ESTUDIO HIDROLOGICO COCHARCAS-CHINCHEROS.doc

7/25/2019 ESTUDIO HIDROLOGICO COCHARCAS-CHINCHEROS.doc

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MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS DE TRANSITAVILIDAD VIAL EN EL CAMINO VECINAL DE COCHARCAS - SAOCC URUCANCHA, QUEBRADA CEDRO HUAYCCO, DISTRITO DE COCHARCAS-CHINCHEROS - APURMAC

MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS DETRANSITAVILIDAD VIAL EN EL CAMINO VECINAL DECOCHARCAS - SAOCC - URUCANCHA, QUEBRADA

CEDRO HUAYCCO, DISTRITO DE COCHARCAS -CHINCHEROS - APURMAC

ESTUDIO HIDROLGICO


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ESTUDIO HIDROLGICO

1! G"#"$%&'(%(")

Dentro de la documentacin precontractual del contrato para el diseo de la va, no constan los estudios

hidrolgicos e hidrulicos, sin embargo se establecern algunos parmetros que servirn para el diseo de

pases de agua, alcantarillas y puentes pequeos, as como se anexarn planos tipo que podran ser

utilizados para este propsito.

A lo largo del proyecto se pueden identiicar cauces de esteros !boedales", ros y pequeas quebradas, las

mismas que en #poca invernal conducen un volumen signiicativo de agua, sitios en donde sern ubicados

los pases de agua, las alcantarillas y estructuras de puentes.

$n estudio hidrolgico est destinado a disponer del r#gimen hdrico de la regin por donde cruza la

carretera y la determinacin de los desag%es en los lugares por donde se construirn las obras de arte.

*! O+"'./

&l ob'etivo del presente estudio es evaluar las caractersticas hidrolgicas, (idrulicas y climatolgicas de la

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4(/4(&-2 5 A;$-


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2! C%$%"$'3%'4# (" &%) 5"#%) "# "& 67+'/ ("& P$/8"/

1a caracterizacin de las cuencas se realiz tomando como base el trazo del e'e de la carretera obtenido de

la topograa.

I("#'9'%'4# (" &% 3/#% (" E)5('/

As mismo se ubic las zonas de cruce del e'e con los aluentes y quebradas en los cuales se ha de ubicar

las alcantarillas y badenes para el cual el ob'etivo de este estudio es determinar los caudales ms

importantes para la construccin de dichas estructuras.


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I("#'9'%'4# (" R"5$)/) H:($'/)

E)5('/ H'($/&4;'/ " H'($65&'/

01 E)5('/ H'($/&4;'/

011 M"/(/&/;:%

1as investigaciones hidrolgicas deben ser orientadas a la determinacin de parmetros de apoyo para los

clculos respectivos, con la ayuda de observaciones de campo complementarias a los datos obtenidos en el

clculo hidrolgico. 1a secuencia de actividades es la siguienteF

o Acopio de inormacin

o ;rocesamiento de la inormacin

o Determinacin de caudales de diseo

01* R"/


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aectada por un actor de correccin proveniente de la relacin entre la precipitacin total anual

correspondiente a la altura media de la cuenca y la altitud de las estaciones base y un actor de inluencia

geogrica.

1a identiicacin de los principales cauces que son interceptados por la va debe ser realizada a trav#s de

inspecciones de campo y la medicin de reas de aportaciones mediante el empleo de otograas a#reas.

1a inormacin hidrolgica de la zona debe ser obtenida de estaciones que suministren datos del caudal o

escorrenta supericial.

2e debe disponer de datos para la precipitacin mxima registrada durante H? horas, curvas intensidad 7

duracin, caudales de crecida para perodos de retorno de I y > aos, longitud y desnivel de los cursos

de agua.

DATOS OBTENIDOS PARA LA =ONA DEL PROYECTO

A>/ P M%? *2 @/$%)>@? IB

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>@J H

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>@@H [email protected]

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H E.I

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HH H?.BKuenteF 2&/A*(

010 P$/")%7'"#/ (" &% '#9/$7%'4#

4on la inormacin obtenida, para el caso de quebradas hidrogricas pequeas, se podran calcular los

caudales mediante la aplicacin de la rmula racional, cuya expresin es la siguienteF

8 L 4 x x AME

DondeF

8 L 4audal de diseo !mEMsg"

4 L 4oeiciente de escorrenta

L ntensidad de precipitacin !milmetrosMhora"

A L Nrea de drena'e !(a"

1os parmetros de intensidad de precipitacin y coeiciente de escorrenta deben ser estudiados

separadamente.

