clidas

excepcionales )'l Ai%o* ! la alta pluviosidad que producen ciertas crecidas catastrficasG

a%os de aguas fras excepcionales ! de mu! ba#a pluviosidad )anti 'l Ai%o*G a%os en los

cuales tienen lugar lluvias estivales normales ! variacionales&

*.1..- C#+e?!#+e$ e+e &5,e$ ,e /5+#$ R'#$ ,e C#$ N#e 3 Ce+ ,e

Pe6 3 E N!2# 7C!"! +, E+"!#+@e+ E+/!+ee!+/ De%@e+ - UCLA - L#$

+/ee$. EEUU 9 A2# 1;;)

Diferentes estudios han demostrado que existe una relacin significativa entre 'l Ai%o

Corriente del 2ur ! los caudales de los ros de los pases que se encuentran en la Cuenca

del 1acfico, e incluso en pases que no pertenecen a esta cuenca& 'sta relacin es

importante !a que puede ser usada para predecir caudales, los cuales pueden ser utili"ados

en las polticas de operacin de embalses, para evitar p$rdidas debido a inundaciones, etc&

'n un estudio preliminar, el caudal de seis ros peruanos )Chanca!, /oche, De a eche,

Chilln, Ia%a ! -equetepeque*, es anali"ado ! correlacionado con los diferentes ndices

utili"ados para describir 'l Ai%o Corriente 2urJ ! las temperaturas ocenicas

superficiales&

*.1..- C%!5# II) L#$ E(e$ :'$!$ 3 $ @e+$ $#&!,$ $ "!&!#+e$

&!@!&$ 7A2#$ 000 004>)

De acuerdo con el comportamiento climtico ! oceanogrfico rese%ado en el Captulo (, el

.enmeno 'l Ai%o ?>>=>6 se inici en abril de ?>>= ! se extingui en #unio de ?>>6& 'l

calentamiento del mar fue el primer signo de su presencia ! fue tambi$n el ltimo en

desaparecer& 'n la cuenca /otupe a eche se presentaron caudales mximos

instantneos nunca antes vistos, de acuerdo a versiones de expertos que fueron recogidas

por los medios de prensa& amentablemente no se cuenta con registros de los caudales de

ese ro& as descargas de esta cuenca dieron lugar a la formacin de una gran laguna en el

desierto, dado que este ro no tiene extensin de salida hacia el mar& 2ituacin similar

ocurri con la aguna +amn que recibe las aguas de la cuenca del +o 1iura, la cual

ampli extraordinariamente su dimetro normal& Fl adquirir ma!or tama%o, lleg a unirse con

las aguas del +o /otupea eche formando una sola laguna grande, la cual fue bauti"ada

por la comunidad con el nombre de aguna a Ai%a& 'sta laguna paulatinamente fue


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reduciendo su extensin, hasta secarse algunos meses despu$s, debido a la infiltracin del

suelo ! a la evaporacin& 's importante destacar que durante los a%os de mucha

precipitacin, como corresponde a los a%os Ai%o, es usual que los ros mencionados )1iura,

Casca#al,


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2u magnitud repercute directamente sobre la captacin de las precipitaciones, sobre los

escurrieminetos superficiales ! sobre los volmnes ! las fluctuaciones de las masas

resulatantes&1ara la cuenca del +o a eche el rea de @5>?&8@ Pm@&

..1..- Pe'@e# ,e C5e+&) 's la longitud del contorno de rea de la cuenca, definida

tambi$n como lnea de divisin de aguas )Divortium Fquarium*& a cuenca del ro a echepresenta un permetro de :@N Pm&

*.1..- E$5,!# ,e E+&5@!e+# 3 De(e+$$ R!bee2$ ,e M/e+ IJ5!e, ,e R'#

L Le&e 7U+!"e$!,, N&!#+ Pe,# R5' 8# 9 Te$!$ ,e :ICSAF E$&5e

P#(e$!#+ ,e I+/e+!e' C!"! 9 A2# 1;;)

4..4.*.- A+e&e,e+e$ ,e @# e+ e$5,!#)

?& Despu$s de la ocurrencia de las avenidas extraordinarias del a%o ?>6:, la Direccin

'#ecutiva del 1ro!ecto Hidrulico 0ina#ones D'10(, encarg al Consorcio 2al"gitter

agesa el 'studio 'vacuacin de avenidas extraordinarias a nivel de .actibilidad 0$cnica

en dicho estudio se establecieron dos )5@* alternativas de evacuacin de las avenidas del

