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UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA

La Universidad Católica de Loja

ÁREA TÉCNICA

TÍTULO DE MAGISTER EN INGENIERÍA VIAL

Evaluación de la capacidad hidráulica para la evacuación de caudales y

sedimentos del drenaje transversal de carreteras

TRABAJO DE TITULACIÓN

AUTOR: Briceño Briceño, Edison Wilson

DIRECTOR: Oñate Valdivieso, Fernando Rodrigo, PhD

LOJA - ECUADOR

2017

Esta versión digital, ha sido acreditada bajo la licencia Creative Commons 4.0, CC BY-NY-SA: Reconocimiento-No comercial-Compartir igual; la cual permite copiar, distribuir y comunicar públicamente la obra, mientras se reconozca la autoría original, no se utilice con fines comerciales y se permiten obras derivadas, siempre que mantenga la misma licencia al ser divulgada. http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.es

Septiembre, 2017

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.es

II

APROBACIÓN DEL DIRECTOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN

Doctor.

Fernando Rodrigo Oñate Valdivieso

DOCENTE DE LA TITULACIÓN

De mi consideración: El presente trabajo de titulación, denominado: Evaluación de la capacidad hidráulica para la

evacuación de caudales y sedimentos del drenaje transversal de carreteras realizado por

Briceño Briceño Edison Wilson, ha sido orientado y revisado durante su ejecución, por cuanto

se aprueba la presentación del mismo.

Loja, mayo de 2017

f)……………………………………………..

PhD. Fernando Rodrigo Oñate Valdivieso

III

DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS

“Yo Briceño Briceño Edison Wilson declaro ser autor del presente trabajo de titulación:

Evaluación de la capacidad hidráulica para la evacuación de caudales y sedimentos del

drenaje transversal de carreteras, de la Titulación Maestría en Ingeniería Vial, siendo

Fernando Rodrigo Oñate Valdivieso director del presente trabajo; y eximo expresamente a la

Universidad Técnica Particular de Loja y a sus representantes legales de posibles reclamos o

acciones legales. Además certifico que las ideas, concepto, procedimientos y resultados

vertidos en el presente trabajo investigativo, son de mi exclusiva responsabilidad.

Adicionalmente declaro conocer y aceptar la disposición del Art. 88 del Estatuto Orgánico de

la Universidad Técnica Particular de Loja que en su parte pertinente textualmente dice:

“Forman parte del patrimonio de la Universidad la propiedad intelectual de investigaciones,

trabajos científicos o técnicos y tesis de grado o trabajos de titulación que se realicen con el

apoyo financiero, académico o institucional (operativo) de la Universidad”.

f. ........................................................ Autor: Briceño Briceño Edison Wilson Cédula: 1104762008

IV

DEDICATORIA

Este esfuerzo se lo ofrezco a Dios, pues sin él ni siquiera hubiera podido plantearme este

objetivo personal.

A mis padres por su apoyo incondicional.

Edison

V

AGRADECIMIENTO

“El inteligente no es aquel que lo sabe todo sino aquel que sabe utilizar lo poco que sabe.” (Cohen Saavedra, Sebastián)

A Dios por indicarme por donde ir para el cumplimiento de mis objetivos.

A mis padres por su apoyo y comprensión.

Al PhD. Fernando Oñate por su predisposición para ayudarme a desarrollar este trabajo.

A los profesores de la Maestría, pues nos han ayudado a dar un paso adelante.

A los compañeros más allegados, con los que he compartido momentos de esfuerzo, alegría

y dedicación.

Edison

VI

ÍNDICE DE CONTENIDOS

CARÁTULA ………………………………………………………………………………………….…I

APROBACIÓN DEL DIRECTOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN ....................................... II

DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS ................................................. III

DEDICATORIA ..................................................................................................................... IV

AGRADECIMIENTO .............................................................................................................. V

ÍNDICE DE CONTENIDOS ................................................................................................... VI

ÍNDICE DE TABLAS .............................................................................................................. X

ÍNDICE DE FIGURAS ......................................................................................................... XIII

RESUMEN ............................................................................................................................. 1

ABSTRACT ........................................................................................................................... 2

NOMENCLATURA ................................................................................................................. 3

INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 6

CAPÍTULO 1: MARCO TEÓRICO Y ESTADO DEL ARTE..................................................... 8

1.1 Caracterización morfométrica de cuencas hidrográficas .......................................... 9

1.1.1 Índice de Compacidad de Gravelius (Kc) .......................................................... 9

1.1.2 Rectángulo equivalente .................................................................................... 9

1.1.3 Curva Hipsométrica ........................................................................................ 10

1.1.4 Índice Pendiente Global (Ig) ........................................................................... 10

1.1.5 Elevación media de cuencas hidrográficas (Em) ............................................ 11

1.1.6 Pendiente media de cuencas hidrográficas (Sc) ............................................. 11

1.1.7 Densidad de drenaje de cuencas hidrográficas (Dd)....................................... 12

1.1.8 Pendiente del cauce principal (Scauce) .......................................................... 12

1.1.9 Tiempo de concentración (tc) ......................................................................... 13

1.2 Caudales máximos de crecida ............................................................................... 13

1.2.1 Intensidad de precipitación (I) ......................................................................... 13

1.2.2 Periodo de retorno (Tr) ................................................................................... 15

1.2.3 Método Racional ............................................................................................. 15

1.2.4 Método del hidrograma unitario triangular ....................................................... 15

VII

1.2.5 Método de Chow ............................................................................................ 17

1.3 Producción de sedimentos en cuencas hidrográficas ............................................ 20

1.3.1 Factor de erosividad de la lluvia (R) ................................................................ 20

1.3.2 Factor de erodabilidad del suelo (K) ............................................................... 21

1.3.3 Factor de longitud de pendiente (L) ................................................................ 24

1.3.4 Factor inclinación de pendiente (S) ................................................................. 24

1.3.5 Factor de cobertura del suelo (Cs) .................................................................. 25

1.3.6 Factor de prácticas de conservación (Pc) ....................................................... 25

1.4 Carga de sedimentos en suspensión ..................................................................... 26

1.4.1 Coeficiente de entrega de sedimentos ............................................................ 27

1.5 Carga de sedimentos de fondo .............................................................................. 27

1.5.1 Método de Schoklitsch .................................................................................... 27

1.5.2 Método de Mizuyama y Shimohigashi............................................................. 28

1.5.3 Método de Bagnold......................................................................................... 28

1.5.4 Velocidad de flujo ........................................................................................... 29

1.5.5 Tirante del cauce ............................................................................................ 30

1.6 Capacidad hidráulica de alcantarillas construidas .................................................. 30

CAPÍTULO 2: RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN DE CAMPO ........................................ 33

