57492417 Caudal Metodos Cos Trabajo

16
AÑO 1995 114.00 12996 1996 135.71 18417.20 1997 127.34 16215.48 1998 148.34 22004.76 1999 162.90 26536.41 2000 208.08 43297.29 2001 211.24 44622.34 2002 156.16 24385.95 2003 182.76 33401.22 2004 116.41 13551.29 SUMA 1562.94 255427.92 I.-CÁLCULO DEL PROMEDIO DE CAUDALES Qm = 1.48 m³/s II.-CÁLCULO DE LA DESVIACION ESTANDAR Q generados (m³/s) Qm= Q N Qm= 31. 04 21 σQ = Qi 2 N Qm 2 N1 σQ= 48.2921×( 1.48 ) 2 20

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METODO DE GUMBEL

AÑO Q² V.- CALCULO DEL CAUDAL MAXIMO PARA DIFERENTES T1995 114.00 129961996 135.71 18417.20 Para T = 10 años1997 127.34 16215.481998 148.34 22004.761999 162.90 26536.412000 208.08 43297.29 Para T = 20 años2001 211.24 44622.342002 156.16 24385.952003 182.76 33401.222004 116.41 13551.29

Para T = 10 años

Para T = 20 años

SUMA 1562.94 255427.92 VII.- CALCULO DEL INTERVALO DE CONFIANZA

I.-CÁLCULO DEL PROMEDIO DE CAUDALES Como en ambos casos ø es mayor que 0.9, se utiliza la ecuacion (6.30)

Qm = 1.48 m³/s

II.-CÁLCULO DE LA DESVIACION ESTANDAR

VIII.- CALCULO DEL CAUDAL DE DISEÑO

Q generados (m³/s)

VI.- CALCULO DE ø

Qm=∑ QN

Qm=31 .0421

σQ=√∑ Qi2 −NQm

2

N−1

σQ=√48 .29−21×(1.48 )2

20

φ=1−110

=0.9

φ=1−120

=0.95

ΔQ=±1 .14σQσN

ΔQ=±1 .14×6 .781 .0696

ΔQ=±7 .23

Qd=Qmax±ΔQ

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Desviacion Estandar = 6.78

III.-CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES Para T = 10 años

De la Tabla 6.13, para N= 21

Para T = 20 añosIV.-OBTENCION DE LA ECUACION DEL CAUDAL MAXIMO

YN=0.5252 σ N=1.0696

Qmax=1. 48−6 .781 .0696

×(0.5252−lnT )

Qmax=−1 .849+6 .339 lnT

Qd=Qmax±ΔQ

Qd=12.75+7 .23

Qd=19 .98m3 /s

Qd=17 .14+7 .23

Qd=24 .37m3/ s

Qd min=9 .91m3/ s

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METODO DE GUMBEL

V.- CALCULO DEL CAUDAL MAXIMO PARA DIFERENTES T

VII.- CALCULO DEL INTERVALO DE CONFIANZA

Como en ambos casos ø es mayor que 0.9, se utiliza la ecuacion (6.30)

VIII.- CALCULO DEL CAUDAL DE DISEÑO

VI.- CALCULO DE ø

Qmax=12.75m3 /s

Qmax=17 .14m3/ s

φ=1−110

=0.9

φ=1−120

=0.95

ΔQ=±1 .14σQσN

ΔQ=±1 .14×6 .781 .0696

ΔQ=±7 .23

Qd=Qmax±ΔQ

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Qd=Qmax±ΔQ

Qd=12.75+7 .23

Qd=19 .98m3 /s

Qd=17 .14+7 .23

Qd=24 .37m3/ s

Qd min=9 .91m3/ s

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METODO DE NASH

m Q T T/(T-1) X1 114.00 11.0000 1.1000 -1.38312 135.71 5.5000 1.2222 -1.05973 127.34 3.6667 1.3750 -0.85924 148.34 2.7500 1.5714 -0.70715 162.90 2.2000 1.8333 -0.57966 208.08 1.8333 2.2000 -0.46547 211.24 1.5714 2.7500 -0.35728 156.16 1.3750 3.6667 -0.24859 182.76 1.2222 5.5000 -0.1306

10 116.41 1.1000 11.0000 0.0176

SUMA 1562.94 -5.7728

I.-CALCULO PRELIMINARES

II.-CALCULO DE Qm Y Xm

T=N+1m X=loglog T

T−1

Qm=30 .9521

=1 .47m3 /s X m=−12 .396721

=−0 .5903

∑Q=30 .95

∑Q2=47 .8987

∑ X=−12.3967

∑ X2=11.8475

∑QX=−21.3967

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III.-CALCULO DE LOS PARAMETROS a Y b

IV.-CALCULO DEL CAUDAL MAXIMO

Para T = 10 años

Para T = 20 años

Qm=30 .9521

=1 .47m3 /s X m=−12 .396721

=−0 .5903

b=∑QX−NXmQ

∑ X 2−NX2

b=−21 .3967−21×(−0 .5903 )×1 .4711.8475−21×(−0 .5903 )2

Xm=∑ XN

=−12 .396721

=−0 .5903

b=−0 .701

a=Qm−b×Xm a=1 .056

Qmax=12.214m3 /s

Qmax=1.056−0 .701×loglogTT−1

Qmax=11.995m3 / s

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METODO DE NASH

QxX Q² X²-157.6707 12996.0000 1.9129-143.8162 18417.2041 1.1230-109.4066 16215.4756 0.7382-104.8900 22004.7556 0.5000-94.4243 26536.41 0.3360-96.8482 43297.2864 0.2166-75.4563 44622.3376 0.1276-38.8076 24385.9456 0.0618-23.8603 33401.2176 0.01702.0505 13551.2881 0.0003