+o a eche, una de las cuales deba implantarse en el futuro para afrontar la ocurrencia

de eventos extraordinarios como el ocurrido en ?>6:, donde ro a eche desbord,

ingresando al valle Chanca!, causando considerables da%os al inundar grandes reas de

cultivo, as como tambi$n en centros poblados ! en la infraestructura de riego ! drena#e,

principalmente en las "onas de /ochum, /u! .inca, 2asape ! /rrope&

Ae+!" I) 'sta alternativa consista en evacuar las avenidas distribu!endo un ?NQ por el

bra"o de Huaca a Cru" ! el 6NQ por su propio cauce, pasando este caudal por el puente

sobre a 1anamericana hasta su confluencia con ro /otupe&

Ae+!" II) 'sta alternativa a la inversa de la anterior consista en evacuar las avenidas

distribu!endo un 6NQ por el bra"o de Huaca de la Cru" ! el ?NQ por su propio cauce hasta

su confluencia con el ro /otupe&

4..4..- C!e!#$ e$%e&'(!$ ,e ,!$e2#)

?& 'l encau"amiento se pro!ecta teniendo como ob#eto principal la proteccin contra las

inundaciones de la margen i"quierda del ro, donde se ubican reas agrcolas desarrolladas

! centros poblados rurales&

@& 'l nivel de caudal de mximas avenidas correspondiente a >55 m:Rs es el que se ha

tenido en cuenta para comprobar ! asegurar que no resbalar sobre diques existentes,

adems de garanti"ar un caudal mximo que pueda ser conducido por la ca#a del puente&

*


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*.1.=.- E$5,!# I+e/ ,e C5e+& H!,#/(!& ,e R'# L Le&e 7U+!"e$!,, Se2#

,e S!%+ 9 :IAUF E$&5e P#(e$!#+ ,e I+/e+!e' C!"! 9 A2# 00;>)

'ste estudio fue reali"ado en el curso de Hidrologa que dur aproximadamente cuatro

meses con un contnuo asesoramiento del /sc& (ng& -os$ Frbul +amos, donde se ha

verificado ! contrastado la informacin con un traba#o de vital importanciaE 'studio de'ncau"amiento ! Defensas +ibere%as de la /argen ("quierda del +o a eche Lniversidad

Aacional 1edro +u" allo 0esis de la .(C2F, 'scuela 1rofesional de (ngeniera Civil

F%o ?>>6& 'ntonces para el presente traba#o de investigacin se ha utili"ado como base

fundamental ambos estudios !a que la informacin con la que se cuenta actualmente en

diversas entidades no es mu! accesible, a continuacin presento los temas tratados en

dicho 'studio (ntegral )se han considera temas puntuales ! centrales*E

I.- DESCRIPCIN 8ENERAL DE LA CUENCA DEL RO LA LECHE)

?& Lbicacin geogrfica de la cuenca& N& .isiografa&

@& Cima& 3& Segetacin

:& 'cologa& =& Drena#e

8& +ecursos Hidrulicos

II.- 8EOLO8A DE LA CUENCA DEL RO)

?& eneralidades& 8& 2uelos ! rocas de la cuenca&

@& Constitucin eolgica de la cuenca& N& Fguas subterrneas&

:& eologa de la cuenca del ro&

K.- CARACTERSTICAS 8EOMOR:OL8ICAS DE LA CUENCA)

?& Trea de la Cuenca del ro& 3& Undice de compacidad o raveliuss&

@& 1ermetro de la Cuenca del ro& =& Curvas caractersticas&

:& ongitud ma!or del ro& 6& +ectngulo equivalente&

8& Fncho promedio de la Cuenca& >& +edes de drena#e&

N& .actor de .orma& ?5& ongitud ! orden de los ros&

KI.- PER:IL LON8ITUDINAL Y PENDIENTE DE LA CUENCA

?& Criterios para determinar la pendiente

KII.- HIDROLO8A DE LA CUENCA

?& (nformacin pluviom$trica e hidrom$trica& N& 'vaporacin&

@& (nformacin Hidrom$trica& 3& 'scorrenta&


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:& Fnlisis de las precipitaciones& =& Fnlisis de mximas descargas&

8& Curvas iscronas&

*..- B$e Te!&)

*..1.- De$&!%&!+ /e+e ,e C5e+& ,e '# L Le&e)

a cuenca del ro a eche, est formado por los ros de las 2ub cuencas 2angana !

/o!nG el ro 2angana nace en la cordillera de los Fndes, de la confluencia de las aguas

provenientes de la aguna de 1o"o con +abo ! de las agunas de Vuimsacoha, desde sus

nacientes ! hasta su desembocadura )1uente a eche* tiene una longitud de >5&5N Mm& 'l

ro /o!n nace en la aguna 0embladera, desde sus nacientes ! hasta su desembocadura

)1uente a eche* tiene una longitud de >?&8= Mm& 'l ro a eche es aforado

inmediatamente despu$s de la confluencia de los ros /o!n ! 2angana en la estacin

hidrom$trica 1uchaca que se encuentra ubicada a @N5 m&s&n&m& en las coordenadas

geogrficas 3o@:9 de latitud 2ur ! =>4 :59 de longitud


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*...- C&e'$!&$ 8e#/!&$ ,e C5e+& ,e '# L Le&e)

a.- Zona Alta:

a "ona de monta%a se ha venido estabili"ando, el clima ! la hidrologa han ido cambiando

