ING. ALFREDO PEREZ FALLA

ESTUDIO DE ESTUDIO DE CAUDALES CAUDALES

ESTUDIO DE CAUDALES

De acuerdo al conocimiento del ciclo hidrológico, el agua superficial, flujo superficial o escorrentía superficial es el agua que se encuentra fluyendo sobre la superficie de la tierra.

El flujo en ríos y quebradas es la principal forma de flujo de agua superficial.

El flujo en un río se expresa en m3/s o l/s.

REGIMEN DE LOS RIOS

El régimen de un río se refiere a la forma como se distribuyen los caudales medios mensuales a lo largo del año.

El régimen general de los ríos del país es muy variado, observando una época de caudales máximos, intermedios y caudales mínimos (estiaje).

Los registros de caudales deben ser analizados antes de su utilización.

E F M A M J J A S O N D

ESTIAJE

MEDICION DEL CAUDAL

La medición del caudal de un río se denomina AFORO

Para registrar los caudales de un río se instala en una sección del río una ESTACION DE AFORO que debe estar implementada con un limnímetro o limnígrafo.

El limnímetro es una mira graduada que mide la altura o nivel del agua alcanzada por el flujo en una sección.

El limnígrafo es un aparato que registra (grafica) el nivel de agua en función del tiempo.

En la misma sección del río se efectúa el AFORO mediante el correntómetro, que es un aparato que mide la velocidad del agua y que al multiplicarla por el área de la sección nos da el caudal del río.

MEDICION DEL CAUDAL

La altura de agua (h) se correlaciona con el caudal aforado (Q), según Q=f(h), obteniéndose la CURVA DE CALIBRACION o CURVA ALTURA-GASTO del río.

Esta curva permitirá, en adelante, obtener el caudal del río en cualquier instante a partir del valor del nivel del agua.

REGISTRO DE CAUDALES

Para conocer los registros hidráulicos de una cuenca es necesario registrar los caudales de los ríos.

Contar con estaciones hidrométricas para el registro diario, durante el mayor numero posible de años.

Determinar el caudal medio diario con el fin de obtener el caudal promedio mensual y con el promedio de estas la descarga media anual.

REGISTRO DE CAUDALES

CAUDALES MEDIOS DIARIOSSon los caudales que se obtienen del promedio de 2 o 3

lecturas diarias de altura de agua del río. Se expresa en m3/s o l/s

CAUDALES MEDIOS MENSUALESSon los que se obtienen del promedio de los caudales medios

diarios dentro de un mes

CAUDALES MEDIOS ANUALESSon los caudales obtenidos del promedio de los caudales

correspondientes a los 12 meses del año.

AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC MODULO ANUAL

1922 31.90 80.40 44.80 29.10 13.00 6.16 3.60 3.01 2.43 3.98 2.38 14.10 19.57

1923 19.70 60.20 105.00 12.30 5.96 4.22 3.17 3.02 2.26 2.65 3.56 12.90 19.58

1924 30.60 44.00 75.80 43.80 15.10 4.01 3.04 2.22 2.36 3.43 2.85 7.13 19.53

1925 17.90 32.60 73.60 32.30 14.50 8.72 4.94 3.31 2.77 3.16 7.42 19.50 18.39

1926 16.00 65.40 87.80 27.20 10.00 5.86 4.00 3.04 2.33 2.67 3.83 12.90 20.09

1927 27.30 76.40 81.20 38.50 13.60 5.09 3.60 2.22 1.90 2.50 4.30 16.40 22.75

1928 39.90 91.30 66.40 26.60 17.70 6.77 4.23 2.54 2.61 3.49 5.27 7.69 22.88

1929 23.90 50.40 74.00 52.60 13.00 6.32 3.57 1.93 1.46 1.34 1.92 6.96 19.78

1930 69.00 29.20 53.80 28.30 17.80 5.30 1.47 0.55 1.18 2.76 2.04 1.76 17.76

1931 30.68 58.88 73.60 32.30 13.41 5.83 3.51 2.43 2.14 2.89 3.73 11.03 20.04

1932 38.60 105.00 141.00 70.00 11.60 3.66 0.96 0.78 0.71 1.58 3.67 21.50 33.26

1933 41.20 102.00 186.00 65.00 15.20 4.96 2.73 2.18 1.96 2.15 1.61 14.20 36.60

1934 125.00 99.80 179.00 41.50 7.74 2.49 1.90 1.90 1.73 1.75 2.27 1.86 38.91

1935 44.20 58.20 159.00 42.00 6.58 3.39 2.31 2.00 1.91 1.88 2.10 53.60 31.43

1936 170.00 48.10 41.20 14.40 6.99 3.96 1.78 1.61 1.54 4.24 1.82 2.38 24.84

1937 33.60 57.40 53.50 21.10 12.10 4.73 3.67 3.53 2.14 1.78 5.52 16.80 17.99

1938 20.60 124.00 84.20 57.30 8.79 3.55 3.06 2.90 1.99 1.76 1.42 1.78 25.95

1939 23.10 116.00 160.00 70.30 19.80 5.56 3.17 2.43 2.07 1.86 2.42 10.60 34.78

1940 47.00 45.70 68.90 29.90 7.23 3.11 2.49 2.12 1.69 2.95 6.23 4.46 18.48

1941 67.50 63.40 54.00 6.07 4.55 2.85 1.17 1.07 1.21 5.89 3.94 13.00 18.72

1942 102.00 69.70 53.60 13.50 16.10 3.04 1.81 1.66 1.63 2.25 3.60 3.37 22.69

1943 71.60 144.00 84.40 71.20 11.50 5.29 3.39 2.80 2.13 2.50 4.90 9.00 34.39

1944 60.10 80.72 84.31 23.90 6.92 3.77 4.19 2.95 1.86 7.80 2.77 4.30 23.63

1945 39.50 50.30 127.00 40.20 8.34 3.14 2.14 1.99 1.81 1.77 5.06 18.00 24.94

1946 64.20 127.00 109.00 48.20 12.60 2.89 2.31 1.94 2.03 2.87 9.82 28.60 34.29

1947 58.90 38.40 61.30 20.50 7.31 3.28 2.29 1.73 1.54 1.67 2.18 2.81 16.83

1948 46.20 93.70 79.50 48.00 31.30 13.20 7.86 3.47 2.32 15.10 25.00 5.44 30.92

1949 46.50 72.00 89.10 37.40 2.83 1.90 1.92 1.87 1.81 3.36 12.50 4.33 22.96

1950 34.60 52.50 51.20 46.60 7.34 1.85 1.62 1.60 0.58 2.95 4.54 64.00 22.45

1951 69.80 83.60 159.00 30.00 4.13 2.20 1.76 1.61 1.60 4.13 28.10 27.40 34.44

1952 100.00 105.00 72.00 27.00 4.14 3.64 2.76 2.43 2.44 3.78 4.60 11.60 28.28

1953 48.90 132.00 148.00 33.20 9.84 3.94 3.03 2.13 1.77 3.87 17.50 10.80 34.58

1954 71.90 103.00 124.00 4.94 3.01 2.51 2.10 1.95 1.80 5.42 19.00 14.40 29.50

1955 78.60 120.00 157.00 23.10 4.28 2.99 2.74 2.62 2.16 3.42 2.73 4.28 33.66

1956 32.70 157.00 66.90 35.40 5.18 2.82 2.40 2.02 1.72 2.84 3.32 0.95 26.10

1957 16.60 124.00 106.00 35.80 8.30 3.10 2.32 1.72 1.13 1.72 5.34 7.86 26.16

1958 23.60 64.80 62.60 6.42 2.77 1.79 1.16 0.96 0.76 1.75 4.97 1.49 14.42

1959 1.42 89.40 132.00 66.60 7.06 2.62 1.14 0.76 0.75 2.49 6.61 33.70 28.71

1960 80.00 81.20 31.30 4.40 3.45 2.71 2.04 1.15 1.12 2.75 6.94 6.67 18.64

TOTAL 1964.80 3196.70 3661.01 1356.93 391.05 163.22 107.35 82.15 69.35 127.15 237.78 509.55 988.92

PROMEDIO 51.71 86.40 101.69 36.67 10.29 4.30 2.83 2.16 1.83 3.35 6.26 13.41 27.47

27.47 m 3/seg

1934

1958

DESCARGAS MEDIAS EN m3/seg - ESTACION LETRAYOC - RIO PISCO

MODULO ANUAL PROMEDIO :

AÑO MAS HUMEDO :

AÑO MAS SECO :

E F M A M J J A S O N D

MODULO ANUAL PROMEDIO: 27.47 m3/seg

AÑO MAS HUMEDO

AÑO MAS SECO

AÑO PROMEDIO

ANALISIS DE LA FRECUENCIA DE CAUDALES

En hidrología el análisis de frecuencia de caudales es muy importante; porque nos permite predecir la disponibilidad de agua de un río a partir de datos históricos de caudales.

