Estudio de Hidrologia y Drenaje

INFORME N 1

ESTUDIO DE PREINVERSION A NIVEL DE FACTIBILIDAD PARA LA REHABILITACION Y MEJORAMIENTO DE LA CARRETERA RESTIN LOBITOS TALARA MIRAMAR PUENTE SIMON RODRIGUEZHIDROLOGIA Y DRENAJE

TABLA DE CONTENIDO

1.INTRODUCCION1.1.ANALISIS Y REVISION DE ESTUDIOS ANTERIORES2.CONDICIONES TOPOGRAFICAS y climaticas2.1.TOPOGRAFIA Y CARTOGRAFIA2.2.CLIMA2.3.UBICACIN3.INFORMACIN HIDROMETEOROLGICA3.1.PRECIPITACIN MXIMA EN 24 HORAS4.ESTUDIO DE CUENCAS4.1.ANLISIS DE LA INFORMACIN.4.1.1.Caracterizacin de la precipitacin total mensual4.1.2.Caracterizacin de la precipitacin mxima en 24 horas4.2.ANLISIS ESTADSTICO DE precipitaciones4.3.ANLISIS DE FRECUENCIA DE LA PRECIPITACIN MXIMA EN 24 HORAS4.3.1.Prueba de bondad de ajuste4.4.Resultado de los anlisis.4.5.DETERMINACION DE LA Intensidad de lluvia4.6.DETERMINACION DEL TIEMPO DE CONCENTRACION4.7.PERIODO DE RETORNO5.Determinacin de Caudales de Diseo5.1.METODOLOGIA DE INFORMACION5.1.1.Mtodo Racional5.1.2.Mtodo del Hidrograma Unitario Triangular5.2.RESULTADO DE LOS ANLISIS5.3.CAUDAL DE DISEO PARA OBRAS DE DRENAJE LONGITUDINAL.5.3.1.Cunetas5.3.2.Diseo y optimizacin de las cunetas5.3.3.Resultado de los anlisis5.3.4.Alcantarillas para drenaje pluvial (de alivio)5.4.Badenes5.5.Subdrenes6.EVALUACION DE PROBLEMAS DE DRENAJE7.OBRAS DE DRENAJE EXISTENTES7.1.Introduccion7.2.Inventario de Estructuras de Drenaje Transversal Existente7.2.1.Alcantarillas7.2.2.Badenes8.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES9.HIDRAULICA FLUVIAL10.caracteristicas hidraulicas del flujo11.socavacion12.Glibo13.Estructuras de drenaje propuestas14.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

INDICE DE TABLAS

Tabla 1 - Obras proyectadas en el estudio de Pre FactibilidadTabla 2 - Estaciones Pluviometricas de Precipitaciones Maximas en 24 Horas (mm)Tabla 3 - Informacin CartogrficaTabla 4 - Estaciones Pluviometricas de Precipitaciones Maximas en 24 horas (mm)Tabla 5 - Influencia por el Mtodo de ThiessenTabla 6 - Caractersticas de las Subcuencas HidrogrficasTabla 7 - Ubicacin de CuencasTabla 8 - Precipitacin (mm) registrada en 1998Tabla 9 - Precipitacin Pluvial Mxima en 24 horas, en mmTabla 10 - Histograma de Precipitacin Mxima en 24 hTabla 11 - Resultados de los anlisis de bondad de mejor ajusteTabla 12 - Mxima precipitacin diariaTabla 13 - Mxima precipitacin diaria corregidaTabla 14 - Caractersticas de las cuencas de drenajeTabla 15 - Periodos de Retorno RecomendadosTabla 16 - Valores para la determinacin del Coeficiente de EscorrentaTabla 17 - Numero de curva de escorrenta para terrenos de cultivo (CN)Tabla 18 - Numero de curva de escorrenta para terrenos ridos y semiridos (CN)Tabla 19 - Grupos hidrolgicos de los suelosTabla 20 - Condiciones de humedad antecedenteTabla 21 - Caracterstica de CuencasTabla 22 - Caudales Mximos - Mtodo RacionalTabla 23 - Caudales Mximos - Mtodo Hidrograma TriangularTabla 24 - Caudal de Diseo para Cunetas tramo iTabla 25 - Caudal de Diseo para Cunetas tramo iiTabla 26 - Caudal de Diseo para Cunetas tramo iiiTabla 27 - Evaluacin de Caudal de diseo para Cuneta TriangularTabla 28 - Evaluacin velocidad de sedimentacin para Cuneta triangularTabla 29 - Evaluacin de Velocidad de erosin Cuneta TriangularTabla 30 - Inventario y Tipo de Alcantarillas ExistenteTabla 31 - Inventario y Tipo de Badn ExistenteTabla 32 - Calculo del coeficiente de rugosidad de Manning - Mtodo de CowanTabla 33 - Coeficientes de rugosidad de Manning para las quebradasTabla 34 - Variables Hidrulicas para el cruce km 16+880 Q TAIMETabla 35 - Variables Hidrulicas para el cruce km 18+950 Q AMARILLOSTabla 36 - Variables Hidrulicas para el cruce km 20+860 Q CHACALIAZATabla 37 - Variables Hidrulicas para el cruce km 24+480 Q SALINASTabla 38 - Variables Hidrulicas para el cruce km 24+880 Q LA CRUZTabla 39 - Variables Hidrulicas para el cruce km 26+790 Q LAS ANIMASTabla 40 - Variables Hidrulicas para el cruce km 16+880 Q1AUXTabla 41 - Variables Hidrulicas para el cruce km 23+000 Q2AUXTabla 42 - Variables Hidrulicas para el cruce km 23+160 Q3AUXTabla 43 - Variables Hidrulicas para el cruce km 23+540 Q4AUXTabla 44 - Variables Hidrulicas para el cruce km 25+160 Q5AUXTabla 45 - Variables Hidrulicas para el cruce km 26+880 Q6AUXTabla 46 - Variables Hidrulicas para el cruce km 31+600 Q7AUXTabla 47 - Cuadro Resumen Quebradas SimuladasTabla 48 - Cuadro Resumen Quebradas SimuladasTabla 49 Cuadro de socavaciones de los cauces de las principales estructurasTABLA 50 - CUADRO RESUMEN DE LOS CAUCES DE LAS PRINCIPALES ESTRUCTURASTabla 51 - Resumen de estructuras proyectadas

INDICE DE GRAFICOS

Grfico 1 - Precipitacin Mxima Enero 1998Grfico 2 - Precipitacin Mxima Febrero 1998Grfico 3 - Precipitacin Mxima Marzo 1998Grfico 4 - Precipitacin Mxima Abril 1998Grfico 5 - Histograma de Precipitacin Mxima en 24hGrfico 6 - Mxima precipitacin DiariaGrfico 7 - Calculo de la Capacidad de cunetas Triangulares n=0.025Grfico 8 - Calculo de la Capacidad de cunetas Triangulares n=0.020

INDICE DE IMAGENES

Imagen 1 - Ubicacin espacial de las Estaciones PluviomtricasIMAGEN 2 - Polgonos de ThiesenImagen 3 - Cuencas Hidrogrficas

ESTUDIO DE PREINVERSION A NIVEL DE FACTIBILIDAD PARA LA REHABILITACION Y MEJORAMIENTO DE LA CARRETERA RESTIN LOBITOS TALARA MIRAMAR PUENTE SIMON RODRIGUEZ

HIDROLOGIA Y DRENAJE1. INTRODUCCIONEl presente informe corresponde a los trabajos realizados en la especialidad de Estructuras y Obras de Arte para el proyecto Estudio de Pre inversin a nivel de Factibilidad para la Rehabilitacin y Mejoramiento para la Carretera El Alto - Restn Lobitos Talara Miramar Pte. Simn Rodrguez, ubicado en la Regin Piura.

El propsito del estudio de Hidrologa y Drenaje es identificar y cuantificar los requerimientos de drenaje de la carretera en toda su longitud. Para ello se efectuar el anlisis hidrolgico con la finalidad de identificar las cuencas hidrogrficas que interceptan la va, analizar la informacin pluviomtrica o hidromtrica de estaciones cercanas y representativas al proyecto, efectuar anlisis de frecuencias y obtener los caudales de pre diseo de las estructuras de drenaje, para diferentes tiempos de recurrencia. Cabe sealar que la hidrologa es una ciencia apoyada en las leyes estadsticas y probabilsticas, de tal manera que todos los valores calculados representan una posible ocurrencia, mas aun cuando los registros proporcionados por las entidades oficiales no cuentan con la extensin suficiente o han sido desmanteladas.

El procedimiento seguido en el estudio Hidrolgico es el siguiente:

Revisin de informacin existente

Recopilacin de la informacin cartogrfica e hidrometeorolgica

Anlisis de consistencia de la informacin

Determinacin de las precipitaciones mximas en 24 horas para diferentes periodos de retorno

Delimitacin y clculo de los parmetros de las cuencas que cruzan el trazo de la via

Trazo del Polgono de Thiessen para determinar el rea de influencia de las estaciones sobre el recorrido de la carretera.

Calculo de las descargas mximas en los lugares requeridos

En base a estos parmetros hidrolgicos se realizar la evaluacin hidrulica de las alternativas propuestas, evaluando y determinando sus principales caractersticas y dimensiones.1.1. ANALISIS Y REVISION DE ESTUDIOS ANTERIORES

El estudio anterior realizado en la zona es el Estudio de pre inversin a nivel de pre factibilidad del proyecto de Mejoramiento y Rehabilitacin de la Carretera Restn Lobitos Talara Negritos Miramar Puente Simn Rodrguez, data del ao 2008, y que adems es el sustento del presente nivel de estudio de factibilidad, y es mediante este estudio que se logr la viabilidad del proyecto. Dicho estudio realiza una evaluacin de todo el tramo, desde Restin hasta el Puente Simn Rodrguez, abarcando el tramo de la carretera.

All se presenta una evaluacin sucinta de la hidrologa y drenaje de la va, proponiendo intervenciones basados en estas evaluaciones del consultor.Dentro de las intervenciones propuestas en el estudio de Pre factibilidad se tienen:

Tabla 1 - Obras proyectadas en el estudio de Pre FactibilidadDescripcinCant.

Construccin de Badn L = 10m32



Reemplazo TMC 48"4

Construccin de Puente L = 30m11

Construccin de Alcantarilla de Concreto 2.0 x 2.06

Reemplazo por Alcantarilla de Concreto 2.0 x 2.04

Reemplazo por Alcantarilla de Concreto 3.0 x 3.03

Construccin de Alcantarilla de Concreto 1.0 x 1.02

Mantenimiento de Puente1

El clculo y sustento de las mismas se encuentra en el estudio de prefactibilidad.

Anlisis de la informacin pluviomtrica existente

La primera fase es la ubicacin de las estaciones que tienen influencia sobre el tramo en estudio, la calidad y cantidad de estaciones disponibles no ha variado, pero si se ha incrementado la cantidad de registros.