! con ellos la morfologa de la "ona, dando forma al valle actual&

b.- Zona Media:

'sta "ona est formada por una comple#a formacin geolgica que abarca a los sectores de

0ina#ones ! a eche& as estribaciones andinas se encuentran constituidas por rocas

sedimentarias, de origen marino ! continental& Fqu se encuentran por areniscas, areniscas

ciarcticas ! cuarcitas que constitu!en las formacionesE a eche, 0ina#ones, Chulee !

1ariatambo ! 1ulluicana

c.- Zona Baja:

Comprende la fa#a costera hasta las proximidades a las estribaciones andinas, en el sector

de influencia de los cauces de transporte ! sedimentacin del ro /otupe, ro /otupe Sie#o !

ro a eche colindante con el desierto de /rrope& a parte central de la "ona ba#a est

constituida bsicamente depsitos aluviales, fluviales ! elicos, constituidos por

conglomerados, gravas, arenas, limos etc& formando los pisos de los valles& 'sto es

precisamente en la "ona donde se han pro!ectado las obrasE desvo del ro a eche hacia

el desierto de /rrope&

*..4.- C&e'$!&$ /e#@#(#/!&$ ,e C5e+& ,e '# L Le&e)

a Cuenca en estudio refle#a las acciones reciprocas entre el suelo, factores geolgicos,

agua ! vegetacin proporcionando un resultado de efecto comnE escurrimiento o corriente

de agua, por medio del cual los efectos netos de las acciones recprocas sobre este

resultado pueden ser apreciadas ! valoradas& Aumerosos son los estudios que tratan de

establecer relaciones entre el comportamiento del r$gimen hidrolgico de una cuenca ! las

caractersticas geomorfolgicos de la misma&

*..*.- C&e'$!&$ /e#@!&$)

> e ,e C5e+&)

a superficie de la cuenca ! sub cuencas han sido calculadas teniendo como base archivos

revisados en referencias bibliogrficas e internet as como planos de la cuenca principal !

sub cuencas del ro a eche, elaborado sobre la base de las cartas nacionales a escala

?E?55555, habi$ndose delimitado las reas de las sub cuencas ! con cu!a sumatoria se ha


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obtenido el rea total de la cuenca& 'n el cuadro A4 5? se presenta el rea total de la

cuencaG as como tambi$n, de las sub cuencas que la componenE

C5,# N 01) e # ,e C5e+& ,e '# L Le&e 3 S5b C5e+&$

C&e'$!&$ ,e C5e+& S5b &5e+& S5%e(!&!e@ T#

CUENCA ALTA /o!n :@N&>3 =:6&>62angana 8?:&5@

CUENCA MEDIA

Ian#n :=N&3N

=@?&66a echeCentro

:83&@:

CUENCA BAA

a eche Aorte ?3@&8>

@::&8=a eche

=5&>6

TOTAL 7@

> 1;4.

b> Pe'@e# ,e C5e+& ,e '# L Le&e)

'l permetro de la cuenca est definido por la longitud de la lnea de divisin de aguas o

Divortium Fquarium la que ha sido posible determinar en base a las curvas de nivel

indicadas en las cartas nacionales en el cuadro A4 5@ se presenta el permetro de la cuenca

! sub cuencas del ro a eche&

C5,# N 0) Pe'@e# ,e C5e+& 3 S5b C5e+&$

SUB CUENCA PERMETRO7@>

MOYAN 38&6=

SAN8ANA N>&88

ANN ?5@&=3

LA LECHECENTRO

?5?&35

LA LECHENORTE

8:&=@

LA LECHE SUR @:&@5

a Cuenca del ro a eche tiene un permetro :=N&:N Mm&

&> L#+/!5, ,e &5$# ,e /5 @$ /#)

+ecibe este nombre el ma!or cauce longitudinal que tiene una cuenca determinada,

siguiendo todos los cambios de direccin )sinuosidales* hasta un punto fi#o, que puede seruna estacin o la desembocadura& a longitud del curso de agua ms largo del ro a eche

;


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largo:

:

:

)2.3......(/

2

msaguadecursodelLongitudL

cuencalademedioAnchoAm

formadeFactorDonde

EcuacinL

A

L

LA

L

AmFf ===

en este caso, se est considerando desde la sub cuenca /o!n hasta el puente en la

1anamericana antigua&

C5,# N 0) : ,e (#@ ,e C5e+& 3 S5b C5e+&$ ,e '# L Le&e

C5e+& Q S5b &5e+&$ e7@>

L7@> :(

LA LECHE 1;4. ;4.* 0.1;