Es decir podemos saber con que frecuencia se va a presentar un

caudal de cierta magnitud.

Para esto es muy útil el uso de la CURVA DE FRECUENCIA que indica el porcentaje de tiempo en que el caudal es igual o mayor que un valor dado.

Para dibujarla los caudales mensuales se ordenan de acuerdo a su magnitud.

Se ordenan los caudales en forma descendente.

Se consigna el número de orden de los caudales ordenados.

Se determina la probabilidad de excedencia o frecuencia

P= m/(n+1)

Se determinación el caudal de persistencia al: 25 %, 50% y

75% .

ANALISIS DE LA FRECUENCIA DE CAUDALES

POSICION FRECUENCIA (%) TIEMPO DE RETORNO

(m) m/(n+1) (n+1)/m

1 170.00 157.00 186.00 71.20 31.30 13.20 7.86 3.53 2.77 15.10 28.10 64.00 2.50 40.00

2 125.00 144.00 179.00 70.30 19.80 8.72 4.94 3.47 2.61 7.80 25.00 53.60 5.00 20.00

3 102.00 132.00 160.00 70.00 17.80 6.77 4.23 3.31 2.44 5.89 19.00 33.70 7.50 13.33

4 100.00 127.00 159.00 66.60 17.70 6.32 4.19 3.04 2.43 5.42 17.50 28.60 10.00 10.00

5 80.00 124.00 159.00 65.00 16.10 6.16 4.00 3.02 2.36 4.24 12.50 27.40 12.50 8.00

6 78.60 124.00 157.00 57.30 15.20 5.86 3.67 3.01 2.33 4.13 9.82 21.50 15.00 6.67

7 71.90 120.00 148.00 52.60 15.10 5.83 3.60 2.95 2.32 3.98 7.42 19.50 17.50 5.71

8 71.60 116.00 141.00 48.20 14.50 5.56 3.60 2.90 2.26 3.87 6.94 18.00 20.00 5.00

9 69.80 105.00 132.00 48.00 13.60 5.30 3.57 2.80 2.16 3.78 6.61 16.80 22.50 4.44

10 69.00 105.00 127.00 46.60 13.41 5.29 3.51 2.62 2.14 3.49 6.23 16.40 25.00 4.00

11 67.50 103.00 124.00 43.80 13.00 5.09 3.39 2.54 2.14 3.43 5.52 14.40 27.50 3.64

12 64.20 102.00 109.00 42.00 13.00 4.96 3.17 2.43 2.13 3.42 5.34 14.20 30.00 3.33