-843.1297 255427.9206 5.0334

V.-CALCULO DE LAS DESVIACIONES ESTANDAR Y COVARIANZA

VI.-CALCULO DEL INTERVALO DE CONFIANZA

Sxx=21×11.8475−(−12 .3967 )2 Sxx=95.119

SQQ=21×47 .8987−(30 .95 )2SQQ=47 .9702

SXQ=21× (−21 .3967 )−30.95×(−12 .3967 )SXQ=−65 .6528

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Para T = 10 años

Para T = 20 años

VII.-CALCULO DEL CAUDAL DE DISEÑO

Para T = 10 años

Para T = 20 años

ΔQ=±2√47 .9702212×20+ (X+0 .5903 )2×1

19×195 .119

×(47 .9702− (−65.6508 )2

95 .119 )

ΔQ=±2√0 .0054+0 .0516 (X+0.5903 )2

X=loglog TT−1 X=−1 .3395

ΔQ=0 .3707

X=loglog TT−1 X=−1 .6522

ΔQ=0 .5043

Qd=11.995+0 .3707 Qd=12.366m3 /s

Qd=12.214+0 .5043 Qd=12.7183m3 /s

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METODO DE LEBEDIEV

I.-OBTENCION DEL CAUDAL MEDIO Qm

AÑO Q (m³/s) (Q/Qm)-1 ((Q/Qm)-1)^2 ((Q/Qm)-1)^31995 114.00 -0.2706 0.0732 -0.019821996 135.71 -0.1317 0.0173 -0.002281997 127.34 -0.1853 0.0343 -0.006361998 148.34 -0.0509 0.0026 -0.000131999 162.90 0.0423 0.0018 0.000082000 208.08 0.3313 0.1098 0.036382001 211.24 0.3516 0.1236 0.043452002 156.16 -0.0009 0.0000 0.000002003 182.76 0.1693 0.0287 0.00486

10 2004 116.41 -0.2552 0.0651 -0.01662

SUMA 1562.9400 0.4564 0.03955PROM 156.2940

II.-CALCULOS PREVIOS

Qm=30 .9521

=1 .47m3 /s

∑ (QQm−1)2

=1 .1025

∑ (QQm−1)3

=0 .03262

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III.-CALCULO DEL COEFICIENTE DE VARIACION Cv

IV.-CALCULO DEL COEFICIENTE DE ASIMETRIA Cs

Considerando que la avenida es producida por una tormenta, se tiene:

De estos dos valores se escoge el mayor por lo tanto Cs es :

V.-OBTENCION DEL COEFICIENTE K:

Para el periodo de retorno de 10 años, el valor de P es:

Con P=10% y Cs=0.6873, se obtiene K=1.33:

Para el periodo de retorno de 20 años, el valor de P es:

Cv=√1.102521=0 .2291

C s=0 .0362

21×(0 .2291 )3=0 .1433

C s=3×Cv=0 .6873

C s=0 .6873

P=110

=0.1=10%

P=120

=0.05=5%

Page 11: 57492417 Caudal Metodos Cos Trabajo

Con P=5% y Cs=0.6873, se obtiene K=1.81:

Los valores de K se obtienen de la Tabla 6.17

Page 12: 57492417 Caudal Metodos Cos Trabajo

METODO DE LEBEDIEV

VI.-CALCULO DE Er

De la figura 6,3 se calcula Er

Para P=10% y Cv=0,2291, se obtiene Er=0,28:

Para P=5% y Cv=0,2291, se obtiene Er=0,32:

Page 13: 57492417 Caudal Metodos Cos Trabajo

VII.-CALCULO DEL CAUDAL MAXIMO

Para T=10 años:

Para T=20 años:

VIII.-CALCULO DEL INTERVALO DE CONFIANZA

Para N=21 años se puede tomar A=0,88:

Para T=10 años, se tiene:

Para T=20 años, se tiene:

Qmax=Qm (Er×Cv+1)

Qmax=1. 47×(0 .28×0 .2291+1 )=1.564m3 /s

Qmax=Qm (Er×Cv+1 )

Qmax=1. 47×(0 .32×0.2291+1 )=1 .578m3/ s

ΔQ=±A×E r×Qmax√N

ΔQ=±A×E r×Qmax√N

ΔQ=±0 .88×0 .28×1 .47√21

=0 .079m3/ s

ΔQ=±A×E r×Qmax√N

ΔQ=±0 .88×0 .32×1 .47√21

=0 .090m3 / s

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IX.-CALCULO DEL CAUDAL DE DISEÑO

Para T=10 años:

Para T=20 años:

Qd=1.564+0 .079=1 .643m3 / s

Qd=1.578+0 .090=1.668m3 /s

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CUADRO DE RESUMEN

METODOQmax Qdiseño max Qdiseño min

T= 10 T= 20 T= 10 T= 20 T= 10 T= 20GUMBLE 223.32 249.02 265.80 291.30 181.04 206.74NASH 129.80 118.94 180.61 177.65 78.99 60.23

LEBEDIEV 164.97 165.98 176.75 179.12 153.19 165.98PROMEDIO 172.70 177.98 207.72 216.02 137.74 144.32