Las estaciones pluviomtricas que han sido consideradas son: la Estacin de El Alto, ubicado al inicio del tramo, la estacin Talara, Estacin Mallares y la Estacin La Esperanza, ubicada al final del tramo. Debido a la Extensin de la cuenca del Rio Parias, se toma adems la estacin Pananga para el anlisis. La influencia sobre la carretera de cada una de estas estaciones se determin por el mtodo de Polgonos de Thiessen. De lo que se desprende que estaciones como Pananga y Mallares no ejercen influencia alguna sobre el tramo en estudio.

El listado conteniendo la ubicacin geogrfica, tipo y los periodos de registro de las estaciones utilizadas en el Estudio Base se presenta a continuacin en la Tabla 2. Asimismo, en la Imagen n1 se muestra la ubicacin de las estaciones, y la Imagen N2 se muestra las reas de influencia, determinadas mediante el mtodo del polgono de Thiesen.Tabla 2 - Estaciones Pluviometricas de Precipitaciones Maximas en 24 Horas (mm)ESTACIONUBICACINAltitudPeriodo de Registro

LatitudLongitudDistritoProvinciaRegin(msnm)

EL ALTO4 16' S81 13' WEl AltoTalaraPiura2602001 - 2010

LA ESPERANZA4 55' S81 04' WColanPaitaPiura302001 - 2010

MALLARES4 51' S80 44' WMarcavelicaSullanaPiura452001 - 2010

TALARA4 32' S81 13' WPariasTalaraPiura501986 - 1995

PANANGA4 33' S80 53' WMarcavelicaSullanaPiura4402001 - 2010

Imagen 1 - Ubicacin espacial de las Estaciones Pluviomtricas

IMAGEN 2 - Polgonos de Thiesen

2. CONDICIONES TOPOGRAFICAS y climaticas2.1. TOPOGRAFIA Y CARTOGRAFIA

La carretera se desarrolla a travs de un relieve llano. Los ros y riachuelos presentan caudal en tiempos de verano, entre los meses de Enero y Abril, esto debido a que en esos meses se presenta registro de precipitaciones. Desde Mayo a Diciembre, estas quebradas no presentan caudal.

El tramo, en toda su extensin, se encuentra en la zona Chala, entre los 0 y 300 msnm.

De acuerdo a la zona donde se desarrolla el eje de la va en estudio se emplearan para las delimitaciones de las cuencas las siguientes hojas de las cartas nacionales, obtenidas del Instituto Geogrfico Nacional (IGN).

Tabla 3 - Informacin Cartogrfica

DenominacinHojaEscalaEntidad

9 - ALOBITOS1 : 100 000IGN

10 ATALARA1 : 100 000IGN

2.2. CLIMAPor su ubicacin, cerca de la zona ecuatorial, presenta un clima clido con temperaturas que van desde los 19C en invierno hasta los 33C en verano. Los problemas que se generan en la zona provienen del drenaje deficiente de las aguas pluviales extraordinarias que se presentan con la ocurrencia del Fenmeno El Nio.

Las caractersticas ambientales del rea son de un clima esencialmente tropical, desierto superrido premontano tropical, es decir, precipitaciones escasas en verano, caracterizado por un clima de desierto (prcticamente sin lluvias).

La morfologa del terreno vara desde una zona subhorizontal en las pampas desrticas que alternan con un relieve ondulado producto del tectonismo y la presencia de quebradas secas, as como la existencia de morros o puntas en el litoral marino; colinas aisladas y formando sistemas, terrazas fluviales y marinas.

El relieve de la zona es variado, con llanuras, sistemas de colinas bajas y cerros escarpados. Hidrolgicamente est delimitada entre el mar y las terrazas que se desarrollan a unos kilmetros paralelamente a la costa.

2.3. UBICACIN

El estudio realiza la evaluacin hidrolgica e hidrulica de la Carretera Restn Lobitos Talara Negritos Miramar Puente Simn Rodrguez, que est localizada en la regin Piura, provincias de Talara y Paita.

Accesibilidad:

El proyecto cuenta con una ruta de acceso vehicular que viene por el siguiente circuito:

-Lima El Alto, va asfaltada Carretera Panamericana

-El Alto, Talara - va afirmada y parte asfaltada

-Talara, Vichayal, va asfaltada y parte afirmada

-Vichayal Fin de Tramo, va afirmada en condiciones regulares

3. INFORMACIN HIDROMETEOROLGICA3.1. PRECIPITACIN MXIMA EN 24 HORASEn el tramo de estudio se encuentra dentro de la Cuenca Intercuenca Pacifico, entre las sub cuencas de los ros Chira, Parias y Quebrada Seca. En este espacio se han identificado las estaciones meteorolgicas por lo que estas sern calculados en base a la informacin de precipitacin mxima en 24 horas registradas por los pluvimetros controladas oficialmente por SENAMHI en el mbito de la zona de estudio, los cuales son:

Tabla 4 - Estaciones Pluviometricas de Precipitaciones Maximas en 24 horas (mm)ESTACIONUBICACINAltitudPeriodo de Registro

LatitudLongitudDistritoProvinciaRegin(msnm)

EL ALTO4 16' S81 13' WEl AltoTalaraPiura2602001 - 2010

LA ESPERANZA4 55' S81 04' WColanPaitaPiura302001 - 2010

MALLARES4 51' S80 44' WMarcavelicaSullanaPiura452001 - 2010

TALARA4 32' S81 13' WPariasTalaraPiura501986 - 1995

PANANGA4 33' S80 53' WMarcavelicaSullanaPiura4402001 - 2010

Para caracterizar los eventos mximos se cuenta con informacin de precipitacin mxima en 24 horas para los meses de Enero, Febrero, Marzo y Abril. A continuacin se presenta la informacin obtenida del SENAHMI para cada una de estas estaciones para el periodo 1990 al 2009:

Influencia de las estaciones a lo largo de la carretera

Aplicando la metodologa del Polgono de Thiessen y con los datos de las estaciones que se emplearan para el anlisis hidrolgico se considerara la siguiente distribucin:

Tabla 5 - Influencia por el Mtodo de Thiessen

EstacinInfluenciaKm

El AltoEn la vaInicio 26+030

TalaraEn la va26+030 77+363

La EsperanzaEn la va77+363 Al final

Para efectos de ser conservadores en el diseo se ha tomado como referencia solo las tres estaciones ubicadas a lo largo del tramo en estudio. Precisamente estas estaciones son las que tienen registros que generan valores caudales ms conservadores.

4. ESTUDIO DE CUENCAS

El estudio de cuencas toma en cuenta las caractersticas geogrficas de las cuencas, as como los tipos de suelos predominantes, el grado de cobertura vegetal, la presencia de cuerpos de agua, etc. Toda esta informacin sirve para caracterizar las diversas cuencas a lo largo del trazo de la carretera.

Las cuencas identificadas presentan en su punto de salida caudales importantes durante la ocurrencia del Fenmeno El Nio, cuando no ocurre este fenmeno las cuencas permanecen secas o con un caudal mnimo. Entre los fenmenos del nio ms importantes, tenemos los registrados en los aos de:

El Nio de 1925 Se extendi hasta Arequipa, Moquegua y Tacna

El Nio de 1982-83 Llego hasta Trujillo

El Nio de 1997-98 Llego hasta Ica, Cuzco y ArequipaSe observa que las cuencas presentan pendientes suaves con una ramificacin difusa en sus tramos finales. Destacan por su magnitud las cuencas de los ros Parias, Honda, Ancha, Media y Del CarbnSobre la base de las cartas geogrficas se ha elaborado el plano de cuencas, los cuales se muestran en el plano correspondiente. En la Tabla N6 se presenta las caractersticas geomorfolgicas de las quebradas evaluadas.Tabla 6 - Caractersticas de las Subcuencas HidrogrficasITEMSUBCUENCACauce Principal

rea (Km2)Longitud (Km)Cota inferior (m.s.n.m.)Cota Superior (m.s.n.m.)Pendiente (m/m)

C01TAIME27.208252750.03125

C02AMARILLOS8.253251750.05000

C03CHACALIAZA2.072251250.05000

C04SALINAS2.381.7251250.05882

C05LA CRUZ4.062.8251750.05357

C06LAS ANIMAS8.673.7251750.04054

C07MONTES9.728.2251750.01829

C08MEDIA196.2532153150.00938

C09HONDA440.1747155150.01064

C10PARIAS1055.71601510150.01667

C11S/N9.044251250.02500

C12S/N2.311.8251250.05556

C13S/N6.173501500.03333

C14ACHOLADO102.0914251750.01071

C15ANCHA226.6543.1208200.01856

C16DEL CARBON127.9120255250.02500

C17CHARANAL89.9918.4506500.03261

UBICACIN DE CUENCAS SEGN LA PROGRESIVA

Tabla 7 - Ubicacin de Cuencas

NSubcuencaUbicacin(Km.)

C01TAIME16+880

C02AMARILLOS18+950

C03CHACALIAZA20+860

C04SALINAS24+480

C05LA CRUZ24+880

C06LAS ANIMAS26+790

C07MONTES30+300

C08MEDIA40+100

C09HONDA41+000

C10PARIAS42+750

C11S/N43+980

C12S/N46+540

C13S/N49+070

C14ACHOLADO68+640

C15ANCHA77+300

C16DEL CARBON97+070

C17CHARANAL111+500

Imagen 3 - Cuencas Hidrogrficas

El plano de cuencas localizado se ha realizado en base a datos de cartas nacionales, y este se muestra en el captulo de Anexos correspondiente.

4.1. ANLISIS DE LA INFORMACIN.4.1.1. Caracterizacin de la precipitacin total mensual

Como se mencion anteriormente las lluvias, en pocas normales, son escasas en la zona; est caracterizado por un clima propio de desierto, prcticamente sin lluvias en donde el promedio mximo de precipitacin total por ao es menor de 15 mm, con excepcin de aos excepcionales y anmalos en donde la precipitacin total anual supera grandemente este valor.

En el estudio de Pre factibilidad, se hace un anlisis del periodo cuando ocurri el ltimo Fenmeno del Nio, el cual fue en el ao 1998; as por ejemplo, se registraron los siguientes valores:

Tabla 8 - Precipitacin (mm) registrada en 1998MesEstacin

TalaraNegritosEl Alto

Enero340.90347.00394.55

Febrero235.10283.90374.00

Marzo520.40570.20473.70

Abril75.0059.30104.50

Si hacemos una comparacin entre los valores obtenidos de las estaciones pluviomtricas, se puede determinar que las precipitaciones se concentran durante el verano, o sea en los meses de enero, febrero, marzo y abril; en los meses restantes las lluvias son casi nulas.