13 60.10 99.80 106.00 41.50 12.60 4.73 3.17 2.43 2.07 3.36 5.27 14.10 32.50 3.08

14 58.90 93.70 105.00 40.20 12.10 4.22 3.06 2.43 2.03 3.16 5.06 13.00 35.00 2.86

15 48.90 91.30 89.10 38.50 11.60 4.01 3.04 2.22 1.99 2.95 4.97 12.90 37.50 2.67

16 47.00 89.40 87.80 37.40 11.50 3.96 3.03 2.22 1.96 2.95 4.90 12.90 40.00 2.50

17 46.50 83.60 84.40 35.80 10.00 3.94 2.76 2.18 1.91 2.89 4.60 11.60 42.50 2.35

18 46.20 81.20 84.31 35.40 9.84 3.77 2.74 2.13 1.90 2.87 4.54 11.03 45.00 2.22

19 44.20 80.72 84.20 33.20 8.79 3.66 2.73 2.12 1.86 2.84 4.30 10.80 47.50 2.11

20 41.20 80.40 81.20 32.30 8.34 3.64 2.49 2.02 1.81 2.76 3.94 10.60 50.00 2.00

21 39.90 76.40 79.50 32.30 8.30 3.55 2.40 2.00 1.81 2.75 3.83 9.00 52.50 1.90

22 39.50 72.00 75.80 30.00 7.74 3.39 2.32 1.99 1.80 2.67 3.73 7.86 55.00 1.82

23 38.60 69.70 74.00 29.90 7.34 3.28 2.31 1.95 1.77 2.65 3.67 7.69 57.50 1.74

24 34.60 65.40 73.60 29.10 7.31 3.14 2.31 1.94 1.73 2.50 3.60 7.13 60.00 1.67

25 33.60 64.80 73.60 28.30 7.23 3.11 2.29 1.93 1.72 2.50 3.56 6.96 62.50 1.60

26 32.70 63.40 72.00 27.20 7.06 3.10 2.14 1.90 1.69 2.49 3.32 6.67 65.00 1.54

27 31.90 60.20 68.90 27.00 6.99 3.04 2.10 1.87 1.63 2.25 2.85 5.44 67.50 1.48

28 30.68 58.88 66.90 26.60 6.92 2.99 2.04 1.73 1.60 2.15 2.77 4.46 70.00 1.43

29 30.60 58.20 66.40 23.90 6.58 2.89 1.92 1.72 1.54 1.88 2.73 4.33 72.50 1.38

30 27.30 57.40 62.60 23.10 5.96 2.85 1.90 1.66 1.54 1.86 2.42 4.30 75.00 1.33

31 23.90 52.50 61.30 21.10 5.18 2.82 1.81 1.61 1.46 1.78 2.38 4.28 77.50 1.29

32 23.60 50.40 54.00 20.50 4.55 2.71 1.78 1.61 1.21 1.77 2.27 3.37 80.00 1.25

33 23.10 50.30 53.80 14.40 4.28 2.62 1.76 1.60 1.18 1.76 2.18 2.81 82.50 1.21

34 20.60 48.10 53.60 13.50 4.14 2.51 1.62 1.15 1.13 1.75 2.10 2.38 85.00 1.18

35 19.70 45.70 53.50 12.30 4.13 2.49 1.47 1.07 1.12 1.75 2.04 1.86 87.50 1.14

36 17.90 44.00 51.20 6.42 3.45 2.20 1.17 0.96 0.76 1.72 1.92 1.78 90.00 1.11

37 16.60 38.40 44.80 6.07 3.01 1.90 1.16 0.78 0.75 1.67 1.82 1.76 92.50 1.08

38 16.00 32.60 41.20 4.94 2.83 1.85 1.14 0.76 0.71 1.58 1.61 1.49 95.00 1.05

39 1.42 29.20 31.30 4.40 2.77 1.79 0.96 0.55 0.58 1.34 1.42 0.95 97.50 1.03

DIC

ANALISIS DE FRECUENCIA DE CAUDALES MENSUALES EN m3/seg - ESTACION LETRAYOC - RIO PISCO

JUN JUL AGO SET OCT NOV

n = 39 años

ENE FEB MAR ABR MAY

E F M A M J J A S O N D

FRECUENCIA ENE FEB MAR ABR MAY JUN J UL AGO SET OCT NOV DIC

Q 25 % 69.00 105.00 127.00 46.60 13.41 5.29 3.51 2.62 2.14 3.49 6.23 16.40

Q 50 % 41.20 80.40 81.20 32.30 8.34 3.64 2.49 2.02 1.81 2.76 3.94 10.60

Q 75 % 27.30 57.40 62.60 23.10 5.96 2.85 1.90 1.66 1.54 1.86 2.42 4.30

POSICION FRECUENCIA (%) TIEMPO DE RETORNO

(m) m/(n+1) (n+1)/m

1 170.00 2.50 40.00

2 125.00 5.00 20.00

3 102.00 7.50 13.33

4 100.00 10.00 10.00

5 80.00 12.50 8.00

6 78.60 15.00 6.67

7 71.90 17.50 5.71

8 71.60 20.00 5.00

9 69.80 22.50 4.44

10 69.00 25.00 4.00

11 67.50 27.50 3.64

12 64.20 30.00 3.33

13 60.10 32.50 3.08

14 58.90 35.00 2.86

15 48.90 37.50 2.67

16 47.00 40.00 2.50

17 46.50 42.50 2.35

18 46.20 45.00 2.22

19 44.20 47.50 2.11

20 41.20 50.00 2.00

21 39.90 52.50 1.90

22 39.50 55.00 1.82

23 38.60 57.50 1.74

24 34.60 60.00 1.67

25 33.60 62.50 1.60

26 32.70 65.00 1.54

27 31.90 67.50 1.48

28 30.68 70.00 1.43

29 30.60 72.50 1.38

30 27.30 75.00 1.33

31 23.90 77.50 1.29

32 23.60 80.00 1.25

33 23.10 82.50 1.21

34 20.60 85.00 1.18

35 19.70 87.50 1.14

36 17.90 90.00 1.11

37 16.60 92.50 1.08

38 16.00 95.00 1.05

ENERO

ANALISIS DE FRECUENCIA MES DE ENERO - RIO PISCO

Grafico de la persistencia obtenida a partir de datos mensuales y datos anuales.