2.1 Selección de alcantarillas a evaluar ....................................................................... 34

2.1.1 Criterios de selección de alcantarillas construidas .......................................... 34

2.2 Toma de muestras de sedimentos del cauce ......................................................... 35

2.3 Toma de muestras de suelo de cuencas hidrográficas .......................................... 36

2.4 Medición de características geométricas de las alcantarillas ................................. 37

2.5 Ensayos de laboratorio .......................................................................................... 38

CAPÍTULO 3: PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN DE CAMPO .............................. 39

3.1 Determinación de características morfométricas ................................................... 40

3.1.1 Morfometría área de aporte de la Alcantarilla # 1 ........................................... 40



VIII




3.2 Determinación de caudales de máxima crecida ..................................................... 46

3.2.1 Caudales de máxima crecida para la Alcantarilla # 1 ...................................... 46






3.3 Determinación de caudal sólido de fondo .............................................................. 58

3.3.1 Caudal sólido de fondo para la Alcantarilla # 1 ............................................... 58






3.4 Determinación de caudal sólido en suspensión (Método USLE - M) ...................... 61

3.4.1 Caudal sólido en suspensión para la Alcantarilla # 1 ...................................... 61






3.5 Determinación de la producción anual de sedimentos (Método USLE) .................. 65

3.5.1 Producción de sedimentos de las áreas de aporte seleccionadas .................. 65

CAPÍTULO 4: EVALUACIÓN DE CAPACIDAD HIDRÁULICA Y DISCUSIÓN DE

RESULTADOS ................................................................................................................ 66

4.1 Evaluación de capacidad hidráulica ....................................................................... 67

IX

4.1.1 Evaluación de la Alcantarilla # 1 ..................................................................... 67






4.2 Evaluación del caudal sólido .................................................................................. 78

CONCLUSIONES ................................................................................................................ 80

RECOMENDACIONES ........................................................................................................ 82

BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................... 83

ANEXOS .............................................................................................................................. 87

ANEXO A1: CARACTERÍSTICAS MORFOMÉTRICAS DE LAS ÁREAS HIDROLÓGICAS

DE APORTE .................................................................................................................... 88

ANEXO A2: CAUDALES DE MÁXIMA CRECIDA .......................................................... 111

ANEXO A3: TRANSPORTE DE SEDIMENTOS DE FONDO ......................................... 132

ANEXO A4: PRODUCCIÓN DE SEDIMENTOS – MÉTODO USLE ............................... 145

ANEXO A5: SEDIMENTOS EN SUSPENSIÓN – USLE MODIFICADA .......................... 157

ANEXO A6: RESULTADOS ENSAYOS DE LABORATORIO ......................................... 165

X

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1.1: Tendencia a crecidas en función del Kc ............................................................... 9

Tabla 1.2: Tipo de relieve en función del Ig ......................................................................... 11

Tabla 1.3: Clasificación de la densidad de drenaje .............................................................. 12

Tabla 1.4: Ecuaciones para determinar el tiempo de concertación ...................................... 13

Tabla 1.5: Ecuaciones de intensidad del INAMHI ................................................................ 14

Tabla 1.6: IdTr para diferentes Tr ......................................................................................... 14

Tabla 1.7: Coeficiente de escorrentía de acuerdo al tipo de superficie y periodo de retorno 15

Tabla 1.8: Número de curva de escorrentía (CN) para tierras agrícolas con una condición de

humedad antecedente promedio.......................................................................................... 18

Tabla 1.9: Corrección de CN por humedad antecedente AMC III ........................................ 19

Tabla 1.10: Grupo hidrológico del suelo de acuerdo con su textura .................................... 22

Tabla 1.11: Estructura del suelo de acuerdo a su textura .................................................... 23

Tabla 1.12: Coeficiente r ..................................................................................................... 24

Tabla 1.13: Valores del factor Cs en áreas con pastizales permanentes, con vegetación

espontánea y zonas improductivas, según Wischmeier y Smith (1978). .............................. 25

Tabla 1.14 : Valores del factor Pc según Wischmeier y Smith (1978). ................................. 26

Tabla 1.15: Coeficiente de rugosidad “n” de Manning ......................................................... 31

Tabla 1.16: Velocidad de erosión de algunos materiales ..................................................... 31

Tabla 1.17: Velocidad máxima permisible en canales artificiales......................................... 32

Tabla 2.1: Alcantarillas seleccionas en la carretera Loja - Zamora ...................................... 34

Tabla 2.2: Ensayos de laboratorio realizados a sedimentos y suelos de áreas de aporte de

las alcantarillas seleccionadas. ............................................................................................ 38

Tabla 3.1: Caudales por el método Racional, Alcantarilla # 1. ............................................. 46

Tabla 3.2: Caudales por el método del HUT, Alcantarilla # 1. .............................................. 47

Tabla 3.3: Caudales por el método de Chow, Alcantarilla # 1. ............................................. 47







Tabla 3.10: Caudales por el método Racional, Alcantarilla # 4 ............................................ 52

Tabla 3.11: Caudales por el método del HUT, Alcantarilla # 4. ............................................ 52

Tabla 3.12: Caudales por el método de Chow, Alcantarilla # 4. ........................................... 53