M#3+ :@N&>3 :3&55 0.4

S+/+ 8?:&5@ :=&55 0.0

+j+ :=N&3N 8:&55 0.0

L Le&e Ce+# :83&@: 8N&55 0.1=

L Le&e N#e ?3@&8> @3&55 0.4

L Le&e S5 =5&>6 @>&55 0.0 : ,e :#@)

's otro ndice num$rico con el que se puede expresar la forma ! la ma!or tendencia a

crecientes de una cuencaG esta representado por la relacin entre el ancho medio de la

cuenca ! la longitud del curso de agua ms largo&

C5,# N 04) ,e+ ,e #$ '#$ 3 #+/!5, # ,e #$ @!$@#$

C5e+& O,e+ N,e'#$

L!) L#+/!5, 7@>

LA LECHE

?er

@do

:er

8 t o

Nto

?>:

N?

?@

:

N?5&8:

?=N&?@

63&6N

>3&36

T# 0


12/31

Cuando el factor de forma ).f* es ba#o, nos indicar que la cuenca es larga ! estrecha,

no propensa a crecientes&

Elevacin de los terrenos)

'l estudio de la variacin de la elevacin de los terrenos con referencia al nivel del

mar, es una caracterstica que representa la declividad de una cuenca& Dentro de ellatenemos los siguientes ndicesE

Altitud media de la cuenca:

'ste parmetro se obtiene mediante la siguiente relacinE

)6.3..(...........

EcuacinA

SihiH

=

2iendoE

hi W Fltitud media de cada rea parcial comprendida entre las curvas de nivel&

2i W Trea parcial entre curvas de nivel&

F W Trea total de la cuenca&

C5,# N 04) P@e#$ e!"#$ $ "!&!#+e$ !5,!+e$ ,e C5e+& ,e R'# L Le&e

COTABAA

COTAALTA

REA PARCIAL S!7@>

ALTITUD MEDIA DE

CADA REA PARCIAL

! 7@>

7 ! ? S! >

N5 855 365&8: @@N&55 ?N:5>3&=N

855 655 @@N&N3 355&55 ?:N::33&55

655 ?@55 ?:@&@> ?555&55 ?:@@>5&55?@55 ?355 >3&:: ?855&55 ?:863@&55

?355 @555 >:&?N ?655&55 ?3=3=5&55@555 @855 >@&@= @@55&55 @5@>>8&55

@855 @655 >8&?= @355&55 @8868@&55@655 :@55 ?5@&5> :555&55 :53@=5&55:@55 :355 ?@=&@? :855&55 8:@N?8&55:355 :655 N5&6: :=55&55 ?665=?&55

TOTAL 1;4. 1*;=*.=*

1or lo tantoE )...(10.1975)(

mnsmA

SixhiH =

=

11


13/31

040.0

%10047.91*1000

503800

=

=

=

Ic

xIc

e> De!@!&!+ ,e C5e+& ,e '# L Le&e)

(> Pe+,!e+e @e,! ,e &5e+&)

'ste parmetro es empleado para determinar la declividad de un curso de agua entre dos

puntos ! se determina mediante la siguiente relacinE

2iendoE

& pendiente media del ro&

L longitud del ro en Mm&

HM 3 H@ altitud mxima ! mnima )en metros* del lecho del ro, referidas al nivel medio

de las aguas del mar&

1

)9.3(...100*1000

EcuacinL

HmHMIc

=


14/31

2iguiendo este criterio ! como una referencia importante se determin la pendiente media

del curso principal de cada sub cuenca del ro a eche, valores que se presentan en el

cuadro A4 5N&

C5,# N 0*) Pe+,!e+e @e,! ,e &5$# %!+&!% ,e '# L Le&e 3 ,e &5$#

%!+&!% ,e $ S5b C5e+&$

CDI8O CUENCA YSUB

CUENCAS

LON8ITU7@.>DIKISORIA-SALIDA

DESNIKEL 7@.>DIKISORIA-SALIDA

PENDIENTEDIKISORIA-

SALIDA

1 a eche >? 8=5 : =N5 5&58?