ANALISIS DE PERSISTENCIA

ESTUDIO DE DISPONIBILIDAD DE AGUA

Desde el punto de vista hidrológico se entiende por disponibilidad de agua a la cantidad de agua que se dispone en un sistema hidrológico para abastecer la demanda de un usuario del agua.

Esta cantidad puede provenir directamente de la lluvia o estar disponible en ríos.

La demanda puede ser poblacional, agrícola, pecuaria, para piscigranja, hidroeléctrica, etc.

El uso del agua es múltiple dentro de una cuenca, por esta razón es muy importante hacer una buena evaluación de la disponibilidad de agua cuando se está efectuando planes de desarrollo y manejo de cuencas.

En el caso agrícola, cuando la disponibilidad de agua en una región está dada exclusivamente por la lluvia para abastecer la demanda de los cultivos, se dice que en esta región se tiene una agricultura en secano. Cuando la disponibilidad de agua se toma de flujos superficiales para regar los cultivos, estamos frente a una agricultura bajo riego.

CALCULO DE LA DISPONIBILIDAD DE AGUA

En el cálculo de la disponibilidad de agua nos encontramos generalmente frente a dos situaciones:

• Caso en que el río o fuente de agua tiene datos históricos de caudales

• Caso en que la fuente de agua no tiene datos históricos de caudales

CASO EN QUE LA FUENTE DE AGUA TIENE DATOS DE CAUDALES

En este caso es suficiente procesar los datos históricos de caudales analizándolos estadísticamente, mediante un análisis de frecuencia.

Lo más común es elaborar la CURVA DE DURACION de caudales a partir de la cual se puede determinar los caudales disponibles para un determinado nivel de persistencia en %.

Para el caso de proyectos de riego, es suficiente trabajar con datos mensuales. Para el caso de centrales hidroeléctricas, se debe usar datos diarios de caudales.

CASO EN QUE LA FUENTE DE AGUA NO TIENE DATOS DE CAUDALES

USO DE LA FORMULA RACIONALEn este caso, si se trata de cuencas pequeñas, es posible utilizar la FORMULA RACIONAL, aunque esto no es estricto, porque esta fórmula fue desarrollada para el cálculo de crecientes. Sin embargo, en la práctica da buenos resultados.Cuando se trata de cuencas pequeñas, la precipitación utilizada, es la total anual.La fórmula modificada es:

V = 1000 C * P * ADonde:V= Volumen de agua de escorrentía (m3)C= Coeficiente de escorrentíaP= Precipitación total anual media (mm)A= área de la cuenca (km2)

Este método debe usarse únicamente para calcular volúmenes anuales de escorrentía superficial.

CALCULO DE LA DISPONIBILIDAD DE AGUA

EJEMPLO DE APLICACIÓN – FORMULA RACIONAL

Calcular el volumen de escorrentía anual de una subcuenca que tiene un área de 50 Km2 y cuya precipitación total anual calculada con el método de las Isoyetas es 700 mm. El coeficiente de escorrentía estimado de la cuenca es 0.4

Solución:

De los datos:C= 0.4P= 700 (mm)A= 50 km2

Aplicando la fórmula:V = 1000 * 0.4 * 700 * 50V = 14000000 m3

ESTUDIO DE MAXIMAS AVENIDAS

Una máxima avenida es un caudal de gran magnitud que desborda los ríos, quebradas y canales artificiales.

Las máximas avenidas de un río son las responsables de una serie de problemas a las localidades ribereñas cuando estas avenidas no son controladas y se producen inundaciones.

También pueden causar daños a las estructuras hidráulicas de control, de conducción, almacenamiento de las aguas, cuando las dimensiones de estas son inferiores a las que corresponderían a la dicha avenida máxima.

Por esta razón el análisis de las máximas avenidas tiene por objetivo estudiar el comportamiento de estos eventos a fin de predecirlos dentro de ciertos límites y poder determinar las dimensiones más convenientes para las obras de ingeniería, cuyo objetivo sea el control o manejo de las máximas avenidas.

El método racional consiste en calcular la escorrentía máxima en base a las intensidades máximas de precipitación.

Es el método más conocido y usado en el diseño de estructuras hidráulicas de conducción de caudales altos.

La fórmula racional tiene validez únicamente en cuencas pequeñas, menores de 1500 Has, porque es un modelo que responde bien a lluvias de alta intensidad y de corta duración, y esto generalmente ocurre en cuencas pequeñas.