XI

Tabla 3.14: Caudales por el método del HUT, Alcantarilla # 5. ............................................ 54

Tabla 3. 15: Caudales por el método de Chow, Alcantarilla # 5. .......................................... 55


Tabla 3. 17: Caudales por el método del HUT, Alcantarilla # 6. ........................................... 56

Tabla 3. 18: Caudales por el método de Chow, Alcantarilla # 6. .......................................... 57

Tabla 3. 19: Diámetros característicos de los sedimentos del cauce # 1 ............................. 58

Tabla 3.20: Caudal sólido de fondo del cauce # 1 ............................................................... 58

Tabla 3.21: Diámetros característicos de los sedimentos del cauce # 2 .............................. 58




Tabla 3. 25: Diámetros característicos de los sedimentos del cauce # 4 ............................. 59






Tabla 3.31: Caudal sólido en suspensión para la Alcantarilla # 1 ........................................ 61






Tabla 3.37: Producción de sedimentos anual de las áreas hidrológicas de aporte .............. 65

Tabla 4.1: Capacidad del conducto de alcantarilla # 1 ......................................................... 67

Tabla 4. 2: Demanda para alcantarilla # 1 ........................................................................... 68

Tabla 4.3: Evaluación del conducto de la alcantarilla # 1 .................................................... 68

Tabla 4.4: Simulación de alcantarilla # 1 con el software HY-8 ........................................... 69

Tabla 4.5: Capacidad del conducto de la alcantarilla # 2 ..................................................... 69

Tabla 4.6: Demanda para alcantarilla # 2 ............................................................................ 70

Tabla 4.7: Evaluación del conducto de la alcantarilla # 2 .................................................... 70

Tabla 4.8: Simulación de alcantarilla # 2 con el software HY-8 ........................................... 71

Tabla 4.9: Capacidad del conducto de la alcantarilla # 3 ..................................................... 71

Tabla 4.10: Demanda para alcantarilla # 3 .......................................................................... 71

Tabla 4.11: Evaluación del conducto de la alcantarilla # 3 .................................................. 72

Tabla 4.12: Simulación de alcantarilla # 3 con el software HY-8 ......................................... 72

Tabla 4.13: Capacidad del conducto de la alcantarilla # 4 ................................................... 73

XII












Tabla 4. 25: Porcentaje de sedimentos respecto de la demanda total. ................................ 78

Tabla 4.26: Incremento del coeficiente de escorrentía para considerar los sedimentos en las

alcantarillas evaluadas. ........................................................................................................ 79

XIII

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1.1: Curva hipsométrica ........................................................................................... 10

Figura 1.2: Pendiente media ponderada del cauce ............................................................. 12

Figura 1. 3: Ubicación carretera Loja - Zamora dentro de las zonas hidrológicas del

Ecuador. .............................................................................................................................. 14

Figura 1.4: Hidrograma unitario triangular ........................................................................... 16

Figura 1.5: Triángulo de textura del suelo de la USDA (Soil Survey Division Staff) ............. 22

Figura 1.6: Triángulo textural para determinar clases de permeabilidad ............................. 23

Figura 2.1: Alcantarillas seleccionadas ............................................................................... 34

Figura 2.2: Toma de muestra de sedimentos, cauce de la Alcantarilla # 1 .......................... 35

Figura 2.3: Toma de muestra de sedimentos, cauce de la Alcantarilla # 3 .......................... 35

Figura 2.4: Toma de muestra de suelo, área de aporte de la Alcantarilla # 2 ...................... 36

Figura 2.5: Toma de muestra de suelo, área de aporte de la Alcantarilla # 5 ...................... 36

Figura 2.6: Medición de características geométricas de alcantarillas seleccionadas ........... 37

Figura 2.7: Medición de características geométricas de alcantarillas seleccionadas. .......... 37

Figura 2.8: Granulometría por hidrómetro para el suelo de las áreas hidrológicas de aporte

............................................................................................................................................ 38

Figura 3.1: Características morfométricas del área de aporte de la alcantarilla # 1 ............. 40






Figura 3.7: Hidrograma unitario Triangular del área de aporte # 1 ...................................... 46

Figura 3.8: Cobertura vegetal área de aporte # 1 ................................................................ 47

Figura 3.9: Hidrograma unitario Triangular del área de aporte # 2 ...................................... 48

Figura 3.10: Cobertura vegetal área de aporte # 2 .............................................................. 49

Figura 3.11: Hidrograma unitario Triangular del área de aporte # 3 .................................... 50




Figura 3.15: Hidrograma unitario triangular del área de aporte # 5 ..................................... 54




XIV

Figura 4.1: Flujo en alcantarilla # 1, obtenido con el software HY-8 .................................... 68






1

RESUMEN

Éste trabajo se presenta como un pequeño aporte dentro del drenaje transversal de carreteras

de montaña, evaluando la capacidad para evacuar caudales y sedimentos de alcantarillas

construidas en la vía Loja – Zamora; considerando como demanda el caudal líquido y sólido

(Sedimentos) generados en las áreas hidrológicas de aporte, las cuales fueron seleccionadas

a lo largo de la carretera, de acuerdo con la cobertura vegetal y el tipo de sección de las

alcantarillas (circular y rectangular).

Para ésta tarea fue necesario: recolectar muestras de suelo de la cuenca y de los sedimentos

del cauce, medir las características geométricas de las alcantarillas (sección y pendiente) y

determinar las características morfométricas de las áreas de aporte.

Los resultados de ésta investigación insisten en la necesidad de tener presente que existe un

caudal sólido y que debe ser considerado en el diseño de las alcantarillas de carretera de

nuestro país.

Adicionalmente, se presenta la producción anual de sedimentos de las áreas de aporte de las

alcantarillas en consideración, obtenida por medio de la Ecuación Universal de Pérdida de

Suelo (USLE).

Palabras clave: Alcantarilla, carretera, erosión, sedimentos.