1 /o!n :3 555 : 8N5 5&5>3

1b 2angana := 555 : @N5 5&566

1& Ian#n 8: 555 =@5 5&5?=

1, (ntercuenca aeche Aorte

8N 555 =@5 5&5?3

1e (ntercuenca aeche Central

@3 555 =N5 5&5@>

1( (ntercuenca aeche 2ur

@> 555 3N5 5&5@@

(.1> C!e!#$ % ,ee@!+ %e+,!e+e)

Con respecto a los criterios para determinar la pendiente, se debe tener mu! en cuenta el

comportamiento del recurso hdrico en la cuenca !a que por e#emplo, para determinar un

aprovechamiento hidroel$ctrico o para la solucin de los problemas de inundacin& 'xisten

tres criterios conocidos comoE

- M#,# %e+,!e+e 5+!(#@e 7e &5 e$e @#,# $e ,#%,# % e %e$e+e

e$5,!#>)

/$todo de compensacin de reas&

/$todo de la ecuacin de 0a!lor ! 2haBar"&

...- H!,##/' ,e C5e+&)

> I+(#@&!+ %5"!#@!&)

as fuentes de obtencin de los datos obtenido son las estaciones pluviom$tricasG

constitu!$ndose esta informacin en todo el anlisis pluviom$trico reali"ado en este traba#o&

1

L

H

S=


15/31

'l anlisis pluviom$trico se desarrollo con datos correspondiente alas precipitaciones

mximas anuales de las siguientes estaciones pluviom$tricasE

ESTACION

PLUKIOMETRICA

LATITUD LON8ITUD ALTITUD

7@.$.+.@.>

CUENCA

AYANCA 3X @:7 =>X 83753 ?5@&= /


16/31

M?!@$F Me,!$ 3 M'+!@$ e+ E$&!+ 3+&

MESES DEL AO

HIDROL8ICO

T PROMEDIO SIN CONSIDERAR EL

AO 1;

T PROMEDIO DE 1;MAXIMA MEDIA MINIMA MAXIMA MEDIA MINIMA

OCTUBRE @>&: @@&: ?N&: :5&: @8&: ?6&@

NOKIEMBRE @>&> @@&> ?N&> :?&? @N&> @5&3

DICIEMBRE :?&8 @8&3 ?=&= :@&8 @=&6 @:&@

ENERO :@&: @3&? ?>&6 ::&5 @6&6 @8&3

:EBRERO ::&8 @=&: @?&? ::&@ @6&= @8&@

MARO ::&@ @=&? @5&> ::&= @>&5 @8&@

ABRIL :?&8 @N&N ?>&3 :@&@ @6&: @8&:

MAYO @>&> @:&3 ?=&: :?&3 @6&5 @8&:

UNIO @6&5 @?&= ?N&: :5&3 @3&6 @:&5

ULIO @3&6 @5&3 ?8&8 @>&N @8&8 ?>&:

A8OSTO @=&: @5&> ?8&8 @6&8 @@&3 ?3&=

SETIEMBRE @6&6 @?&6 ?8&6 @>&5 @@&8 ?N&6

PROMEDIO

ANUAL

:5&? @:&= ?=&@ :?&: @3&8 @?&N

CUADRO N 11) TEMPERATURA MEDIA

MENSUAL 7C> EN LA CUENCA DEL RIO LA LECHE 7SERIE 1;* 9 1;=1>

MESES DEL

AO

HIDROL8ICO

ESTACIONES

AYANCA PUCHACA TINAONES

OCTUBRE @@ @?&6 @@&8NOKIEMBRE @@&: @?&> @@&=

1*


17/31

DICIEMBRE @8&? @@&@ @8&?

ENERO @3&: @N @3&8

:EBRERO @3&= @8&N @3&@

MARO @3&= @8&= @3&8

ABRIL @N&3 @@&6 @N&=

MAYO @:&: @?&@ @:&=

UNIO @? @5&@ @?&8

ULIO ?>&> ?=&6 @5&=

A8OSTO @5&= ?6&N @?&?

SETIEMBRE @?&3 @5&N @?&>MEDIA ANUAL @:&8 @?&3 @:&3

*..- H!%e$!$)

2i se reali"a un adecuado estudio de los caudales mximos de la Cuenca del +o a eche,

considerando las caractersticas geolgicas, geomorfolgicas, geom$tricas, informaciones

meteorolgicas ! pro!ecciones estadsticas !Ro matemticas, entonces se lograr una me#or

planeacin ! dise%o de obras hidrulicas no solo en nuestro departamento, sino tambi$n a

nivel nacional&

KI.- METODOLO8A DE LA INKESTI8ACIVN

.1.- M#,#$ 3 %#&e,!@!e+#$ % ee&&!+ ,e ,#$)

0eniendo como fundamentos los aspectos descritos anteriormente tanto en el marco terico! en la base terica, se aplicaron los siguientes m$todosE

A.- M#,# ,e C5e+& Ke&!+.

B.- M#,# ,e A+!$!$ Re/!#+.

C.- M#,# ,e e$+!W.