Además supone que la intensidad de lluvia es constante durante un tiempo igual o mayor que el tiempo de concentración (Tc) y es uniforme en toda la cuenca.

El método racional tiene la siguiente expresión:

Q = (C * I * A) / 360

Donde:

Q= Avenida máxima en m3/s

I = Intensidad máxima de precipitación en el tiempo de concentración en mm/h

C = Coeficiente de escorrentía

A = Área de la cuenca en has.

EL METODO RACIONAL

En el método racional, para determinar la avenida máxima en una cuenca considera que el caudal máximo de una avenida es producido por una lluvia máxima cuya duración es igual al TIEMPO DE CONCENTRACION, el cual se define como el tiempo necesario para que el agua que discurre por la superficie procedente del punto más alejado de la cuenca alcance la salida.

TIEMPO DE CONCENTRACION

Tc =

Donde: Tc = Tiempo de concentración en horas L = Longitud del cauce principal en KmH = Diferencia de nivel entre la cota más elevada de la cuenca y la salida de la misma en m.

0.87 L3

H

0.385

El valor de I se calcula mediante la siguiente relación:

I =

Donde: Ii = Intensidad de la lluvia máxima en una hora en mm/h Tc = Tiempo de concentración en minutos.

Generalmente, sólo se dispondrá de valores diarios de precipitación, por lo que para determinar el valor de Ii es necesario recurrir a las denominadas “Curvas de Intensidad – Duración”

9.254 x Ii x Tc -0.55

INTENSIDAD MAXIMA DE PRECIPITACION EN EL TIEMPO DE CONCENTRACION

METODO RACIONAL

COEFIECIENTE DE ESCORRENTIA C

PRONUNCIADA ALTA MEDIA SUAVE DESPRECIABLE

50% 20% 5% 1%

IMPERMEABLE 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60

SEMIPERMEABLE 0.70 0.66 0.60 0.55 0.50

PERMEABLE 0.50 0.45 0.40 0.35 0.30

IMPERMEABLE 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50

SEMIPERMEABLE 0.60 0.55 0.50 0.45 0.40

PERMEABLE 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20

PASTOS IMPERMEABLE 0.65 0.60 0.55 0.50 0.45

SEMIPERMEABLE 0.55 0.50 0.45 0.40 0.35

PERMEABLE 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15

IMPERMEABLE 0.60 0.55 0.50 0.45 0.40

SEMIPERMEABLE 0.50 0.45 0.40 0.35 0.30

PERMEABLE 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10

BOSQUES IMPERMEABLE 0.55 0.50 0.45 0.40 0.35

SEMIPERMEABLE 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25

PERMEABLE 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05

HIERBA, GRAMA

VEGETACION DENSA

COBERTURA VEGETAL TIPO DE SUELOPENDIENTE DEL TERRENO

SIN VEGETACION

CULTIVOS

VEGETACION LIGERA

EJEMPLO DEL METODO RACIONALCalcular el caudal máximo de la avenida

En la zona de La Oroya se ha trazado una carretera en la que se considera la construcción de una cuneta para la conducción de aguas superficiales provenientes de la lluvia.

En el inicio de la cuneta trazada, la cuenca de recepción es de 250 hectáreas. De acuerdo a la información de los planos cartográficos, la longitud máxima del recorrido del agua es de 1.5 Km; el punto más alto de la cuenca es 3330 m.s.n.m. y el de desagüe es de 3000 m.s.n.m. El tipo de suelo de la cuenca es semipermeable con pendiente alta con vegetación densa.

Del estudio de tormentas se ha determinado la siguiente tabla de frecuencia de lluvias:

DURACION

(minutos) 1 10 50 100

10 4.60 6.70 9.50 12.50

20 4.10 6.20 9.00 11.90

30 3.60 5.90 8.30 11.00

60 3.40 5.20 7.40 10.40

INTENSIDAD DE LLUVIA (mm/h)

TIEMPO DE RETORNO (AÑOS)

SOLUCION EJEMPLO DEL METODO RACIONAL De acuerdo a las características de suelo y cobertura vegetal de la

cuenca, el coeficiente de escorrentía según el cuadro, es 0.40. El tiempo de concentración se calcula según:

Tc =

Donde: Tc = Tiempo de concentración en horas L = Longitud del cauce principal:1.5 KmH = Diferencia de nivel entre la cota más elevada de la cuenca y la salida de la misma:3300-3000 = 300 m.

0.87 L3

H

0.385

C x I x A 360