2

ABSTRACT

This work presents a small contribution for the transversal drainage of mountain roads,

evaluating the capacity of culverts constructed in the Loja - Zamora road to evacuate flows

and sediments. Considering as demand the liquid and solid flow (Sediments) generated in the

catchment areas, which were selected along the road, according to the vegetation cover and

the type of section of the culverts (circular and rectangular).

For this task it was necessary: to collect soil samples from the basin and sediments of the

channel, measure the geometric characteristics of the culvert (section and slope) and

determine the morphometric characteristics of the contribution areas.

The results of this research showed the solid flow must also be considered in the design of the

road culverts of our country.

In addition, the annual production of sediments from the hydrological areas of contribution

selected is presented, obtained by means of the Universal Soil Loss Equation (USLE).

Keywords: Culvert, road, erosion, sediments

3

NOMENCLATURA

Morfometría

Kc Índice de compacidad de Gravelius.

P Perímetro de la cuenca, en Km

Ac Área de la cuenca, en Km2

Laxial Longitud axial de la cuenca, en Km

LM Lado mayor del rectángulo equivalente, en Km

Lm Lado menor del rectángulo equivalente, en Km

Ig Índice Pendiente Global, en m/Km

H5 Elevación sobre la que se encuentra el 5 % de la superficie, en m

H95 Elevación sobre la que se encuentra el 95 % de la superficie, en m

LM Lado mayor del rectángulo equivalente, en Km

Em Elevación media de la cuenca, en m

Áreai Área de intervalo considerado para determinar la elevación media de la

cuenca, Km2

n Número de intervalos

Sc Pendiente media de la cuenca, en m/m

D Desnivel entre curvas de nivel de la faja de terreno, en Km

L Longitud de la curva de cota media de la faja de terreno considerada, en

Km

Dd Densidad de drenaje, en km/km2

Σi=1n Lci Longitud acumulada de los cursos de agua, en Km

Ho Cota mínima del cauce, en m

Lcauce Longitud del cauce principal, en m

Scauce Pendiente del cauce principal, en %

Tc Tiempo de concentración, en horas

Caudales de crecida

ITr Intensidad máxima para el periodo de retorno (Tr), en mm/h

Tr Periodo de retorno, en años

t Duración de la lluvia, en min

IdTr Intensidad máxima diaria para el período de retomo, en mm/h

Q Caudal máximo probable, en m3/seg

I Intensidad de la precipitación, en mm/h

4

C Coeficiente de escorrentía

Qp El caudal pico del hidrograma unitario, en m3/s/mm

P Precipitación total, en mm

Pe Precipitación efectiva, en mm

tp Tiempo pico del hidrograma unitario triangular, en horas

tr Tiempo de retraso, en horas

tb Tiempo base del hidrograma unitario triangular, en horas

de Duración de la precipitación efectiva, en horas

Z Factor de reducción pico.

CN Número de escurrimiento o de la curva

Producción de Sedimentos

A Tasa de erosión anual, en t/ha/año

R Factor de erosividad de la lluvia, en MJ mm ha-1 h-1

K Factor de erodabilidad del suelo, en t ha h ha-1 MJ-1 mm-1

L Factor de longitud de pendiente, adimensional

S Factor de inclinación de pendiente, adimensional

Cs Factor de cobertura del suelo, adimensional

Pc Factor de prácticas de conservación, adimensional

E Energía cinética de la lluvia, en MJ ha−1 mm−1

I30 Intensidad máxima de lluvia en periodo de 30 minutos, en mm/h

Ac Área de la cuenca, m2

a Materia orgánica, en %

b Clasificación del suelo de acuerdo al tipo y clase de la estructura

c Clasificación de la permeabilidad del suelo

M Factor determinado en función de la textura del suelo

λ Proyección horizontal de la pendiente, en m

m Exponente que depende del grado de la pendiente

ß Relación de erosión en surco a erosión entre surco

θ Ángulo de inclinación de la pendiente en grados

r Coeficiente de acuerdo al sitio de análisis

Y Producción de sedimentos por evento, en ton

V Volumen de escurrimiento, en m3

5

Transporte de sedimentos

QSF Caudal sólido de fondo, en m3/s

gb Caudal sólido por unidad de ancho, en kg/s*m

q Caudal máximo probable por unidad de ancho, en m3/s*m

qc Caudal crítico por unidad de ancho, en m3/s*m

γs Peso específico del sedimento, en kg/m3

γw Peso específico del agua, en kg/m3

D40 Diámetro del 40% de los sedimentos, en m

Scauce Pendiente del cauce, en m/m

q Caudal máximo probable por unidad de ancho, en m3/s*m

g Aceleración de la gravedad, en m/s2

D50 Diámetro del 50% de los sedimentos, en m

h Tirante de agua para el caudal de máxima crecida, en m

D Diámetro representativo de las partículas (D50), en m

ω Potencia del cauce, N/m*s.

B Ancho del cauce, en m

V Velocidad media del flujo, en m/s

Q Caudal que circula por el cauce, en m3/s

D90 Diámetro para el que el 90% de los sedimentos son más finos, en m

Capacidad de alcantarilla

Q Capacidad hidráulica de la alcantarilla construida, m3/s

D Diámetro de la alcantarilla, en m

B Ancho de alcantarilla, m

H Altura de alcantarilla, en m

A Área mojada de la sección, en m2

R Radio hidráulico, en m

S Pendiente de fondo de la alcantarilla, en %

n Coeficiente de rugosidad de Manning

QDEM Demanda hidrológica, m3/s

Vs Velocidad de salida, en m/s

Hwe Altura de agua a la entrada de la alcantarilla, en m

Sc Pendiente crítica, en %

6

INTRODUCCIÓN

En los últimos años el Ecuador ha generado una fuerte inversión en la red vial estatal, pues

según cifras del Ministerio de Transportes y Obras Públicas (M.T.O.P.), desde el año 2007 al

2015 se han invertido USD$ 8.943’421.86 millones de dólares (M.T.O.P., 2016).