4.1.2. Caracterizacin de la precipitacin mxima en 24 horas

Teniendo en cuenta el fenmeno del Nio producido en el ao 1998, a partir del estudio de prefactibilidad, se cuenta con datos de precipitaciones pluviales mximas en 24 horas en las estaciones Talara, Negritos y El Alto, para los meses de enero a abril de dicho ao. Los valores muestran que los valores mximos registrados en las estaciones Talara, Negritos y El Alto, son 215.0 mm, 142.0 mm y 163.2 mm respectivamente, tal como se muestra en los datos presentados en la Tabla 8:Tabla 9 - Precipitacin Pluvial Mxima en 24 horas, en mm

Grfico 1 - Precipitacin Mxima Enero 1998

Grfico 2 - Precipitacin Mxima Febrero 1998

Grfico 3 - Precipitacin Mxima Marzo 1998

Grfico 4 - Precipitacin Mxima Abril 1998

En el tramo en estudio los caudales de diseo se han calculado en base a la informacin de lluvias mximas registradas en las estaciones de El Alto, La Esperanza, Mallares, Talara y Pananga. La estacin de Negritos queda descartada debido a que no se encuentra dentro del rea del trazo estudiado.En la tabla 8, se muestran los valores de las precipitaciones mximas en 24 horas de las estaciones El Alto, La Esperanza, Mallares, Talara, Pananga para el perodo 1986-2010. En la Figura N1 se presenta el histograma correspondiente. La informacin mostrada tiene como base la informacin brindada por el Senahmi.Tabla 10 - Histograma de Precipitacin Mxima en 24 hAOEL ALTOLA ESPERANZAMALLARESTALARAPANANGA

260 msnm30 msnm45 msnm50 msnm440 msnm

119863.80.0

2198732.864.015.0

319883.215.70.0

419899.331.24.0

519902.12.60.0

619911.515.40.3

7199255.6100.456.0

819934.0

9199411.77.0

1019958.81.80.0

1119962.92.0

12199724.785.8

131998163.296.6201.0215.0

14199922.864.8

1520006.219.7

16200126.014.562.560.2

17200244.022.447.160.5

1820037.88.612.941.8

1920043.35.37.346.1

2020054.61.56.128.3

21200653.810.025.829.9

22200713.03.78.436.4

23200836.772.079.096.3

2420099.88.722.134.0

25201057.859.570.468.1

Media13.008.8022.100.3043.95

Mximo163.2096.60201.00215.0096.30

Mnimo0.001.501.800.0028.30

D standard44.3625.8746.2559.6421.30

Grfico 5 - Histograma de Precipitacin Mxima en 24h

De acuerdo al Histograma de precipitacin se puede concluir que durante el fenmeno del Nio del ao 1998 se obtuvo una precipitacin muy por mayor del promedio en otros aos.4.2. ANLISIS ESTADSTICO DE precipitacionesPara realizar el anlisis Estadstico, los valores histricos de precipitacin mxima en 24 horas, se ajustaron a las distribuciones tericas: Distribucin Normal Distribucin Log Normal 2 parmetros Distribucin Log Normal 3 parmetros Distribucin Gamma 2 parmetros Distribucin Gamma 3 parmetros Distribucin Log Pearson Tipo III Distribucin Gumbel Distribucin Log GumbelPara determinar cul de las distribuciones estudiadas se adapta mejor a la informacin histrica, se ha utilizado la prueba Kolmogorov Smirnov, debida a que se aplica a cualquier distribucin.

Los caudales mximos se estimarn mediante modelos de precipitacin-escorrenta, sobre la base la precipitacin mxima en 24 horas y de las caractersticas geomorfolgicas de las cuencas.Para ello se toma como representativa a los valores registrados en las estaciones El Alto, La Esperanza, Mallares, Talara y Pananga.4.3. ANLISIS DE FRECUENCIA DE LA PRECIPITACIN MXIMA EN 24 HORASa) Distribucin Normal: Es simtrica con respecto a la media y no ha sido muy utilizada en anlisis de frecuencia de avenidas, puesto que la mayora de las series de avenidas tienen un sesgo positivo. Sin embargo se ha encontrado apropiada para ciertas series de eventos de descarga y niveles de agua, en particular donde hay grandes almacenamientos.

Funcin de distribucin de probabilidad:

=Media de la muestra

=Desviacin estndar de la muestraConsiderando la variable estandarizada:

b) Distribucin Gumbel: La distribucin tipo Gumbel es una de las distribuciones de valor extremo, por lo que es llamada tambin Distribucin de Valor Extremo Tipo 1. Es aplicada tanto a precipitaciones mximas como avenidas mximas, teniendo buenos resultados para nuestro territorio.


c) Distribucin Log Normal: Considera que los logaritmos de los caudales tienen una distribucin Normal. Ha sido extensamente utilizada en los Estados Unidos y Canad debido a su consistencia y facilidad de aplicacin e interpretacin.


La variable estandarizada est dada por:

y , son la media y desviacin estndar de los logaritmos de las precipitaciones o caudales.

d) Distribucin Log Normal 3 Parmetros: Esta variante de la distribucin Log Normal, podr ser usada cuando la transformada presenta un sesgo significativo.


La variable estandarizada est dada por:

e) Distribucin Log Pearson III: Es una distribucin muy usada en el anlisis de avenidas con buenos resultados en Estados Unidos y Canad.


Relaciones adicionales:

Siendo el sesgo.4.3.1. Prueba de bondad de ajustePara saber que distribucin terica se ajusta mejor a los datos de intensidades calculadas, se aplicar la prueba de bondad de ajuste Kolmogorov-Smirnov. Consiste en comparar el mximo valor absoluto de la diferencia D entre la funcin de distribucin de probabilidad observada Fo(Xm) y la estimada F(Xm).

Con un valor crtico d que depende del nmero de datos y del nivel de significacin seleccionado.

Si D Qd

Q = Descarga mxima proyectada en m3/seg (proveniente del estudio hidrulico).

Qd = Descarga de diseo de la obra en m3/seg (proviene del estudio hidrolgico)

5.3.1. Cunetas

Actualmente existe en ciertos tramos un sistema de cunetas, el cual funciona en forma deficiente, no protege adecuadamente la va de los flujos de escorrenta superficial. Por esto se propone implementar un sistema nuevo de cunetasEl control de las aguas superficiales, que discurren por la superficie de rodadura as como por los taludes de los cerros que bordean la carretera, se realizar por estructuras denominadas cunetas, las cuales captarn las aguas de escorrenta superficial y las conducirn hasta las estructuras de evacuacin hacia los drenes naturales, que son las quebradas y ros.

5.3.1.1. Consideraciones para el diseo hidrulicoEl diseo de las cunetas ha contemplado las siguientes consideraciones climticas y geomtricas:

Longitud del Tramo

La longitud del tramo de cuneta que se ha adoptado para el estudio depende de varios factores: ubicacin de entregas naturales (quebradas, ros, etc.), ubicacin de puntos bajos que presenta el perfil de la carretera y pendiente muy pronunciada. Sin embargo de manera general se adoptaran longitudes de 250 metros aproximadamente, por ser una zona de relativa intensidad de lluvias. Pendiente longitudinal de la carretera

De acuerdo al Manual para el Diseo de Caminos No Pavimentados de Bajo Volumen de trnsito, la pendiente longitudinal mnima ser 0.5 %, evitndose los tramos horizontales, con el fin de facilitar el movimiento del agua de las cunetas hacia sus aliviaderos o alcantarillas.

Seccin geomtrica tpica de la Cuneta

La profundidad ser determinada, en conjunto con los dems elementos de su seccin, por los volmenes de las aguas superficiales a conducir, as como de los factores funcionales y geomtricos correspondientes.

La inclinacin del Talud depender, por condiciones de seguridad, de la velocidad y volumen de diseo de la carretera o camino. De acuerdo al Manual de Diseo Geomtrico, para una seccin triangular, la profundidad mnima de esta cuneta ser de 0.30 m para regiones lluviosas.La inclinacin del Talud depender, por condiciones de seguridad, de la velocidad y volumen de diseo de la carretera o camino. Para una velocidad directriz menor de 70 Km/h y un IMDA menor de 750, el Manual de Diseo Geomtrico recomienda 1V: 2H.5.3.1.2. Estimacin de caudales

Para hallar el caudal de diseo de las cunetas se ha considerado que el aporte de caudales proviene de dos partes bien diferenciadas: Caudal proveniente de la plataforma de la carretera y Caudal proveniente de los taludes y mrgenes aledaosLa sumatoria de ambos proporciona el caudal de diseo para cunetas.

5.3.1.3. Caudal proveniente de la carretera y sus mrgenes:

Para la determinacin del caudal de aporte hacia la cuneta generada por la carretera se tomara la precipitacin mxima diaria registrada en las estaciones correspondientes para un perodo de retorno de 10 aos.

Se est considerando una longitud mxima de 250 m para la descarga de las cunetas, valor recomendado para regiones poco lluviosas en el Manual para el Diseo de Caminos No Pavimentados de Bajo Volumen de Transito, siendo evaluado hidrulicamente para la verificacin de los caudales.

Para determinar el caudal de la carretera y sus mrgenes se est considerando el aporte de 2 zonas bien diferenciadas:

desde la calzada

desde reas colindantes (talud superior)

En el clculo del aporte realizado por la calzada se considerara todo el ancho de la misma por la longitud mxima considerada de 250 m. En el aporte de las reas colindantes, se ha considerara hasta una altura de 50m por una longitud de 250 m.

Para determinar el tiempo de concentracin se adoptara el criterio detallado en la Norma Espaola para Drenaje Superficial 5.2 IC. Esto debido a que las aguas que vierten a las cunetas se desplazan en flujo difuso sobre el terreno. La norma establece:

Si el recorrido del agua sobre la superficie fuera menor de 30 m, se podr considerar que el tiempo de concentracin es de cinco minutos. Este valor se podr aumentar de cinco a diez minutos al aumentar el recorrido del agua por la plataforma de treinta (30) a ciento cincuenta (150) m; para las mrgenes se podr hacer uso del baco de la figura siguiente.

5.3.1.4. Caudal de diseo para cunetas:

Para determinar el caudal de diseo de las cunetas se suman los dos caudales anteriormente hallados. Teniendo para la descarga de las aguas transportadas, alcantarillas de drenaje pluvial distanciadas 250 m como mximo.

5.3.2. Diseo y optimizacin de las cunetas

Las cunetas tienen una importante incidencia en el costo directo de las obras de arte y drenaje de una carretera. Por lo que creemos importante optimizar su diseo, determinando tramos homogneos que nos permitan establecer cunetas eficientes, de acuerdo a los requerimientos hidrulicos, y que adems representen un bajo coste para el proyecto.

Al respecto es importante destacar que el caudal transportado por las cunetas es un valor muy sensible a la variacin de la pendiente, la misma que est condicionada por la topografa existente y el diseo vial propuesto.