012 I#"#)'(%( D5$%'4# 9$"5"#'%

&stos datos pueden ser obtenidos en base a registros eectuados en estaciones meteorolgicas cercanas al

centro de gravedad del proyecto o que sean representativas de la zona en estudio.

2e ha conseguido datos de la &stacin meteorolgica de la &stacin Andahuaylas el perodo >@? 7 HH,

as como se dispone del valor correspondiente a la precipitacin mxima en H? horas L IB, mm., valor que

se registr de los datos durante el Kenmeno del /io. !3er cuadros de precipitaciones"

&l m#todo empleado para el anlisis estadstico, corresponde a 3en 0he 4hoO, quien proporciona la

deinicin, en base a los datos registrados, de la siguiente expresin analticaF

L P0m

x ;max H?tn


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DondeF

L ntensidad de precipitacin !milmetros por hora"

0 L ;erodo de retorno !aos"

t L 0iempo de duracin de la tormenta o tiempo de concentracin !minutos"

P,m,n L 4onstantes de a'uste de las ecuaciones

;maxL ;recipitacin mxima en H? horas

01 P"$:/(/ (" $"/$#/

&l perodo de retorno puede ser deinido de la siguiente maneraF

0ipo de drena'e ;erodo de retorno

0r !aos"

&structuras menores de drena'e !alcantarillas" HI

&structuras de drena'e supericial !cunetas" I

01 T'"7


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;ara las reas de reducidas dimensiones se deben asumir valores mnimos de concentracin, de acuerdo

con los siguientes criteriosF

0ipo de drena'e 0iempo de concentracin

0c !minutos"

;ara alcantarillas los valores que se adoptan dependen

de la orma, gradiente y extensin del rea de drena'e" > 7 H

;ara cunetas !los valores que se adoptan dependen de las

Qradientes longitudinales de la va y de las alturas de corte" I 7 >

01 C/"9''"#" (" ")/$$"#:%

&ste coeiciente o porcenta'e, que representa la cantidad de escurrimiento supericial que eectivamente se

desplaza !el resto se pierde por iltracin, evaporacin y otros actores" se debe establecer en base a

observaciones directas de campo, correlacionadas con los actores establecidos en tablas existentes mismas

que varan de acuerdo a actores comoF topograa del terreno !pendiente", tipo de suelo !permeable,

semipermeable o impermeable" y cobertura vegetal !sin vegetacin, cultivos, hierbas, bosques, pastos".

2e asume para el presente un valor de 4 ponderado de cual se le hace la correccin tipo 9 para poder

determina la precipitacin eectiva.

01 D""$7'#%'4# (" %5(%&") (" (')">/

&mpecemos calculando el valor correspondiente a ntensidad

;ara un tiempo de concentracin entre I R tR ? minutosF

L P0

m

x ;max H? tn

4onocemos que ;max H? horas L II,BH mmMhora

2e asumeF

o 0 L HI aos

o t L >I aos1uegoF


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8 L 4 x x AME

CUADROS DE PROCESAMIENTO DE DATOS CON LA INORMACION PLUVIOMETRICA

%F- L&5.'%) 76?'7%) "# *2 @/$%) )";# )5 (5$%'4# "# &% ")%'4# 7""/$/&4;'% (" A#(%@5%8&%)

1luvias mximas .5 &stacin Andahuaylas !mm"Ao ;.*ax Duracin en minutos

H? horas >I E >H >B H?>@? IB. >B.I HH. H.H E>.H E?.I EJ.>>@I E@.> >H.I >?.@ >J.J H>. HE.H HI.>@ ?E. >E.J >.E >@.? HE.> HI. HJ.I>@J H. B.E @.@ >>.J >?. >I.I >.>@B IH. >. >@.B HE.I HJ.@ E.@ EE.H>@@ HB. B.@ >. >H.J >I. >. >J.@>@J HB. @.> >.@ >H.@ >I.? >J. >B.E

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HH H?.B J.@ @.? >>.H >E.E >?.J >I.B

KuenteF &laboracin ;ropia

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F- G"#"$%'4# (" 5$.%) ID I#"#)'(%(, D5$%'4#, $"5"#'%F

ntensidades mximas ordenadas &stacin Andahuaylas !mmMh"/S orden 0 !aos" Duracin en minutos

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-esultado del Anlisis de -egresinF4onstante H.EEH? 1og PL H.EEH? PL H>?.@B&rr. estndar de

est.: .E?>> mL .EEH- cuadrada .@B??HHE nL .J?