No obstante, en época invernal se agudizan los problemas en las carreteras de nuestro país,

periodo en el que a decir de los usuarios es algo común encontrarse con: inestabilidad de

taludes, colapso de alcantarillas, pavimento destruido, etc. (Diario PP Digital, 2016).

De estos inconvenientes los relacionados con el drenaje son grandes causantes del acelerado

deterioro del pavimento de una carretera (Zumrawi, 2016), y dentro del sistema de drenaje las

alcantarillas son consideradas como estructuras trascendentales, pues su mal funcionamiento

no solo afecta al sistema de drenaje sino a la carretera y sus alrededores (Delgado Ramos et

al., 2014).

Los problemas que se presentan en las alcantarillas, además de obedecer a grandes

precipitaciones que rebasan su capacidad hidráulica, también tienen que ver con factores

como cambios en el uso de suelo de las cuencas de aporte. Estos ocasionan una gran

producción de sedimentos que reduce la capacidad hidráulica de éstas estructuras (Delgado

Ramos et al., 2014).

En nuestro país el colapso de alcantarillas por la acumulación de sedimentos se presenta

sobre todo en época invernal, generando grandes impactos en la infraestructura vial que

pueden llevar incluso a la destrucción del paquete estructural del pavimento (Velasco, 2015).

Por tanto resulta pertinente evaluar las alcantarillas implantadas en las carreteras de nuestro

país, sobre todo si éstas se encuentran en zonas de alta precipitación, a fin de determinar si

estas estructuras responden a las exigencias hidrológicas, específicamente si estas son

capaces de evacuar caudales y sedimentos generados en las cuencas hidrológicas de aporte.

El objetivo de este trabajo es determinar el caudal máximo y la producción de sedimentos de

seis cuencas hidrológicas de aporte, para evaluar cómo responde la capacidad hidráulica de

las alcantarillas construidas en carretera; por medio de tres tareas específicas:

Estudiar sobre caudales máximos, producción y transporte de sedimentos en cuencas

hidrológicas de aporte.

Determinar los caudales máximos, producción y transporte de sedimentos en cuencas

hidrológicas de seis alcantarillas, ubicadas en tramos con características diferentes de la

carretera Loja – Zamora.

7

Evaluar la capacidad hidráulica que tienen las alcantarillas seleccionadas para evacuar

caudales y sedimentos generados por las áreas hidrológicas de aporte.

El trabajo desarrollado se presenta en cuatro capítulos. En el Capítulo 1 se expone una

recopilación bibliográfica de investigaciones referentes a la producción de caudales y

sedimentos de las cuencas hidrológicas de aporte, transporte de sedimentos; además de una

revisión de la normativa sobre el diseño de alcantarillas de carretera. En el Capítulo 2 se

muestra la selección de las alcantarillas a evaluar en la carretera Loja - Zamora, las cuales

fueron escogidas en función de la cobertura vegetal de las áreas hidrológicas de aporte, el

tipo de sección y de acuerdo a su ubicación a lo largo de la carretera. El Capítulo 3 presenta

el procesamiento de la información recolectada en campo, el cual incluye: la determinación

de las características morfométricas de las cuencas de aporte, el cálculo de los caudales

máximos de crecida, la estimación de la producción de sedimentos de las cuencas de aporte,

la determinación del caudal sólido de fondo y en suspensión para las alcantarillas a evaluar.

El Capítulo 4 contiene la evaluación de la capacidad de las alcantarillas seleccionadas,

considerando el caudal líquido y sólido (sedimentos) como la demanda; la cual fue comparada

respecto de la capacidad hidráulica obtenida con la fórmula de continuidad, empleando la

ecuación de Manning para calcular la velocidad; a fin de determinar si éstas estructuras de

drenaje pueden evacuar caudales y sedimentos.

CAPÍTULO 1: MARCO TEÓRICO Y ESTADO DEL ARTE

9

1.1 Caracterización morfométrica de cuencas hidrográficas

Permite comprender el desempeño hidrológico de una cuenca, tomar medidas de manejo

adecuadas y realizar comparaciones entre hoyas (Ramírez López, 2015).

1.1.1 Índice de Compacidad de Gravelius (Kc)

Indica la tendencia a crecidas que presenta una cuenca hidrográfica (Monsalve Sáenz, 1999),

se define como:

(1.1)

Donde:

Kc = Índice de compacidad de Gravelius

P = Perímetro de la cuenca, en Km

Ac = Área de la cuenca, en Km2

De acuerdo con el valor de Kc, se puede establecer cuan probable es que ocurran crecidas

en la cuenca:

Tabla 1.1: Tendencia a crecidas en función del Kc

Fuente: (Loja Lituma, 2011)

1.1.2 Rectángulo equivalente

Facilita la comparación entre cuencas hidrográficas respecto de cuanto inciden las

características físicas sobre el escurrimiento (Moreno Caicedo & Romero Sierra, 2015), su

dos lados mayor (LM) y menor (Lm) se definen como:

(1.2)

(1.3)

Donde:

LM = Lado mayor, en Km

Lm = Lado menor, en Km


Kc

1.00 - 1.25

1.25 - 1.50

1.50 - 1.75

Forma Tendencia a crecidas

Casi redonda a oval redonda

Oval redonda a oval oblonga

Oval oblonga a rectangular oblonga

Alta

Media

Baja

Kc = 0.28P

Ac

1/2

LM = Kc x √Ac

1.12 x [1 + √1 -

1.122

Kc2 ]

Lm = LM

Ac

10

Kc = Índice de compacidad de Gravelius

1.1.3 Curva Hipsométrica

Representa el relieve de la cuenca hidrográfica y permite determinar el porcentaje de

superficie acumulada que es igualado o superado para cada elevación, al representar en el

eje de vertical la elevación del terreno y en el eje de horizontal el porcentaje de superficie

acumulada (Monsalve Sáenz, 1999).