Bajo estas consideraciones se realizara el anlisis de la seccin hidrulica que sea apropiada a los objetivos planteados.5.3.3. Resultado de los anlisis

Los valores sean calculado con las intensidades de la Estacin correspondiente (El alto, Talara y Esperanza) para periodos de retorno de Tr= 20 aos para tiempos de concentracin de 10 y 15 minutos. Los clculos para determinar los caudales se muestran las tablas siguientes:Tabla 24 - Caudal de Diseo para Cunetas tramo iDescripcinUnidPlataformaTaludTotal

Coeficiente de Escorrenta0.550.45

Ancho de rea tributariam6.650

Longitud de rea tributariam250200

AreaKm20.001650.010

Tiempo de concentracinmin1015

Perodo de retornoao2020

Intensidadmm/h76.8566.27

Caudal de Diseo m3/s0.0190.0830.102

Tabla 25 - Caudal de Diseo para Cunetas tramo ii

DescripcinUnidPlataformaTaludTotal




AreaKm20.001650.010





Tabla 26 - Caudal de Diseo para Cunetas tramo iii

DescripcinUnidPlataformaTaludTotal




AreaKm20.001650.010





En conclusin, se podr disear una cuneta que soporte el mayor caudal. Como las cunetas sern a ambos lados de la carretera, y el caudal mayor a transportar ser de 0.106 m3/s, entonces cada uno de los ramales transportara 53.03 l/s. Cabe resaltar que estos clculos incluyen precipitaciones registradas durante el Fenmeno del Nio del ao 1998.Estos caudales han sido analizados con la seccin de la cuneta propuesta, a fin de establecer su adecuada capacidad de conduccin. La relacin que usaremos es la ecuacin de Manning, cuyos resultados se muestran en el siguiente cuadro:

Tabla 27 - Evaluacin de Caudal de diseo para Cuneta Triangular

Para el caso de la evaluacin de la velocidad de sedimentacin valores experimentales indican que este valor mnimo es de 0.30 m/s, velocidades menores disminuyen la capacidad de transporte del canal.

Finalmente mediante la frmula de Manning determinamos esta velocidad mnima. Los resultados se muestran en el cuadro siguiente:Tabla 28 - Evaluacin velocidad de sedimentacin para Cuneta triangular

Para el caso de la evaluacin de la velocidad de erosin la Norma Peruana MDCNPBVT MTC, en su Captulo 4.1 Drenaje Superficial subcaptulo 4.1.1 Consideraciones Generales parte e.1 Daos en el elemento de drenaje superficial, establece que la velocidad mxima admisible para superficies de material conglomerado, pizarras duras, rocas blandas est entre 1.40 2.40 m/s.

Mediante la frmula de Manning determinamos esta velocidad mxima. Los resultados se muestran en el cuadro siguiente:

Tabla 29 - Evaluacin de Velocidad de erosin Cuneta Triangular

El caudal de diseo para las cunetas fue definido anteriormente y corroborado segn la ecuacin de Manning, cuyo resultado fue 0.0458 m3/s. Para este caudal se ha diseado una seccin tpica con la siguiente dimensin:Seccin tpica proyectada

Altura

: 0.30 m.

Ancho

: 0.90 m. (0.75 m + 0.15m)

Cabe indicar que los espaciamientos de las longitudes de las cunetas dependen de la ubicacin de las entregas (quebradas, depresiones, cursos de agua, etc.) y ubicacin de puntos bajos que presenta el perfil de la carretera, siendo las longitudes variables entre 40 a 280m. Para todos los casos, se consideraran estas cunetas.

Para sectores caracterizados por presentar gran talud de corte de material conglomerado se recomienda dejar un espacio de 0.50m al costado de las cunetas Triangulares para contener el material que pueda desprenderse de los taludes evitando que el mismo clmate las cunetas.

Para las cunetas de seccin triangular se recomienda una pendiente mnima de 0.10%.

Grfico 7 - Calculo de la Capacidad de cunetas Triangulares n=0.025

Grfico 8 - Calculo de la Capacidad de cunetas Triangulares n=0.020

Mxima velocidad permitida en canales no recubiertos de vegetacin

MATERIAL DE LA CAJA DEL CANALn

ManningVelocidad (m/s)

Agua limpiaAgua con partculas coloidalesAgua transportando arena, grava o fragmentos

Arena fina coloidal0.0201.450.750.45

Franco arenoso no coloidal0.0200.530.750.60

Franco limoso no coloidal0.0200.600.900.60

Limos aluviales no coloidales0.0200.601.050.60

Franco consistente normal0.0200.751.050.68

Ceniza volcnica0.0200.751.050.60

Arcilla consistente muy coloidal0.0251.131.500.90

Limo aluvial coloidal0.0251.131.500.90

Pizarra y capas duras0.0251.801.801.50

Grava fina0.0200.751.501.13

Suelo franco clasificado no coloidal0.0301.131.500.90

Suelo franco clasificado coloidal0.0301.201.651.50

Grava gruesa no coloidal0.0251.201.801.95

Gravas y guijarros0.0351.801.801.50

Fuente: Krochin Sviatoslav. Diseo Hidrulico, Ed. MIR, Mosc, 1978

Asimismo, otra factor que hay que considerar es la velocidad mnima permisible, la cual es aquella que no permite sedimentacin, este valor es muy variable y no puede ser determinado con exactitud, cuando el agua fluye sin limo este valor carece de importancia, pero la baja velocidad favorece el crecimiento de las plantas, en canales de tierra, da el valor de 0.889 m/seg

Segn la tabla de clculo hidrulico y comparndola con la de mnima y mxima velocidad permisible, esto restringir la pendiente de la cuenta la cual deber de estar entre 0.01 y 0.03 m/m.5.3.4. Alcantarillas para drenaje pluvial (de alivio)

Se propone la ampliacin y/o reemplazo de las alcantarillas existentes y la construccin de alcantarillas nuevas de TMC en los sectores indicados en la planilla correspondiente. El estado de las alcantarillas existentes es deficiente.

El dimensionamiento de la alcantarilla de evacuacin se calculara considerando que una alcantarilla debe evacuar como mximo 2 ramales de cunetas. Si una cuneta de 250 m conduce 0.053 m3/s, dos cunetas evacuarn 0.106 m3/s.

El dimetro de la alcantarilla se calculara de acuerdo al mtodo propuesto por la Direccin de Vialidad de California:

Dnde:

Qd= Caudal de diseo en m3/s

d = dimetro de la alcantarilla en m.

Para el caudal de 0.106 m3/s, se obtiene un dimetro de 0.40 m. una alcantarilla TMC de 24 (dimetro de 0.60 m) sera el mnimo para evacuar este caudal, suficiente para evacuar las aguas de la cuneta y para el mantenimiento de la alcantarilla.5.4. BadenesSe ha detectado la presencia de badenes naturales existentes y que deben ser confrontados con el diseo del trazo, para establecer si se mantiene la rasante o en su defecto se eleva, lo que determinara la instalacin de una estructura diferente a la actual.

Criterios de diseo

La altura mxima alcanzada por el nivel del agua en el badn para el clculo del caudal de diseo es 30 cm.

Si el caudal de hidrolgico (Qm) es menor que el caudal de diseo mximo, se acepta el badn. El periodo de retorno para estas estructuras es de 50 aos.El badn se comporta como una canal de superficie libre y para determinar su capacidad se utilizara la frmula de Manning la que se expresa:

Dnde:

Q: caudal de diseo (m3/s).

n: coeficiente de rugosidad de Manning que depende de la superficie.

A: rea de la seccin transversal (m2)

P: permetro mojado de la seccin transversal en (m2)

R: radio hidrulico dado por A/P (m).

S: pendiente longitudinal del fondo (m/m).Para el proyecto, se han determinado que los badenes a utilizar sern los siguientes:

NEstructura PropuestaQd (m3/s)

TipoSeccionMaterialDimensiones

Ancho de solera (m)TaludPendiente (m/m)Longitud (m)

1BadenTrapezoidalConcreto6.001:250.0220.0031.79








Para el caso de los badenes proyectados a la salida de las quebradas delimitadas:

QUEBRADAESTRUCTURALONGITUD (M)QM (M3/S) TR=50 AOSQD (M3/S)VERIF.

TAIMEBADEN80.0015.92112.48CUMPLE

AMARILLOSBADEN80.0010.18112.48CUMPLE

LAS ANIMASBADEN80.000.30112.48CUMPLE

MONTESBADEN80.000.18112.48CUMPLE

MEDIABADEN120.0045.36166.67CUMPLE

HONDABADEN120.00113.59166.67CUMPLE

PARIASBADEN140.00278.54612.82CUMPLE

ANCHABADEN80.0054.67112.48CUMPLE

CHARANALBADEN80.0032.61112.48CUMPLE

5.5. Alcantarillas

Se propone la construccin de alcantarillas las cuales sirvan como estructura para pase de aguas.

Los dimetros de las alcantarillas consideras son los siguientes:

ESTRUCTURATIPODIAMETRO (PULG)QD (M3/S)

alcantarillaTMC240.4032




5.6. SubdrenesCon el objeto de interceptar, conducir y evacuar los flujos subsuperficiales y/o subterrneos a nivel del material de fundacin de la va y/o provenientes de taludes adyacentes se han previsto proyectar subdrenes.

As como se evidencia, la necesidad de complementar el drenaje superficial existente, tambin se aprecia que en muchos sectores de la va, producto de las caractersticas propias del terreno y de la accin natural de los ascensos y descensos del nivel fretico, se observa la falta de drenaje sub-superficial, es por eso que se considera imprescindible la construccin de sub-drenes.

El tipo de subdren proyectado ser el tipo francs que estar constituido por una zanja de 1.50m de profundidad y 0.60m de ancho, en la que se colocar material filtro (grava o gravilla), los que estarn cubiertos con geotextil.

6. EVALUACION DE PROBLEMAS DE DRENAJE

Con la finalidad de evaluar la zona del proyecto, se realiz el estudio de campo correspondiente a toda la carretera, que consisti en analizar las caractersticas topogrficas de los lugares donde se ubican los cursos de agua que cruzan la va, al igual que las condiciones en que se hallan los tipos de estructuras existentes. Tambin se evalu el entorno que rodea a las quebradas y por ende a la va lo mismo que el comportamiento hidrulico de las quebradas o pases de agua y la necesidad de la implementacin de nuevas obras de drenaje o el cambio de algunas existentes, por deficiente operacin, porque se deben considerar los cambios, en el tiempo, de las obra de drenaje, por las siguientes razones: Deterioro por uso normal

Deterioro por capacidad insuficiente o carencia de obras de proteccin, como en alcantarillas, pontones, etc.

Seleccin inadecuada del tipo de estructuras, como colocar alcantarillas en quebradas que tienen significativo arrastre de solidos

Falta de mantenimiento u operacin inadecuada de disposicin de materiales de derrumbe, en la estructura o cercana a ella.