D.- M#,#$ E$,'$!$)

D&?& /$todo de Aash&

1


18/31

D&@& /$todo de ebediev&

D&:& /$todo de ogaritmo 1earson (((&

0ambi$n se tiene el m$todo de umbel, pero que en el presente estudio no se ha utili"ado

por no estar mu! correlacionado con los datos de registros de los caudales mximos, as

como la diferencia distante con los otros m$todos estadsticos ! matemticos& 0ambi$n se

tuvieron que reali"ar algunas visitas a la -unta de +egantes de .erre%afe, 2'HF/H(, a la

LA1+ ! a L!urpampa )en el Distrito de (ncahuasi*, con lo cual se accedi a la informacin

! datos necesarios para la aplicacin de los m$todos mencionados anteriormente as como

tambi$n la informacin ad#unta en los anexos, complementando de esta manera el presente

pro!ecto, adems sirvi de base algunas recomendaciones brindadas por el docente del

curso )asesor*&


19/31

2iendoE

DondeE

AE Amero de a%os de registro&

ViE Caudales mximos anuales registrados, en m:Rs&

VmE

ZiE constante para cada caudal V registrado, en funcin de su perodo de retorno

correspondiente&

ZmE

1ara calcular los valores Zi correspondientes a los Vi, se ordena en forma decreciente,

asignndole a cada uno un nmero de orden milG al Vi mximo le corresponder elvalor ?, al inmediato siguiente @, etc& 'ntonces, el valor del perodo de retorno para Vi

se calcular utili"ando la frmula de Keibull con la ecuacinE

.inalmente e intervalo dentro del cual puede varias el Vmx, se calcular con la ecuacinE

2iendoE

136*& a transformacin Vd W og Vt, se usa para

reducir la asimetraG en caso de que la asimetra para esta situacin valga cero la

distribucin og 1earson ((( se reduce a una og Aormal& os dems datos ! cuadros

obtenidos se ad#untan el anexo&

, L#/

DondeE

VtE /xima avenida correspondiente al perodo de retorno 0&

LogQ E 1romedio de los logaritmos de la serie Vi, siendoE

QLog E Desviacin estndar de los logaritmos de la serie Vi, cu!a frmula esE

ME .actor de frecuencia correspondiente a un 0 dado& 'ste factor se obtiene del cuadro

mediante el Coeficiente de 2esgo )Cs*&

'l Coeficiente de 2esgo se calcula mediante la siguiente frmulaE

0

m#%'o%!a%a#% er#a o=

i

== 1

Lo///////

=

2 1/()( = NLogQLogQQLog i

/

= Lo

)(

(Qlo"

i LogLogQN

=


22/31

..4.- M#,# ,e C5e+& Ke&!+)

1.- SE8N SOOLOKSY ) ? ? AZ70.=*> [71>

DondeE

A)Trea de la cuenca vecina W N@@?=&= )Pm@* Cuenca del +o Chanca!

)1recipitacin que produce la creciente )mm*

)Coeficiente que inclu!e la geometra, evaporacin !

factores de transformacin de unidades

..*.- M#,# ,e A+!$!$ Re/!#+)

1.- Se/6+ e @#,# ,e +!$!$ Re/!#+F % C5e+& ,e R'# L Le&e $e !e+e)

7C1 \ C> ? L#/T ? 7AZ7@ Q AZ+>>

DondeE

)Caudal con perodo de retorno )m:Rs*

C17,!@e+$!#+>) 5&?5

C7,!@e+$!#+>) ?&@6

T) 1erodo de +etorno en a%os

A17W@>) ?368&?>

@ 7,!@e+$!#+>) ?&5@

+ 7,!@e+$!#+>) 5&58

os cuadros ! dems datos se ad#untan el anexo del presente pro!ecto&

...- M#,# ,e e$+!W))os cuadros ! dems datos obtenidos se ad#untan el anexo del

presente pro!ecto*&

1.- SE8N RESNI ) 7 ? ? A> Q 70.* \ 7A>Z71Q>>

DondeE

1


23/31

)Coeficiente adimensional que vara entre 5&5: a 5&3?

A)Trea de la CuencaE ?3>8&:: Pm@

) Caudal en m:Rs

Lna de las principales caractersticas cuando se anali"aron los datos para obtener los

caudales mximos, es que se han considerado las mximas avenidas como la del a%ode ?>>6 )ocurrencia del .enmeno 'l Ai%o* ! como resultado se da en que afectan de

manera significativa a los datos agrupados de los caudales mximos obtenidos&

KII.- RESULTADOS)

De los datos ! el cruce de la informacin se ha obtenido las siguientes aclaraciones, as

como tambi$n los resultados obtenidos de forma coherente ! ordenada de acuerdo a los

m$todos aplicados en el presente pro!ecto )para ello se ha seguido cada uno de los

procedimientos para cada m$todo explicados en el tem 8&@*E

1ara los resultados se anali" las precipitaciones que se tenan de las diferentes

estaciones pluviom$tricas que se encuentran actualmente en la Cuenca del +o a

eche, como sonE -a!anca, (ncahuasi, 0ocmoche, .erre%afe, 1uchaca ! 0ina#ones,

resaltndose que por la falta de registros de precipitaciones en las estaciones

pluviom$tricas .erre%afe ! 0ina#ones en varios a%os respectivamente )siendo esta ltima

donde se hallaron varios datos faltantes de precipitaciones en un =5Q

aproximadamente* no se han tomado en cuenta !a que se distorsionaran los datos paradeterminar los caudales mximos en la aplicacin del /$todo de la Cuenca Secina

)tem 8&@&8*&

'n las estaciones donde se ha observado una ma!or varian"a de precipitaciones

mximas diarias, es en las estaciones -a!anca ! 1uchaca presentando unos valores

mnimos de :&85 ! 8&@5 mm respectivamente variando en unos mximos de ??@&N5 !