/Tm. deobservaciones >? L H>?.@B 0.EEH

Qrado de libertad >> DondeF t..J? L mmMh

4oeiciente!s" U .EE>??? 5.JE@B?JE 0L aos&rror estndar de

coe. .JBJ@@@ .JJEB>?t= minutos

(F- I#"#)'(%(") M6?'7%)

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I EH.>E ?E.I? I?.J@ HB.J EB.? ?J.BB


12/30


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>H >.B> HH.JB HB.J


"F- G$%9'/ (" &%) 5$.%) ID


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M/(/ (" D8 8 P")@" K

;dL lluvia mxima de duracin

IVRdR>??V

d L duracin de la lluvia en min.

;H?hL lluvia mxima diaria en mm.

M/(/ ("& H'($/;$%7% U#'%$'/

;ara los datos hidrolgicos de la estacin Abancay se determino la curva DK y que como la cuenca en

estudio se encuentra prxima a esta estacin se ha determinado la siguiente ecuacin para un tiempo deretorno de I aos


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P10101 !*!

4on los cuales se determino los caudales de diseo para las alcantarillas y puentes.

4on los siguientes datos de la &stacin de Andahuaylas !3er en cuadros" se a determinado los caudales de

diseo para las siguientes puntos de estudio cuencas en estudioF

RESULTADOSK

4uadro de 4audales en las cuencas identiicadas.

$bicacin /ombre Area Desnivel 1ongitud 4audal

del cauce *ximo

A !CmH" ( !m." 1 !m." !mEMs"> W 8uebrada > >.IH JI H,>E@ 1*2

H 09+980 8uebrada H .BB H@ >,EE> !0E 11+300 8uebrada E E.EB H@ H,>@I 011

C5%($/ (" I#."#%$'/ V'%&


15/30


1istada de obras de arte que son las ms importantes.

NPROGRESI

VA DESCRIPCION

1 2+360Alc N 01

proyectao

2 2+930Alc N 02

proyectao

3 3+180Alc N 03

proyectao

! "+290Alc N 0!

proyectao

" "+!"0 Alc N 0"proyectao

6 6+!2"Alc N 06

proyectao

# 6+8#0Alc N 0#

proyectao

8 8+"80Alc N 08

proyectao

9 8+6"0Alc N 09

proyectao

10 8+#30Alc N 10

proyectao

11 8+##0Alc N 11

proyectao

12 9+210Alc N 12

proyectao

13 9+!10

Alc N 13

proyectao

1! 9+810Alc N 1!

proyectao

1" 10+1"0Alc N 1"

proyectao

16 10+180Alc N 16

proyectao

1# 10+380Alc N 1#

proyectao

18 10+!#0Alc N 18

proyectao

19 11+"30Alc N 19

proyectao

20 12+060Alc N 20

proyectao

21 00+600$ae% N 01proyectao

22 3+860$ae% N 02proyectao

23 9+6#0$ae% N 03proyectao

2! 9+980$ae% N 0!proyectao

2" 11+00$ae% N 0"proyectao


16/30


0* D')">/ H'($65&'/

0*1 C6&5&/ (" %5(%&")


17/30


0*2 C5#"%) &/#;'5('#%&")

1as cunetas longitudinales en caso de ser consideradas deben descargar en la alcantarilla luego de recorrer

la longitud mxima calculada.

Debido a que la zona del proyecto est conormada por zonas de cultivo existen en la parte alta canales de

conduccin de Agua de riego, el cual sirven de interceptores de las aguas pluviales, por lo que el los sectores

de estudio se han considerado las areas de drena'e a entros los I y metros de altura los cuales tendra

inluencia hidrolgica sobre la carretera.

2e ha determinado para la quebrada de 0accsanayoc (uaycco > un caudal de > litrosMseg, en cual por ser

un terreno altamente inestable se recomienda la construccin de una cuneta con las siguientes

caractersticas geom#tricas.


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0* C$'"$'/) (" (')">/


19/30


o Alcantarillas de drena'e de aguas de quebradas y hondonadas, y su dimensionamiento estar

condicionado a los caudales calculados utilizando las rmulas descritas anteriormente.

o Alcantarillas de drena'e del agua proveniente de cunetas laterales, de la calzada y taludes, casos en

los cuales los reducidos caudales permiten adoptar secciones mnimas por exigencias de

mantenimiento. &stas dimensiones corresponden a un dimetro de .B metros de hormign

armado.