Topogrficamente, este tramo de va se desarrolla en zona de relieve llano, en su mayora conformado por material elico, los suelos presentan alta permeabilidad con filtracin, erosin y raptacin, siendo sensibles a derrumbes y deslizamientos. El estado de conservacin de la va entre El Alto, Vichayal y el puente Simn Rodrguez es deficiente, por falta de mantenimiento y carencia de estructuras de drenaje (cuentas, alcantarillas y subdrenaje), a lo cual se debe agregar que el sistema de drenaje est colapsado en su mayora, pues las alcantarillas existentes en su mayora se encuentran colapsadas por derrumbe, erosin y/o socavacin, siendo escasas las del tipo marco o TMC que se encuentran en buen estado. Hay otras que se encuentran colmatadas y por tal, actualmente se encuentran inoperativas.Esta va se desarrolla en forma paralela al ocano pacifico, teniendo cruces de ros, siendo los ms grandes entre la progresiva 39+500 y 43+500, donde se ubican las desembocaduras de los ros Media, Honda y Parias, ros los cuales se activan en temporada de lluvias. Los flujos formados cruzan la va y divagan por la plataforma erosionndola y produciendo arrastre de material fino, cortes y tajos que destruyen la plataforma, y las obras de drenaje que an existen llegan a colmatarse por falta de mantenimiento y limpieza del material, arrastre de finos, haciendo que muchas veces estas colapsen.En la longitud toda de la va, solo existen 2.99 km de cunetas, los cuales son insuficientes para la adecuada captacin y eliminacin de los flujos de escorrenta proveniente de los taludes y la superficie de la carretera.

A lo largo de la carretera, se han encontrado diversas estructuras que conforman el sistema de drenaje, entre las que se cuentan: puentes, pontones, alcantarillas y badenes, variando la calidad estructura, desde rusticas con pircas de piedra, hasta obras de concreto del tipo marco y losa y tambin circulares TMC, en su totalidad en mal estado y algunas hidrulicamente deficientes.

A lo largo del tramo de la carretera en estudio, se han observado problemas de drenaje que comprometen considerablemente la va actual, incluyendo insuficiencia en la cantidad, con una densidad de drenaje de 0.43 alcantarillas por kilmetro, reducida capacidad de las existentes y carencia de cunetas, asimismo se ha verificado que el estado de conservacin y operatividad de las estructuras es deficiente.Algunos cruces de quebradas, estn provistos de badenes que, en general, se encuentran en mal estado de conservacin y en otros no existen obras definidas de control de flujo.

7. OBRAS DE DRENAJE EXISTENTES

7.1. Introduccion

El tramo de la va objeto del presente estudio, presenta caractersticas propias de un camino rural, la superficie de rodadura presenta tramos asfaltados, otros lastrados y otros de afirmado, las estructuras de drenaje existentes, unas se encuentran en buen estado, otras se encuentran colapsadas y en muchos cruces no existen estructuras de drenaje transversal.

El sistema de drenaje existente en la carretera en estudio est constituido principalmente por obras de drenaje transversal para el control de la escorrenta superficial como: puentes, pontones, alcantarillas y badenes, las que en su mayora se encuentran colapsadas, colmatadas, o en mal estado impidiendo su normal funcionamiento hidrulico.En lo que respecta a alcantarillas, este tramo de la va, presenta algunas alcantarillas circulares TMC, con estructuras de entrada y salida colapsadas, principalmente por efecto de las lluvias del ltimo periodo de precipitacin extrema; presenta pocos tramos con sistema de drenaje longitudinal (cunetas), lo que se evidencia por la presencia de erosin, formacin de crcavas.Hay tramos, donde se observa la falta de limpieza y mantenimiento, y el flujo de rebose circula por la plataforma de la va y el talud inferior de la va generando erosin.

Teniendo en cuenta que las condiciones y dimensiones de muchas de las estructuras existentes, no se ajuntan a la sobrecarga, dimensiones hidrulicas y anchos requeridos en el proyecto, se ha previsto reemplazar las estructuras que se encuentran en mal estado.

7.2. Inventario de Estructuras de Drenaje Transversal Existente

Las estructuras existentes en el tramo en estudio se circunscriben a alcantarillas de variado tipo, canales, badenes, pontones y puentes.En el Anexo Inventario de Estructuras, se presenta el Inventario y Evaluacin de las estructuras de drenaje transversal existente en este tramo.7.2.1. Alcantarillas

De acuerdo al inventario realizado existen un total de 47 alcantarillas

Las alcantarillas existentes estn conformadas por tajeas (ladrillos acomodados), circulares (tubos de concreto, TMC y tubera de fierro galvanizado) y marcos de concreto armado. Algunas alcantarillas funcionan como cruce de canales de riego, de seccin variable, predominando las de seccin circular y TMC.En la tabla 30, se presenta el resumen del inventario de alcantarillas.

Tabla 30 - Inventario y Tipo de Alcantarillas Existente

LEYENDAN

TipoDescripcin

CircularTubera de concreto4

CircularTubera Metlica Corrugada23

CircularTubera de fierro galvanizado8

TajeaLadrillo acomodado1

RectangularMarco de concreto Armado11

TOTAL47

7.2.2. BadenesLos badenes que existen en la va son del tipo rustico de formacin natural (tierra) y del otros son de concreto.

En el presente estudio, se inventario 09 badenes, para el cruce de quebradas que se activan solo en periodos de lluvia.En la tabla 31, se presentan la ubicacin de los badenes identificados en el tramo.

Tabla 31 - Inventario y Tipo de Badn Existente

NProgresivaTipoLongitud (m)Ancho (m)

105+500.0CONCRETO20.006.60

235+520.0CONCRETO140.007.00

344+080.0TIERRA8.008.20

449+775.0CONCRETO10.006.60

5103+980.0TIERRA20.006.00

6104+600.0CONCRETO20.0013.50

7108+120.0TIERRA20.007.20

8109+765.0TIERRA25.007.20

9114+100.0CONCRETO20.007.40

8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Del anlisis de las precipitaciones pluviales se concluye que las precipitaciones pluviales se registran, en su mayor parte, entre los meses de Enero y Abril; el resto de meses, incluso, no se presentan datos de precipitacin, es por ello que estos son los meses ms favorables para trabajos de explotacin de canteras, construccin del pavimento, y en el caso de la construccin y/o rehabilitacin de las estructuras de drenaje menores tales como alcantarillas, rehabilitacin de canales y muros de contencin. Adems, entre estos meses, Mayo a Diciembre, deberan de realizarse los trabajos de construccin de las estructuras mayores, tal es el caso de pontones, puentes, para las diferentes quebradas. Se consideran lluvias extraordinarias a las producidas entre los meses Enero a Abril, donde las altas precipitaciones generan arrastre de material en suspensin en las quebradas y ros lo que dificulta los procesos constructivos de las estructuras de obras de arte y ros lo que dificulta los procesos constructivos de las estructuras de obras de arte, drenaje y proteccin por lo que se recomienda planificar las actividades teniendo en cuenta estos periodos para no generar retrasos en el calendario de obra. En cuanto a intensidades de precipitacin es notoria una mayor magnitud de precipitaciones mximas de 24h de duracin en la estacin Mallares, en segundo lugar est la estacin de La esperanza.

Los datos considerados para el anlisis incluyen las lluvias registradas en el fenmeno del nio del ao 1998. Estos registran eventos muy por encima de los registrados durante otros aos.

Las zonas de influencia de las estaciones pluviomtricas dentro del desarrollo de la carretera, fueron delimitadas haciendo uso del mtodo del polgono de Thiesen que a pesar de su sencillez se considera prctico en comparacin a otros mtodos.

EstacinInfluenciaKm

El AltoEn la vaInicio 26+030

TalaraEn la va26+030 77+363

La EsperanzaEn la va77+363 Al final

Los caudales de diseo para las cuencas pequeas se muestran en la siguiente tabla

Los caudales de diseo para las cuencas grandes se muestran en la siguiente tabla

ESTUDIO DE HIDRAULICA9. HIDRAULICA FLUVIAL

El diseo de puentes y pontones sobre un cruce de agua demanda que se tomen en cuenta las caractersticas del flujo que pasa por debajo de este, de modo de establecer los parmetros hidrulicos para dimensionamiento de la estructura.

Conociendo el caudal de diseo se deben determinar las caractersticas hidrulicas del flujo a su paso a travs de la seccin de cruce y de algunas secciones aguas arriba y aguas debajo de este cruce. Para ello se ha realizado el uso del programa de computo Hec-Ras vcersion 4.1.0 River Analisis System de la U.S. Army Corps of Engeneers y el uso de frmulas planteadas por investigadores tales como, Froehlich, Laursen, Lischtvan Lebediev, Blench, Lacey, etc, para la determinacin de la socavacin en el lecho del rio, el cual permite determinar el perfil de flujo en un tramo dado ante el paso de cierto caudal, proporcionando adems datos de velocidad, rgimen de flujo, rea, ancho superficial, dems caractersticas hidrulicas de inters.

Caractersticas hidrulicas de la zona en estudio

Con el objeto de calcula las caractersticas hidrulicas del rea de estudio se realizaron las siguientes actividades: Visita de campo a la zona del estudio y estudios Topogrficos con fines de establecer las caractersticas geomtricas e hidrulicas del cauce, pendientes longitudinales de fondo y de superficie de agua, y propiedades del material de cauce. Se establecieron las siguientes propiedades:

Gradiente HidrulicaLa pendiente promedio de la superficie de agua en la zona de estudio se ha estimado en el modelo HECRAS, en general se establece que el flujo es de rgimen subcrtico debido a la baja pendiente del cauce. Los resultados se muestran ms adelante.Coeficiente de rugosidad

El coeficiente de rugosidad de Manning se ha determinado mediante el Mtodo de Cowan, los valores se obtienen de la siguiente tabla obtenida del libro de Chow hidrulica de canales Abiertos

Tabla 32 - Calculo del coeficiente de rugosidad de Manning - Mtodo de Cowan

Condiciones del canalValores

Material del lechoTierran00.020

Corte en roca0.025

Grava fina0.024

Grava Gruesa0.038

Grado de irregularidadSuaven10.000

Menor0.005

Moderado0.010

Severo0.020

Variaciones de la seccin transversalGradualn20.000

Ocasionalmente alternante0.005

Frecuentemente alternante0.010-0.015

Efecto relativo de las obstruccionesInsignificanten30.000

Menor0.010-0.015

Apreciable0.020-0.030

Severo0.040-0.060

VegetacinBajan40.005-0.010

Media0.010-0.025

Alta0.025-0.050

Muy Alta0.050-0.100

Expresin de Cowan

n= (n0+n1+n2+n3+n4) n5

N5 = 1.000, debido a que no se trata de ros con meandros o curvas sinuosas

El valor de n para cada estructura se determin de acuerdo a los siguientes pasos:

Canal PrincipalCanal PrincipalLlanura de inundacin

n00.020Canal en tierran00.020Material gravoso

n10.005Irregularidad menorn10.005Irregularidad menor

n20.005Variacin gradualn20.005Variacin gradual

n30.005Obstruccin menorn30.010Obstruccin menor

n40.000Vegetacin ningunan40.015Vegetacin media

n51.000No existe meandrosn51.000No existen meandros

n =0.035n =0.055

Con estos datos, se ingresa al modelo hidrulico escogido. La realizacin del clculo hidrulico con el programa HECRAS comprende los siguientes pasos: Modelamiento de la topografa de los ros y de sus caractersticas hidrulicas mediante la digitalizacin de las secciones transversales

Ingreso de las rugosidades (coeficientes de Manning)

Luego se procede a la asignacin de caudales de diseo

Finalmente se ejecuta el software para la condicin de flujo supercrtico y para flujo suscritico.