Figura 1.1: Curva hipsométrica

Fuente: Elaboración propia

1.1.4 Índice Pendiente Global (Ig)

Permite identificar el tipo de relieve que presenta la cuenca hidrográfica, considerando el

desnivel de la cuenca y el lado mayor (LM) del rectángulo equivalente (Naranjo Gaibor, 2013):

(1.4)

Donde:

Ig = Índice Pendiente Global, en m/Km

H5 = Elevación sobre la que se encuentra el 5 % de la superficie, en m

H95 = Elevación sobre la que se encuentra el 95 % de la superficie, en m

LM = Lado mayor del rectángulo equivalente, en Km

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2600

2700

2800

2900

3000

0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00%

Co

ta (

m)

% Area sobre la cota

Curva Hipsométrica

Ig = H5 - H95

LM

11

De acuerdo con el Ig se puede identificar el tipo de relieve de la cuenca hidrológica en

consideración:

Tabla 1.2: Tipo de relieve en función del Ig

Fuente: (Fierro Arias & Jiménez Pérez, 2011)

1.1.5 Elevación media de cuencas hidrográficas (Em)

Esta elevación tiene estrecha relación con la magnitud de la precipitación que cae sobre las

cuencas hidrográficas, así como también con la reducción de agua por los fenómenos de

evaporación y transpiración (Monsalve Sáenz, 1999), se puede determinar mediante:

(1.5)

Donde:

Em = Elevación media de la cuenca, en m

Áreai = Área de cada intervalo, Km2

n = Número de intervalos

Ac = Área total de la cuenca, en Km2

1.1.6 Pendiente media de cuencas hidrográficas (Sc)

Influye directamente en la velocidad de escurrimiento y en el tiempo de concentración (Moreno

Caicedo & Romero Sierra, 2015), se obtiene por medio de:

(1.6)

Donde:

Sc = Pendiente media de la cuenca, en m/m

D = Desnivel entre curvas de nivel de la faja, en Km

l = Longitud de la curva de cota media de la faja, en Km


Ig (m/km)

Ig < 2

2 < Ig < 5

5 < Ig < 10

10 < Ig < 20

20 < Ig < 50

50 < Ig < 100

Ig > 100

Tipo de relieve

Muy débil

Débil

Bastante débil

Moderado

Moderado a fuerte

Fuerte

Muy fuerte

Em = Σi=1n

(Cota media Intervaloi x Áreai)

Ac

Sc = Σ D x l

Ac

12

1.1.7 Densidad de drenaje de cuencas hidrográficas (Dd)

Está relacionada con la eficiencia del drenaje y por tanto con la capacidad de escurrimiento

de la cuenca en consideración (Aravinda & Balakrishna, 2013), se expresa como:

(1.7)

Donde:

Dd = Densidad de drenaje, en km/km2

𝝨𝐢=𝟏𝐧 𝐋𝐜𝐢 = Longitud acumulada de los cursos de agua, en Km


De acuerdo con el valor Dd se puede estimar el drenaje de la cuenca, de acuerdo con:

Tabla 1.3: Clasificación de la densidad de drenaje

Fuente: (Córdova Gutierres, 2016)

1.1.8 Pendiente del cauce principal (Scauce)

Tiene gran incidencia en la velocidad de escurrimiento y con su incremento existe mayor

riesgo de erosión y de transporte de sedimentos en la cuenca hidrográfica (Ramírez López,

2015).

Figura 1.2: Pendiente media ponderada del cauce

Fuente: (Monsalve Sáenz, 1999)

Rango Dd

0.10 - 1.80

1.90 - 3.60

3.70 - 5.60

Densidad de drenaje

Baja

Media

Alta

Dd = Σi=1n

Lci

Ac

13

La pendiente se puede determinar trazando una línea ponderada, de manera que el área

comprendida bajo ésta sea igual al área bajo el perfil del cauce (Intriago Zambrano & Sánchez

Cedeño, 2013); para ello se puede encontrar un punto pivote por la que pase esta línea

ponderada (Oñate Valdivieso, 2015), cuyas coordenadas se pueden obtener mediante:

(1.8)

Donde:

h0 = Cota mínima del cauce, en m

Lcauce = Longitud del cauce, en m

1.1.9 Tiempo de concentración (tc)

Es el tiempo que tarda en llegar el agua desde las partes más alejadas de la cuenca hasta el

punto de interés (INVIAS, 2009), existen diferentes formulaciones entre las cuales tenemos:

Tabla 1.4: Ecuaciones para determinar el tiempo de concertación

1.2 Caudales máximos de crecida

1.2.1 Intensidad de precipitación (I)

La intensidad para diferentes periodos de retorno puede ser determinada con ayuda de las

ecuaciones de intensidad máxima desarrolladas por el Instituto Nacional de Meteorología e

Hidrología (INAMHI).

De acuerdo a la zonificación hidrológica del INAMHI, la carretera Loja – Zamora se encuentra

ubicada en las zonas 35 y 27:

Método Ecuación FuenteNomenclatura

Rowe

L = Longitud cauce principal, en m.

H = Desnivel entre el extremo de la

cuenca y el punto de descarga, en m.

L= Longitud del cauce principal, en km.

S= Pendiente del cauce principal, en

m/m.

California

Highways and

Public Works




(M.T.O.P., 2003)

(INVIAS, 2009)

(Acencio Gasca,

2016)

(INVIAS, 2009)

(INVIAS, 2009)

Témez


S: Pendiente del cauce principal, en

porcentaje (%).

SCS - Ranser




Kirpich

t = 0.30 x L

S

t = 0.06628 x L

t = 0.0195 x L

H

t =0.8 08 x L

H

t = 0.94 x L

H

(Lcauce

2, h0 +

Área bajo perfil del cauce

Lcauce)

14

Figura 1. 3: Ubicación carretera Loja - Zamora dentro de las zonas hidrológicas del

Ecuador.