&l resumen de alcantarillas se puede observar en el cuadro.

C5%($/ (" R")5&%(/)

A- A&%#%$'&&%(/

MODELAMIENTO HIDRAULICO DE ALCANTARILLAS

NPROGRESI

VA DESCRIPCION

CA&DA' (IRAN(EVE'OCIDAD )RO&DE

*3,-e./ */ *,-/ )r

1 2+360Alc N 01

proyectao 16 0# 32 322

2 2+930Alc N 02

proyectao 18 0"2 2" 2""

3 3+180Alc N 03

proyectao 12 0!9 26 36!

! "+290 Alc N 0!proyectao 1! 0!" 3! 3#8


20/30


" "+!"0Alc N

0"proyectao 18 0"2 2" 2""

6 6+!2"Alc N 06

proyectao 12 0!9 26 36!

# 6+8#0

Alc N 0#

proyectao 18 0"2 2" 2""

8 8+"80Alc N 08

proyectao 12 0!9 26 36!

9 8+6"0Alc N 09

proyectao 18 0"2 2" 2""

10 8+#30Alc N 10

proyectao 18 0"2 2" 2""

11 8+##0Alc N 11

proyectao 12 0!9 26 36!

12 9+210Alc N 12

proyectao 12 0!9 26 36!

13 9+!10

Alc N 13


1! 9+810Alc N 1!

proyectao 12 0!9 26 36!

1" 10+1"0Alc N 1"

proyectao 18 0"2 2" 2""

16 10+180Alc N 16

proyectao 18 0"2 2" 2""

1# 10+380Alc N 1#

proyectao 12 0!9 26 36!

18 10+!#0Alc N 18

proyectao 12 0!9 26 36!

19 11+"30Alc N 19

proyectao 18 0"2 2" 2""

20 12+060Alc N 20


C- B%("#")

Analizando los badenes como canal circular, considerando que traba'ara al BX de su capacidad hidrulica

tenemos un tirante de :L.H?m, AL?. mH y ;LH.>m, -adio (idraulico de -L.H m, pendiente H.X y un

coeiciente de rugosidad nL.H considerando material de arrastre y lodo.

$tilizando la rmula de *anning obtenemos la capacidad de descarga de ?.I mE

CARACTERISTICAS DE DISEO

N DESCRIPCION PROGRESIVA SECCIONL/#;'5(

7F&"@%7F O+)"$.%'/#")

>9ad#n /Y >

proyectado 00+6009ad#n de 4oncreto >E .E &ncauzar entrada y 2alida

H

9ad#n /Y H

proyectado 3+860 9ad#n de 4oncreto >E .E &ncauzar entrada y 2alida

E 9ad#n /Y E 9+6#0 9ad#n de 4oncreto >E .E &ncauzar entrada y 2alida


21/30


proyectado

?9ad#n /Y ?


?9ad#n /Y I



22/30


D2&6 D& 9-A2 D& A-0&


23/30


RECOMENDACIONES PARA LAS OBRAS DE ARTE

4omo un aporte a continuacin se seala los principales temas que deben ser considerados en caso de

procederse a la contratacin de los estudios. 2e puede resumir las siguientes actividadesF

o Antecedentes

o &studios topogricos

o 1evantamiento del e'e

o ;eriles transversales H metros aguas arriba y H metros aguas aba'o

o 4ubicar las uentes de materiales existentes

o &studios geolgicos y de suelos

o 4ontenido de humedad

o 1mite lquido

o 1mite plstico

o Anlisis granulom#trico

o ;eril estratigrico

o ;resin admisible

o -esistencia a corte directo y triaxial

o ;ermeabilidad.


24/30


D&0A11& D& 9AD&/&2


25/30


A14A/0A-11A 0*4


26/30


A/&U2


27/30


;1A/2


28/30


-&Q20- K0Q-AK4


29/30


REGISTRO OTOGRAICO

Koto />. &n la oto se aprecia al consultor veriicando los aluentes en el mbito del ;royecto.

Koto /H. &n la oto se aprecia una alcantarilla existente en los cuales se evalu.


30/30


Koto /E. &n la oto se aprecia una alcantarilla de la inraestructura existente.

Koto /?... &n la vista se aprecia caudal.

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