?N5&N5 mm respectivamente&

'n la estacin donde se ha observado un menor varian"a de los datos es en la estacin

de (ncahuasi )de ?=&N5 a 6? mm* que de una u otra manera uniformi"a los datos ! por

ende dar un valor mu! aproximado del caudal mximo que se obtendr&

Con respecto a los m$todos estadsticos ! matemticos, as como la correspondencia de

estos )con graficas ! datos anali"ados* en los anexos se obtuvieron los siguientes

resultadosE


24/31

1.- 'l primer m$todo aplicado fue el de la Cuenca Secina )ver tem 8&@&8*, para un

perodo de retorno de N5 a%os, el cual di un caudal mximo de 388&:@= m:Rs, como

valor promedio !a que el programa /s 'xcell considera ms de ?5 cifras de

aproximacin contando con la crecida instantnea de ?N55 m:Rs de la Cuenca vecina

)Cuenca del ro Chanca!* ! un rea de N@@=&= m:Rs&

.-'l segundo m$todo /$todo del Fnlisis +egional, es un m$todo que fue utili"ado

para el estudio de obras de encau"amientos ! defensas ribere%as de un puente,

ubicado en un tramo de la cuenca del ro a eche )ver tem 8&@&N* ! tambi$n

corroborado en la tesis de la LA1+ 'studio de 'ncau"amiento ! Defensas

+ibere%as de la /argen ("quierda del +o a eche )ver tem :&?&3 de Fntecedentes

de investigacin*, se calcul para diferentes perodo de retorno que para el presente

estudio )en los dems m$todos tambi$n se sigui este mismo criterio*, se incidi para

N5 a%os, arro#ando un caudal mximo de 3N:&56 m:Rs, variando en casi mas :5&Nunidades con lo calculado parta 35 a%os de retorno )36:&N@ m:Rs*&

.-1ara el m$todo de MresniP se ha considerado mu! importante !a que es uno de los

m$todos empricos, prcticos ! sencillos que mas se acerca a los datos calculados por

los m$todos que se han utili"ado para el presente pro!ecto, utili"ando los diferentes

valores de coeficientes que utili"a este m$todo )ver tem 8&@&3*, lo cual di para un

coeficiente M igual a 5&N un caudal mximo de 3N5&3> m:Rs&

4.-Con respecto a los m$todos estadsticos desarrollados en el presente pro!ecto de

investigacinE

a* /$todo de Aash )ver tem 8&@&?*, se obtuvo un caudal mximo para un perodo de

retorno de N5 a%os, de 3?=&@=? m:Rs variando en ms de 35 m:Rs respecto a ?55 a%os

de retorno )para ?55 a%os dio 3==&:6? m:Rs*&

b* /$todo de ebediev )ver tem 8&@&@*, se obtuvo un caudal mximo para un perodo

de retorno de N5 a%os, de 8N3&>>3 m:Rs variando en ms de ?@6 m:Rs respecto a ?55

a%os de retorno )para ?55 a%os dio N68&33 m:Rs*&

c* /$todo de ogaritmo 1earson ((( )ver tem 8&@&@*, se obtuvo un caudal mximo para

un perodo de retorno de N5 a%os, de N5N&8:? m:Rs variando en ms de @N6 m:Rs

respecto a ?55 a%os de retorno )para ?55 a%os dio =3:&?>8*&

KIII.- CONCLUSIONES)


25/31

'l rea de la cuenca del ro a eche en la cual se ha tenido es de ?3>8&:: Pm@,

sirviendo de esta manera para aplicarlo en uno de los m$todos utili"ados en la

presente investigacin, adems corresponde al rea aguas arriba de la estacin de

aforos 1uchaca hasta al rea de la Cuenca Flta, formada por las sub cuencas /o!n

! 2angana&

'l permetro de la cuenca del ro a eche es deE :=N&:N Pm con un ndice de

compacidad )Mc* es @&NN, lo que significa que es de forma irregular& )FF+FDF*,

as como la altitud media de la cuenca es H W ?@:6&@?3 m&s&n&m&

os valores de aproximacin de los coeficientes de sesgo, varian"a, asimetra,

constantes ! dems, han sido corroborados por las referencias bibliogrficas !