En el cuadro se muestra un resumen de todos los coeficientes de rugosidad estimados para los cauces en estudio.

Tabla 33 - Coeficientes de rugosidad de Manning para las quebradas

ITEMSUBCUENCArea (Km2)Ubicacin(Km.)Coeficiente de Rugosidad

Margen IzquierdaCauce PrincipalMargen Derecha

C01TAIME27.2016+4500.0550.0350.055

C02AMARILLOS8.2518+9500.0550.0350.055

C03CHACALIAZA2.0720+8600.0550.0350.055

C04SALINAS2.3824+4800.0550.0350.055

C05LA CRUZ3.3824+8800.0550.0350.055

C06LAS ANIMAS8.5826+8200.0550.0350.055

C07MONTES9.7230+3000.0550.0350.055

C08MEDIA196.2540+1000.0550.0350.055

C09HONDA440.1740+9100.0550.0350.055

C10PARIAS1055.7142+7500.0550.0350.055

C11S/N9.0443+9800.0550.0350.055

C12S/N2.3146+5400.0550.0350.055

C13S/N6.1749+0700.0550.0350.055

C14ACHOLADO102.0968+6400.0550.0350.055

C15ANCHA226.6577+3000.0550.0350.055

C16DEL CARBON127.9197+0700.0550.0350.055

C17CHARANAL89.99111+5800.0550.0350.055

Seccin TransversalDe los planos del levantamiento topogrfico de la zona de estudio, se obtuvieron secciones transversales desde un mnimo de 300m aguas debajo de los puentes.

10. caracteristicas hidraulicas del flujo

Una vez ingresadas las secciones transversales y el coeficiente de rugosidad del cauce, al programa de cmputo Hec Ras v 4.1.0, se ha determinado el nivel de agua mximo en cada seccin para los caudales establecidos de las estructuras. Las secciones transversales nos indican los niveles de agua alcanzados en cada una de ellas. En los cuadros se muestran los valores de las caractersticas hidrulicas que se consideran importantes para el diseo de las estructuras.

Los valores de ingreso sern los mismos que se calcularon en la seccin anterior, tanto con el Mtodo Racional y el Mtodo de hidrograma unitario.Para el caso de los badenes, el caudal usado es el obtenido de acuerdo al caudal mximo T= 50 aos, y para las alcantarillas de paso, el caudal mximo T = 25 aos.Tabla 34 - Variables Hidrulicas para el cruce km 16+450 Q TAIMERiver StaProfileQ TotalMin Ch ElW.S. ElevCrit W.S.E.G. ElevE.G. SlopeVel ChnlFlow AreaTop WidthFroude # Chl

(m3/s)(m)(m)(m)(m)(m/m)(m/s)(m2)(m)

609.79PF 115.925.265.655.750.0214171.4111.3257.881.02

600.00PF 115.925.55.765.860.021721.3511.7964.871.01

580.00PF 115.925.265.725.830.020541.4610.951.091.01

560.00PF 115.925.45.96.010.0212961.510.6349.261.03

540.00PF 115.925.556.066.190.0192351.629.8437.631.01

520.00PF 115.925.716.136.250.019991.5410.3343.841.01

500.00PF 115.925.826.226.330.0216071.4311.1556.251.02

480.00PF 115.925.916.336.450.0198481.5210.4744.981.01

460.00PF 115.926.026.426.540.0195811.5710.1641.371.01

440.00PF 115.926.146.526.620.0211811.3911.4759.481.01

420.00PF 115.926.336.716.810.0212521.3911.4659.51.01

400.00PF 115.926.366.746.850.0210081.4211.255.691.01

380.00PF 115.926.556.977.080.0209141.4510.9652.521.02

360.00PF 115.926.747.147.240.0213421.4111.357.661.02

340.00PF 115.927.147.427.520.0208751.4211.1955.331.01

320.00PF 115.927.467.817.930.0202681.5110.5446.451.01

300.00PF 115.927.467.968.10.0193441.669.5835.211.02

280.00PF 115.927.598.018.130.0199341.5210.4644.931.01

260.00PF 115.927.998.430.448.50.0218021.2412.8680.930.99

240.00PF 115.928.328.668.750.0219811.2912.3373.251

220.00PF 115.928.578.828.90.0233181.2312.9286.051.01

200.00PF 115.928.718.928.990.0239271.1613.67101.021.01

180.00PF 115.928.758.989.050.0237471.1713.6199.421.01

160.00PF 115.928.929.179.230.0245211.1613.74104.31.02

140.00PF 115.928.949.199.270.0227861.2213.0787.021

120.00PF 115.929.219.449.510.0233281.1813.5296.331

100.00PF 115.929.489.649.710.0238551.1613.78102.81.01

80.00PF 115.929.629.899.980.0214571.3811.5461.021.01

60.00PF 115.929.7810.0910.180.0218591.3411.9267.081.01

40.00PF 115.929.9510.310.390.0216761.3311.9366.791.01

20.00PF 115.9210.1810.4610.550.021491.3411.8965.821.01

0.00PF 115.9210.2910.5610.640.0222491.312.2873.131.01

Tabla 35 - Variables Hidrulicas para el cruce km 18+950 Q AMARILLOS

River StaProfileQ TotalMin Ch ElW.S. ElevCrit W.S.E.G. ElevE.G. SlopeVel ChnlFlow AreaTop WidthFroude # Chl

(m3/s)(m)(m)(m)(m)(m/m)(m/s)(m2)(m)

389.93PF 110.184.955.265.330.0241521.178.764.281.02

380.00PF 110.185.135.45.470.024691.168.7666.481.02

360.00PF 110.185.45.775.840.0267381.168.7670.581.05

340.00PF 110.185.535.835.90.0249661.168.7867.521.03

320.00PF 110.185.275.926.020.021171.47.2636.821.01

300.00PF 110.185.986.36.410.0203441.476.9131.821.01

280.00PF 110.186.166.416.490.0218471.287.9747.881

260.00PF 110.186.296.650.366.730.0220791.248.2151.961

240.00PF 110.186.366.716.80.0220161.367.5141.481.02

220.00PF 110.186.597.077.190.0205721.56.7830.551.02

200.00PF 110.186.797.267.380.0201551.546.6128.161.01

180.00PF 110.187.37.537.630.0212441.387.3838.731.01

160.00PF 110.187.47.667.760.0209791.427.1935.891.01

140.00PF 110.187.88.278.370.0213381.387.438.941.01

120.00PF 110.187.98.258.350.0216471.377.4239.681.01

100.00PF 110.188.498.78.780.0222961.297.9247.871.01

80.00PF 110.188.498.778.860.0210051.377.4138.691

60.00PF 110.188.839.159.280.0192611.576.4725.861

40.00PF 110.189.089.569.730.017821.825.616.911.01

20.00PF 110.189.5110.0910.240.0186291.725.9320.191.01

0.00PF 110.1810.1210.5210.650.0194081.66.3624.841.01

Tabla 36 - Variables Hidrulicas para el cruce km 20+860 Q CHACALIAZA


(m3/s)(m)(m)(m)(m)(m/m)(m/s)(m2)(m)

400.00PF 14.996.116.446.540.0211721.413.5417.861.01

380.00PF 14.996.236.596.680.0219761.343.7220.81.01

360.00PF 14.996.516.826.910.0222451.323.7721.751.01

340.00PF 14.996.887.287.370.022441.363.6720.451.02

320.00PF 14.996.526.816.930.0215131.533.2714.81.04

300.00PF 14.997.687.948.030.0223061.313.822.241.01

280.00PF 14.998.158.839.010.0183131.892.637.371.01

260.00PF 14.999.7310.2710.420.0194071.672.9910.891.02

240.00PF 14.999.7310.290.5610.440.0185441.722.919.871.01

220.00PF 14.999.559.87100.025351.563.215.791.11

200.00PF 14.999.7610.0110.120.0207741.443.4716.691.01

180.00PF 14.9910.0510.2710.360.022051.313.821.961.01

160.00PF 14.9910.2610.5210.610.0216781.363.6819.961.01

140.00PF 14.9910.3410.7810.940.0188241.752.859.311.01

120.00PF 14.9910.410.8611.040.0177771.862.697.71

110.00PF 14.9910.7511.1711.310.018771.72.9310.131.01

100.00PF 14.9910.7311.1711.310.0189161.682.9710.51.01

80.00PF 14.9910.7911.2511.370.0204481.523.2814.31.01

60.00PF 14.9911.2711.5411.670.0195351.63.1212.11.01

40.00PF 14.9911.4111.6211.710.021871.333.7521.111.01

20.00PF 14.9911.611.9412.020.0233331.293.8523.691.02

0.00PF 14.9912.3812.9613.110.0190391.722.919.951.01

Tabla 37 - Variables Hidrulicas para el cruce km 24+480 Q SALINAS


(m3/s)(m)(m)(m)(m)(m/m)(m/s)(m2)(m)

420.00PF 16.197.117.627.760.0193131.653.7413.861.02

400.00PF 16.197.367.98.040.0189581.683.6713.021.01

380.00PF 16.197.468.068.210.0187291.733.5812.011.01

360.00PF 16.197.588.188.330.0187291.743.5511.791.01

340.00PF 16.197.657.988.080.021721.374.5324.41.01

320.00PF 16.197.818.098.170.0228931.274.8630.341.02

300.00PF 16.197.898.238.330.0216661.374.5324.471.01

280.00PF 16.197.698.658.750.0215711.44.4122.221.01

260.00PF 16.198.518.878.950.0226571.274.8830.341.01

240.00PF 16.198.659.199.30.0192091.454.2819.190.98

220.00PF 16.199.329.649.730.0223171.344.6226.11.02

200.00PF 16.199.549.780.249.860.0228281.254.9531.651.01

180.00PF 16.199.479.739.810.0236091.235.0534.151.02

160.00PF 16.199.9310.2110.290.0231041.264.931.221.02

140.00PF 16.199.7310.0910.230.0190971.653.7513.721.01

120.00PF 16.199.8910.3110.430.0210991.484.1819.391.02

100.00PF 16.1910.210.5610.650.0214741.384.4823.561.01

80.00PF 16.1910.7811.0311.120.0224381.334.6726.941.02

60.00PF 16.191111.2811.370.0213141.44.4222.641.01

40.00PF 16.1911.2111.5211.630.0200531.54.1318.241.01

20.00PF 16.1911.4211.8912.040.0184541.723.6112.171.01

0.00PF 16.1911.651212.10.0210611.444.321.051.02

Tabla 38 - Variables Hidrulicas para el cruce km 24+880 Q LA CRUZ


(m3/s)(m)(m)(m)(m)(m/m)(m/s)(m2)(m)