Fuente: (INAMHI, 1999)

Por tanto, de acuerdo a la ubicación de las alcantarillas en carretera, las ecuaciones de

intensidad a emplear son:

Tabla 1.5: Ecuaciones de intensidad del INAMHI


Donde:

ITr = Intensidad máxima para el periodo de retorno (Tr), en mm/h

t = Duración de la lluvia, en min

IdTr = Intensidad máxima diaria para el período de retorno, en mm/h.

La intensidad máxima diaria para el período de retorno (IdTR), en las zonas que atraviesa la

carretera Loja – Zamora, son:

Tabla 1.6: IdTr para diferentes Tr


Zona

35.005 min < 43 min

43 min < 1440 min

Duración Ecuación

27.005 min < 46 min

46 min < 1440 min

I = 92.854 x t x I

I = 480.4 x t

x

I = 6.133 x t x I

I = 539 x t x I

25 3.40

50 3.60

100 3.90

25 2.70

50 2.90

100 3.00

Zona Estación Tr (años)IdTr

(mm/h)

M - 502: El Pangui27

35 M - 033: La Argelia

15

1.2.2 Periodo de retorno (Tr)

La carretera Loja – Zamora además de estar ubicada en una zona de alta precipitación es

parte de la red principal estatal, por tanto para las alcantarillas de esta carretera se puede

considerar periodos de retorno de 25 a 50 años (FHWA, 2002).

1.2.3 Método Racional

Para estimar el caudal máximo probable de las cuencas hidrológicas de aporte de hasta 400

hectáreas, la normativa vial vigente en el Ecuador, recomienda utilizar el método Racional

(M.T.O.P., 2003), el cual se define como:

Q = 0.2 8 x C x I x A (1.9)

Donde:

Q = Caudal máximo probable, en m3/seg.

I = Intensidad de la precipitación, en mm/h, para una duración igual al

tiempo de concentración.

A = Área de la cuenca, en Km2

C = Coeficiente de escorrentía, el cual puede ser obtenido de tablas.

Tabla 1.7: Coeficiente de escorrentía de acuerdo al tipo de superficie y periodo de retorno

Fuente: (Chow, 1994)

1.2.4 Método del hidrograma unitario triangular

Este método permite determinar el caudal máximo al multiplicar el caudal pico del hidrograma

por la precipitación efectiva (Luna Vera, 2013), por tanto:

Q = qp x Pe (1.10)

16

Donde:

Q = Caudal máximo probable, en m3/s

qp = Caudal pico del hidrograma unitario, en m3/s/mm

Pe = Precipitación efectiva, en mm

La precipitación efectiva se relaciona con la precipitación total por medio del coeficiente de

escorrentía (Landa Mejía, 2015):

Pe = P x C (1.11)

Donde:

Pe = Precipitación efectiva, en m3/s/mm

P = Precipitación total, en mm

C = Coeficiente de escorrentía, adimensional

El caudal pico del hidrograma se relaciona con el área de la cuenca y el tiempo pico (Monsalve

Sáenz, 1999), mediante:

(1.12)

Donde:

qp = El caudal pico del hidrograma unitario, en m3/s/mm


tp = Tiempo pico del hidrograma unitario triangular, en horas

Figura 1.4: Hidrograma unitario triangular

Fuente: (Aparicio Mijares, 1992)

de

tp

tb

qp

tr

de/2

t (horas)

q (m3/s/mm)

Pe (mm)

t (horas)

1

qp =0.208 x A

tp

17

El tiempo de retraso se define como el lapso que transcurre desde el centro de la precipitación

efectiva hasta el caudal pico del hidrograma triangular (Aparicio Mijares, 1992), expresado

como:

tr = 0.60 x tc (1.13)

Donde:

tr = Tiempo de retraso, en horas

tc = Tiempo de concentración de la cuenca, en horas

Para la construcción del hidrograma unitario también se debe determinar el tiempo base (tb)

del hidrograma y el tiempo pico (tp) en el cual se produce el caudal unitario máximo (Monsalve

Sáenz, 1999), expresados como (Aparicio Mijares, 1992):

(1.14)

(1.15)

Donde:

tb = Tiempo base del hidrograma unitario triangular, en horas

tp = Tiempo pico del hidrograma unitario triangular, en horas

de = Duración de la precipitación efectiva, en horas

tc = Tiempo de concentración de la cuenca, en horas

Para este tipo de hidrograma es posible estimar la duración de la precipitación efectiva

(McCuen, 1998), una forma de hacerlo es en función del tiempo de concentración (tc) de la

cuenca (INVIAS, 2009):

(1.16)

1.2.5 Método de Chow

Es un método que considera el tipo y uso de suelo para la determinación de la precipitación

efectiva (Landa Mejía, 2015), por lo que sus resultados dependen en gran medida del valor

del número de escorrentía CN (Bacuilima & Cedillo, 2012).

El caudal máximo se define como (Aparicio Mijares, 1992):

(1.17)

Donde:

Q = El caudal máximo probable, en m3/seg.

Pe = Precipitación efectiva, en mm

tb = 2.6 x tp

tp = de

2x 0.60 x t

c

de = 0.133 x tc

Q = 0.2 8 xPe x A

dex Z

18


de = Duración en exceso, en horas

Z = Factor de reducción pico.

En este caso la precipitación efectiva se determina en función de la precipitación total y del

número de escorrentía (Bacuilima & Cedillo, 2012), por medio de:

(1.18)

Donde:

Pe = Precipitación efectiva, en cm

P = Precipitación total, en cm

CN = Número de escurrimiento o de curva

El número de curva (CN) se determina en función del tipo y uso del suelo, así como de la

condición hidrológica del sector (Hernández Jiménez, 2014), por medio de valores tabulados:

Tabla 1.8: Número de curva (CN) para tierras agrícolas con condición de humedad antecedente promedio.