tambi$n por el desarrollo en el curso de Hidrologa, con lo cual se puede decir que

los resultados son confiables ! pueden ser utili"ados como referencia para la

planeacin ! dise%o de obras hidrulicas de otros pro!ectos& 'l registro de los datos de los caudales con la que se ha contado )ver anexo* son a

partir del a%o ?>35 hasta el @55N en diferentes meses, teni$ndose para ello sus

mximos, mnimos ! promedios destacando los caudales mximos de los a%os

donde se produ#eron mximas avenidas como la de ?>=N, ?>6: ! ?>>6, as como las

del @55? ! @55@ de crecidas, llegando hasta un valor de N=>&=N m:Rs )mes de

.ebrero del a%o ?>>6*&

4


26/31

L$ !@/e+e$ e$%#+,e+ 5+ "!$! ,e &@%# e!,# 5+ @# ,e C5e+& ,e R'# L Le&e7S5b &5e+&$) M#3+ 3 S+/+>F e+ e &5$# ,e H!,##/'F ,#+,e $e %5,!e#+ +! /5+$

&&e'$!&$ /e#/!&$F @b!e+e$F /e#@!&$ $!"!e+,# @# $5$e+# % e %e$e+e %#3e,e !+"e$!/&!+

0ambi$n se han utili"ado grficos ! cuadros )ver cuadro ad#unto* donde se han

agrupado a los m$todos aplicados )es decir los estadsticos* conclu!endo que el

m$todo que mas se ale#a de los datos del registro es el m$todo de ogaritmo de

1earson ((( ! el que ms se acerca es el m$todo de ebediev&

Con respecto a todos los m$todos aplicados se conclu!e que el caudal mximo ms

alto que se ha podido obtenido para un 0 W N5 a%os )0 significa perodo de retorno*

es el correspondiente al /$todo del Fnlisis +egional con un valor de 3N:&56 m:Rs

! el menor es el correspondiente al /$todo estadstico de ebediev )obtenido paraun 0 W N5 a%os*, igual a 8N3&>>3 m:Rs&

0ambi$n se consider que de los m$todos estadsticos que ms se acerca a los

datos del registro ! distribucin de datos, es el m$todo de ebediev )con un caudal

para 0 W N5 a%os, un caudal mximo de 8N3&>>3 m:Rs*, aunque tambi$n el m$todo

del Fnlisis +egional con la diferencia de que este ltimo se reali"a generalmente

para estudios mas profundos ! de mucha experiencia con el cual se requiere ma!or

informacin como registros de muchos a%os anteriores, as como constantes

sondeos meteorolgicos, entre otros, conclu!$ndose finalmente que el m$todo de

ebediev sera el adecuado ! por ende con un caudal de dise%o apropiado

considerando para ello p$rdidas por infiltracin, as como aportes de algunas

quebradas, aguas subterrneas ! precipitaciones, tal ! como se muestra a

continuacinE

*

Prdidas:

1$rdida por infiltracin ?NQ

Aportes:

Vuebradas ?NQ

Fguas 2ubterrneas

Trea de influencia )precip&*

?5Q

85Q

,!$e2#


27/31

.inalmente se recomienda reali"ar estos tipos de anlisis ! criterios en la (ngeniera

Civil )como en este caso el rea de Hidrulica*, como el estudio de los caudales

mximos para diferentes ros ! cuencas de nuestro pas, contribu!endo de esta

manera a un me#or mane#o integral de una cuenca, as como una ptima planeacin

! dise%o de obras hidrulicas que permitan la administracin integral permanente de

sus planes ! programas de desarrollo orientados a la conservacin, proteccin !

rehabilitacin de los recursos naturalesE agua, suelo, flora ! fauna, teniendo comoob#etivo el desarrollo sustentable ! sostenible de la poblacin, en funcin al

crecimiento econmico, equidad social ! sustentabilidad ambiental&

IX.- RE:ERENCIAS BIBLIO8R:ICAS)

F/6=&

'20LD(< C


28/31

+L1< D' +U>N al @558&

2F/F/], -orge& $%studio de %ncau5amiento - 6efensas 'i"ere!as de la Margen

I57uierda del 'o (a (ec)e* )0esis de la .(C2F*& Lniversidad Aacional 1edro +u"

allo& 'scuela 1rofesional de (ngeniera Civil& amba!eque ?>>6&

>N&

S([A O'-F+, /ximo& Hidrologa*. 'diciones de (nstituto de Costa +ica& Costa

+ica& ?>>6&

S([A O'-F+ /ximo, Hidrologa %stadstica*& 'diciones del (nstituto de Costa

+ica& ?>>6&

ZS( C


29/31

FA'Z


30/31

;


31/31

Documents

PONENCIA.ESTUDIO DE CAUDALES MAXIMOS DE LA CUENCA DE RIO LA LECHE 2009.doc