460PF 17.076.677.117.240.0196251.594.4517.691.01

440PF 17.076.947.257.340.022551.35.4432.681.02

420PF 17.076.647.087.20.0202521.514.6720.541.01

400PF 17.076.847.267.360.0210661.444.9224.141.02

380PF 17.076.977.357.460.0209251.464.84231.02

360PF 17.077.17.47.480.0231211.275.5635.141.02

340PF 17.077.367.587.650.023331.215.8239.681.01

320PF 17.077.567.87.890.0214011.335.3329.81

300PF 17.077.7188.090.0222311.335.3330.531.01

280PF 17.077.948.238.310.023271.265.6336.431.02

260PF 17.078.218.568.650.0214871.45.0626.261.02

240PF 17.078.448.798.860.0245871.215.8341.271.03

220PF 17.078.048.560.528.690.0197591.594.4317.611.01

200PF 17.077.547.88.050.0572962.223.1817.151.65

180PF 17.078.018.438.580.0185341.674.2314.921

160PF 17.078.128.498.590.0217051.415.0225.881.02

140PF 17.078.368.558.640.0221631.295.4732.571.01

120PF 17.078.338.698.790.0220471.365.2228.821.02

100PF 17.078.438.899.010.0206721.554.5619.581.03

80PF 17.078.859.279.390.0207241.514.6720.831.02

60PF 17.079.249.749.880.0185761.674.2214.891

40PF 17.079.419.9410.080.019431.644.3116.141.01

20PF 17.079.8810.2710.380.0203531.484.7721.721.01

0PF 17.0710.3410.7210.850.0193941.64.4317.411.01

Tabla 39 - Variables Hidrulicas para el cruce km 26+820 Q LAS ANIMASRiver StaProfileQ TotalMin Ch ElW.S. ElevCrit W.S.E.G. ElevE.G. SlopeVel ChnlFlow AreaTop WidthFroude # Chl

(m3/s)(m)(m)(m)(m)(m/m)(m/s)(m2)(m)

460.00PF 10.32.82.92.920.0323470.70.438.640.99

440.00PF 10.32.692.82.830.0312180.750.47.021

420.00PF 10.32.722.962.980.0353890.70.439.051.02

400.00PF 10.33.143.233.240.0378930.540.5618.570.99

380.00PF 10.33.083.173.20.0332160.680.449.421

360.00PF 10.33.123.163.170.0418730.530.5620.291.03

340.00PF 10.33.013.083.10.0338260.660.4610.31

320.00PF 10.33.253.40.153.430.0288820.840.364.911

300.00PF 10.33.323.363.370.037040.580.5114.811

280.00PF 10.33.683.813.850.0292260.820.375.371

260.00PF 10.33.683.83.830.0305390.770.396.461

240.00PF 10.34.264.314.330.0362410.590.5114.31

220.00PF 10.34.454.844.940.0283111.40.211.11.01

200.00PF 10.34.494.834.920.0260981.320.231.321.01

180.00PF 10.34.514.694.730.0274040.930.323.621

160.00PF 10.34.785.045.110.0268581.150.261.981.01

0.00PF 10.35.125.35.340.0278830.960.313.461.02

Tabla 40 - Variables Hidrulicas para el cruce km 30+300 Q MONTES


(m3/s)(m)(m)(m)(m)(m/m)(m/s)(m2)(m)

600.00PF 10.1817.317.3717.390.0886730.60.38.091

580.00PF 10.1817.4717.5317.550.1105210.580.3110.361.07

560.00PF 10.1817.8417.917.90.1451110.420.4328.641.1

540.00PF 10.1818.1418.2218.230.0949460.560.3210.161.01

520.00PF 10.1818.4818.5718.590.0833590.650.286.251

500.00PF 10.1818.7918.8918.910.0832580.690.265.381.01

480.00PF 10.1818.6118.718.720.0844920.660.276.081

460.00PF 10.1818.4518.5718.60.0775760.730.254.51

440.00PF 10.1818.8218.9318.950.0783640.720.254.711

420.00PF 10.1819.1819.2819.30.0803770.690.265.330.99

400.00PF 10.1819.6219.7219.740.080970.680.265.50.99

380.00PF 10.1820.1120.220.220.0954810.520.3512.310.99

360.00PF 10.1820.5720.6520.670.088370.640.286.981.01

340.00PF 10.1820.922121.020.0890860.630.297.361.01

320.00PF 10.1821.4321.5121.530.0890830.610.297.711

300.00PF 10.1822.6822.750.0722.770.0891540.590.38.431

280.00PF 10.1823.8423.9123.930.0905890.580.319.091

260.00PF 10.1823.8523.9223.930.0956640.580.319.421.02

240.00PF 10.1823.8523.9724.010.0737950.840.213.041.01

220.00PF 10.1823.9424.0624.090.0753640.770.233.811

200.00PF 10.1824.0424.1924.230.0727960.880.212.71.01

180.00PF 10.1824.4924.6424.680.0728990.870.212.751.01

160.00PF 10.1824.9825.1325.170.0731370.870.212.781.01

140.00PF 10.1825.7525.8525.870.0811870.680.265.511

120.00PF 10.1826.7726.8726.890.0832740.70.265.321.01

100.00PF 10.1827.4627.5827.610.0789570.760.244.091.01

80.00PF 10.1827.882828.030.0758840.760.244.051

60.00PF 10.1828.4428.5428.570.0790280.710.254.891

40.00PF 10.1829.729.8129.830.081170.730.254.631.01

20.00PF 10.1830.4730.5330.540.0957090.540.3311.341

0.00PF 10.1830.5530.6130.620.0921530.560.329.960.99

Tabla 41 - Cuadro Resumen Quebradas Simuladas

QUEBRADAPROGRESIVA KMNAME m.s.n.m.N. FONDO m.s.n.m.TIRANTE (m)

TAIME16+4508.437.990.44

AMARILLOS18+9506.656.290.36

CHACALIAZA20+86010.299.730.56

SALINAS24+4709.789.540.24

LA CRUZ24+9008.568.040.52

LAS ANIMAS26+8003.403.250.15

MONTES30+30022.7522.680.07

11. socavacion

Las estructuras pueden presentar problemas de socavacin en sus estribos, debido a la confluencia de las caractersticas del flujo de los ros, las condiciones del suelo de fundacin y la geomorfologa del entorno.

Para acondicionar las caractersticas del flujo, y evitar encaonamientos que incrementen la velocidad y por ende la erosin y socavacin de las estructuras, se requiere del acondicionamiento del cauce, mediante un limpieza y refuerzo de los sectores vulnerables.

Para calcular este proceso hay muchos mtodos, pero el que se utilizar es el de LACEY, cuyo modelo matemtico es el siguiente:

Donde

Q =

m3/s

Caudal de diseo para flujo de avenidas

Dm =

mm

Dimetro medio (D50) de partculas del lecho

f =

kg m2

h =

m

Socavacin

hc=

m

Profundidad de socavacin tramo curvo (2*h)

hr=

m

Profundidad de socavacin tramo recto (1.25*h)

Tabla 42 Cuadro de socavaciones de los cauces de las principales estructuras

QUEBRADAPROGRESIVAqfd50SOCAVACION (m)

C01TAIME16+45015.923.76265.60.7601

C02AMARILLOS18+95012.893.46904.760.7280

C03CHACALIAZA20+8604.990.79500.250.8669

C04SALINAS24+4806.191.73451.190.7182

C05LA CRUZ24+8807.070.73210.2121.0011

C06LAS ANIMAS26+8200.301.22130.590.2943

C07MONTES30+3000.181.73451.190.2221

12. Estructuras de drenaje propuestas

El trazo proyectado para la carretera sigue un curso paralelo a la lnea de la orilla del mar. Las cuencas, al momento de cruzar la carretera en estudio, se encuentran en el tramo final de su curso. Hay que observar que las cuencas solo conducen agua en poca de lluvias, en donde los caudales son muy espordicos. Los cauces se activan principalmente ante la ocurrencia del Fenmeno del Nio.

Bajo estas consideraciones se estn proyectando estructuras como badenes, alcantarillas y puentes, principalmente en los cursos con cauce definido y en donde se presentan curvas verticales. Adicionalmente se recomienda la construccin de alcantarillas de desfogue para las cunetas.La relacin de estructuras de drenaje proyectadas se muestra en el Cuadro correspondiente en la zona de Anexos. En la tabla 51 se muestra un resumen de las mismas.

Tabla 44 - Resumen de estructuras proyectadas

ESTRUCTURATIPOCANT.

ALCANTARILLASMCA20

4MCA1

TMC38

2TMC1

BADENCONCRETO51

MURO DE CONTENCIONCONCRETO02

PUENTESSUPERSPAN14

ALCANTARILLAS02

13. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

De Acuerdo a la tramificacin establecida se procede a indicar las obras proyectadas para cada uno de los tramos.

TRAMODESCRIPCININICIOFINLONG. KM

TramoIDv. Panamericana - El Alto - Dv. El AltoKm 000+000Km 002+340 02.340 Km

TramoIIDv. El Alto - RestnKm 002+340Km 015+780 07.143 Km

TramoIIIRestn - LobitosKm 015+780Km 035+300 19.520 Km

TramoIV ALobitos - TalaraKm 035+300Km 040+300 05.000 Km

TramoIV BLobitos - TalaraKm 040+300Km 044+100 03.800 Km

TramoIV CLobitos - TalaraKm 044+100Km 046+720 02.620 Km

TramoVTalara Zona UrbanaKm 046+720Km 052+200 05.480 Km

TramoVITalara - NegritosKm 052+200Km 059+600 07.400 Km

TramoVIINegritos Zona UrbanaKm 059+600Km 062+700 03.100 Km

TramoVIIINegritos - LagunitosKm 062+700Km 068+820 06.120 Km

TramoIXLagunitos - PortachueloKm 068+820Km 093+300 24.480 Km

TramoXPortachuelo - MiramarKm 093+300Km 099+300 06.000 Km

TramoXIMiramar Zona UrbanaKm 099+300Km 100+300 01.000 Km

TramoXIIMiramar - VichayalKm 100+300Km 104+000 03.700 Km

TramoXIIIVichayal Zona UrbanaKm 104+000Km 106+100 02.100 Km

TramoXIVVichayal - Pte. Simn RodrguezKm 106+100Km 117+000 10.900 Km

Se presenta la cantidad de obras proyectadas por tramos as como su total para el proyecto:ESTRUCTURAALCANTARILLASBADENMURO DE CONTENCIONPUENTES

TIPOTMCMCACONCRETOCONCRETOALCANTARILLASSUPERSPAN

I000000

II001000

III262200214

IV001000

V013000

VI000000

VII001000

VIII340100

IX000000

X034000

XI011000

XII334000

XIII000000

XIV203000

XV000000

XVI5713100

TOTAL3921512214

Se recomienda proteger las cimentaciones de los puentes debido a la alta probabilidad de fenmenos de socavacin local en estribos. Las protecciones deben efectuarse mediante enrocados de proteccin.

Como obras complementarias, ya que el trazo atraviesa zonas urbanas, se veden de considerar pases vehiculares y pases peatonales, los cuales son necesarios para que los pobladores no tapen las cunetas para tener acceso a sus viviendas.

ANEXOSANALISIS DE DISTRIBUCION DE LAS ESTACIONESESTACION EL ALTO

Resultados

Ajuste de una serie de datos a la distribucin normal

Serie de datos X:

----------------------------------------

N

X

----------------------------------------

1

163.2

2

26.0

3

44.0

4

7.8

5

3.3

6

4.6

7

53.8

8

13.0

9

36.7

10

9.8

11

57.8

----------------------------------------

Clculos del ajuste Smirnov Kolmogorov:

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

m X P(X) F(Z) Ordinario F(Z) Mom Lineal Delta

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 3.3 0.0833 0.2241 0.1918 0.1407

2 4.6 0.1667 0.2326 0.2008 0.0660

3 7.8 0.2500 0.2544 0.2240 0.0044

4 9.8 0.3333 0.2686 0.2392 0.0648

5 13.0 0.4167 0.2920 0.2647 0.1247

6 26.0 0.5000 0.3955 0.3805 0.1045

7 36.7 0.5833 0.4871 0.4852 0.0962

8 44.0 0.6667 0.5503 0.5578 0.1163

9 53.8 0.7500 0.6329 0.6518 0.1171

10 57.8 0.8333 0.6652 0.6879 0.1682

11 163.2 0.9167 0.9967 0.9991 0.0801

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------

Ajuste con momentos ordinarios:

-------------------------------------------------------

Como el delta terico 0.1682, es menor que el delta tabular 0.4101. Los datos se ajustan a la distribucin Normal, con un nivel de significacin del 5%

-------------------------------------------------------

Parmetros de la distribucin normal:

-------------------------------------------------------

Con momentos ordinarios:

Parmetro de localizacin (Xm)= 38.1818

Parmetro de escala (S)= 45.9891

Con momentos lineales:

Media lineal (Xl)= 38.1818

Desviacin estndar lineal (Sl)= 40.0381

Resultados

Ajuste de una serie de datos a la distribucin lognormal de 2 parmetros

Serie de datos X:

----------------------------------------

N

X

----------------------------------------

1

163.2

2

26.0

3

44.0

4

7.8

5

3.3

6

4.6

7

53.8

8

13.0

9

36.7

10

9.8

11

57.8

----------------------------------------


----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

m X P(X) F(Z) Ordinario F(Z) Mom Lineal Delta

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 3.3 0.0833 0.0632 0.0737 0.0201

2 4.6 0.1667 0.1051 0.1175 0.0615

3 7.8 0.2500 0.2076 0.2199 0.0424

4 9.8 0.3333 0.2658 0.2765 0.0675

5 13.0 0.4167 0.3478 0.3553 0.0689

6 26.0 0.5000 0.5728 0.5691 0.0728

7 36.7 0.5833 0.6806 0.6719 0.0973

8 44.0 0.6667 0.7323 0.7216 0.0657

9 53.8 0.7500 0.7843 0.7721 0.0343

10 57.8 0.8333 0.8013 0.7888 0.0321

11 163.2 0.9167 0.9561 0.9472 0.0394

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------


-------------------------------------------------------

Como el delta terico 0.0973, es menor que el delta tabular 0.4101. Los datos se ajustan a la distribucin logNormal 2 parmetros, con un nivel de significacin del 5%

------------------------------------------------------------

Parmetros de la distribucin logNormal:

------------------------------------------------------------


Parmetro de escala (y)= 3.0367

Parmetro de forma (Sy)= 1.2058


Parmetro de escala (yl)= 3.0367

Parmetro de forma (Syl)= 1.2718Resultados

Ajuste de una serie de datos a la distribucin lognormal de 3 parmetros

Serie de datos X:

----------------------------------------

N

X

----------------------------------------

1

163.2

2

26.0

3

44.0

4

7.8

5

3.3

6

4.6

7

53.8

8

13.0

9

36.7

10

9.8

11

57.8

----------------------------------------


----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

m X P(X) Z F(Z) Delta

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 3.3 0.0833 -1.5287 0.0632 0.0202

2 4.6 0.1667 -1.2904 0.0985 0.0682

3 7.8 0.2500 -0.8776 0.1901 0.0599

4 9.8 0.3333 -0.6891 0.2454 0.0880

5 13.0 0.4167 -0.4493 0.3266 0.0901

6 26.0 0.5000 0.1613 0.5641 0.0641

7 36.7 0.5833 0.4729 0.6819 0.0985

8 44.0 0.6667 0.6384 0.7384 0.0717

9 53.8 0.7500 0.8227 0.7947 0.0447

10 57.8 0.8333 0.8886 0.8129 0.0204

11 163.2 0.9167 1.8513 0.9679 0.0513

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------


-------------------------------------------------------

Como el delta terico 0.0985, es menor que el delta tabular 0.4101. Los datos se ajustan a la distribucin logNormal 3 parmetros, con un nivel de significacin del 5%

-------------------------------------------------------

Parmetros de la distribucin lognormal:

-------------------------------------------------------

Parmetro de posicin (xo)= -1.2003

Parmetro de escala (y)= 3.1315

Parmetro de forma (Sy)= 1.0645Resultados

Ajuste de una serie de datos a la distribucin Gamma de 2 parmetros

Serie de datos X:

----------------------------------------

N

X

----------------------------------------

1

163.2

2

26.0

3

44.0

4

7.8

5

3.3

6

4.6

7

53.8

8

13.0

9

36.7

10

9.8

11

57.8

----------------------------------------


----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

m X P(X) G(Y) Ordinario G(Y) Mom Lineal Delta

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 3.3 0.0833 0.0898 0.1751 0.0065

2 4.6 0.1667 0.1216 0.2140 0.0451

3 7.8 0.2500 0.1941 0.2924 0.0559

4 9.8 0.3333 0.2359 0.3333 0.0975

5 13.0 0.4167 0.2978 0.3904 0.1188

6 26.0 0.5000 0.4999 0.5590 0.0001

7 36.7 0.5833 0.6207 0.6536 0.0374

8 44.0 0.6667 0.6856 0.7042 0.0189

9 53.8 0.7500 0.7555 0.7591 0.0055

10 57.8 0.8333 0.7793 0.7781 0.0541

11 163.2 0.9167 0.9848 0.9701 0.0682

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------


-------------------------------------------------------

Como el delta terico 0.1188, es menor que el delta tabular 0.4101. Los datos se ajustan a la distribucin Gamma de 2 parmetros, con un nivel de significacin del 5%

-----------------------------------------------------------------

Los 2 parmetros de la distribucin Gamma:

-----------------------------------------------------------------


Parmetro de forma (gamma)= 0.958

Parmetro de escala (beta)= 39.8566


Parmetro de forma (gammal)= 0.6281

Parmetro de escala (betal)= 60.7851Resultados

Ajuste de una serie de datos a la distribucin Gamma de 3 parmetros

Serie de datos X:

----------------------------------------

N

X

----------------------------------------

1

163.2

2

26.0

3

44.0

4

7.8

5

3.3

6

4.6

7

53.8

8

13.0

9

36.7

10

9.8

11

57.8

----------------------------------------


----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 3.3 0.0833 0.1812 0.0000 0.0978

2 4.6 0.1667 0.2115 0.0000 0.0448

3 7.8 0.2500 0.2780 0.0000 0.0280

4 9.8 0.3333 0.3151 0.0000 0.0182

5 13.0 0.4167 0.3689 0.0000 0.0478

6 26.0 0.5000 0.5382 0.0000 0.0382

7 36.7 0.5833 0.6381 0.0000 0.0548

8 44.0 0.6667 0.6923 0.0000 0.0256

9 53.8 0.7500 0.7516 0.0000 0.0016

10 57.8 0.8333 0.7722 0.0000 0.0612

11 163.2 0.9167 0.9742 0.0000 0.0575

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------


-------------------------------------------------------

Como el delta terico 0.09782, es menor que el delta tabular 0.4101. Los datos se ajustan a la distribucin Gamma de 3 parmetros, con un nivel de significacin del 5%

-----------------------------------------------------------------

Los 3 parmetros de la distribucin Gamma:

-----------------------------------------------------------------


Parmetro de localizacin (Xo)= -2.1136

Parmetro de forma (gamma)= 0.7677

Parmetro de escala (beta)= 52.4873


Parmetro de localizacin (Xol)= 3.386

Parmetro de forma (gammal)= 0.4687

Parmetro de escala (betal)= 74.236Resultados

Ajuste de una serie de datos a la distribucin Log-Pearson tipo III

NO APLICAResultados

Ajuste de una serie de datos a la distribucin Gumbel

Serie de datos X:

----------------------------------------

N

X

----------------------------------------

1

163.2

2

26.0

3

44.0

4

7.8

5

3.3

6

4.6

7

53.8

8

13.0

9

36.7

10

9.8

11

57.8

----------------------------------------


----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 3.3 0.0833 0.2264 0.1945 0.1431

2 4.6 0.1667 0.2387 0.2073 0.0721

3 7.8 0.2500 0.2698 0.2402 0.0198

4 9.8 0.3333 0.2897 0.2615 0.0437

5 13.0 0.4167 0.3220 0.2964 0.0947

6 26.0 0.5000 0.4545 0.4422 0.0455

7 36.7 0.5833 0.5570 0.5557 0.0263

8 44.0 0.6667 0.6204 0.6252 0.0463

9 53.8 0.7500 0.6954 0.7063 0.0546

10 57.8 0.8333 0.7226 0.7353 0.1107

11 163.2 0.9167 0.9830 0.9880 0.0663

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------


-------------------------------------------------------

Como el delta terico 0.1431, es menor que el delta tabular 0.4101. Los datos se ajustan a la distribucin Gumbel, con un nivel de significacin del 5%

-------------------------------------------------------

Parmetros de la distribucin Gumbel:

-------------------------------------------------------


Parmetro de posicin ()= 17.4843

Parmetro de escala (alfa)= 35.8576


Parmetro de posicin (l)= 19.3708

Parmetro de escala (alfal)= 32.5892Resultados

Ajuste de una serie de datos a la distribucin logGumbel o distribucin de Frchet

Serie de datos X:

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Estudio de Hidrologia y Drenaje

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