Fuente: (INVIAS, 2009)

Pe = ( P -

508CN

+ 5.08)2

P - 2.032CN

- 20.32

19

La peor condición se presenta cuando la cuenca hidrográfica se halla saturada, esto ocurre

cuando en los 5 días previos al evento en consideración existe una precipitación acumulada

mayor a 5 cm (Aparicio Mijares, 1992). Ésta situación se denomina como condición de

humedad antecedente húmeda AMC III y en cuyo caso el CN obtenido para condiciones

promedio debe ser corregido (INVIAS, 2009), de acuerdo con:

Tabla 1.9: Corrección de CN por humedad

antecedente AMC III


El tiempo de retardo, en este caso se determina en función de las características del cauce

principal de la cuenca (Aparicio Mijares, 1992), mediante:

(1.19)

Donde:

tr = Tiempo de retardo, en horas

Lcauce = Longitud del cauce principal, en m

Scauce = Pendiente del cauce principal, en %

El factor de reducción de hora pico Z, se puede obtener en función de la duración efectiva y

del tiempo de retardo (Oñate, 2015a), de acuerdo con la relación de/tr:

Si: 0.05 ≤ de/tr < 0.40 (1.20)

Si: 0.40 ≤ de/tr ≤ 2 (1.21)

CN (Condición

promedio)

CN (Condición

AMC III)

0 0

10 22

20 37

30 50

40 60

50 70

60 78

70 85

80 91

90 96

100 100

tr = 0.005 [Lcauce

√Scauce]

Z = 0. 3 ( e

tr )0.9

Z = 1.89 ( de

tr )

0.23

- 1.23

20

Si: de/tr > 2 Z = 1 (1.22)

La obtención del caudal máximo con el método de Chow, se realiza mediante un proceso

interactivo, al imponerse diferentes duraciones de exceso, seleccionado de entre todos los

valores de gasto generados, el que resulte mayor en cada cuenca (Aparicio Mijares, 1992).

1.3 Producción de sedimentos en cuencas hidrográficas

Luego de que una carretera es construida existe un cambio en el uso de suelo cuyo impacto

es poco conocido. Éste cambio generalmente implica la pérdida de bosques por labores como

la agricultura (Dutt, Noble, Costa, & Thakur, 2015), lo cual aumenta la erosión de las cuencas

hidrológicas y la producción de sedimentos.

La tasa de producción de sedimentos es influenciada por factores como: la topografía, clima,

tipo y uso del suelo, entre otros (UNESCO, 2010).

Uno de los métodos más utilizados para estimar la pérdida promedio anual de suelo por

erosión hídrica es la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo (USLE), del Servicio de

Conservación de Suelos (SCS) de Estados Unidos (Topete Bustamante, 2013).

La Ecuación Universal de Pérdida de Suelo (USLE) se define como (UNESCO, 2010):

A = R x K x L x S x Cs x Pc (1.23)

Donde:

A = Tasa de erosión anual, en t/ha/año

R = Factor de erosividad de la lluvia, en MJ mm ha-1 h-1

K = Factor de erodabilidad del suelo, en t ha h ha-1 MJ-1 mm-1

L = Factor de longitud de pendiente, adimensional

S = Factor de inclinación de pendiente, adimensional

Cs = Factor de cobertura del suelo, adimensional

Pc = Factor de prácticas de conservación, adimensional

1.3.1 Factor de erosividad de la lluvia (R)

En una cuenca hidrográfica la perdida de suelo se ve muy influenciada por la intensidad y

energía de las precipitaciones, pues al caer las gotas de lluvia desprenden partículas del suelo

(Saldaña, Nemmaoui, Cantón, Aguilar & Aguilar, 2014), generado lo que se conoce como

erosión hídrica.

21

La ecuación universal USLE considera este fenómeno por medio del factor de erosividad de

la lluvia (R), definido como:

(1.24)

Donde:

E = Energía cinética de la lluvia, en MJ ha−1 mm−1

I30 = Intensidad máxima de lluvia en periodo de 30 minutos, en mm/h

La energía cinética se determina en función de la intensidad de la lluvia (Kinnell, 2014):

Para: I <= 76 mm/h (1.25)

Cuando la Intensidad es mayor a 76 mm/h se puede considerar E = 0.29 (Ibáñez, Moreno, &

Gisbert, 2012), por tanto:

Para: I > 76 mm/h E = 0.29 (1.26)

1.3.2 Factor de erodabilidad del suelo (K)

Es un indicador de cuan vulnerable a erosionarse es el suelo de una cuenca hidrográfica

(Saldaña Díaz et al., 2014), expresado como (Oñate, 2015b) :

(1.27)

Donde:

K = Índice de erodabilidad del suelo, en t ha h ha-1 MJ-1 mm-1

a = Materia orgánica, en %

b = Clasificación del suelo de acuerdo al tipo y clase de la estructura

c = Clasificación de la permeabilidad del suelo

M = Factor determinado en función de la textura del suelo (Saldaña

Díaz et al., 2014):

(1.28)

La clasificación del suelo de acuerdo al tipo y clase de la estructura (b), se realiza identificando

la textura del suelo de cada cuenca hidrográfica, de acuerdo con la granulometría del mismo:

R = E x I30

E = 0.119 + 0.08 3 x log10 (I)

K = [2.1 M1.14 (12 - a ) (10

-4) + 3.25 (b - 2) + 2.5 (c - 3)

100] x 1.2828

M = (% Limo + % Arena) x (100 - % Arcilla)

22

Figura 1.5: Triángulo de textura del suelo de la USDA (Soil Survey Division Staff)

Fuente: (García Gaines, 2015)

Una vez identificada la textura, se puede establecer el grupo hidrológico al que pertenece el

suelo:

Tabla 1.10: Grupo hidrológico del suelo de acuerdo con su textura

Fuente: (Mongil & Luis, 2012)

Textura del suelo

según USDA

Grupo hidrólogico

del suelo

Arenosa

Arenoso-franca

Franco - Arenosa B

Arcillo-arenosa

Franca

Franco-arcillosa

Franco-arcillo-arenosa

Franco-arcillo-limosa

Franco-limosa

Arcillosa

Limosa

Arcillo-limosa

A

C

D

23

La clasificación de la estructura del suelo (b), se realiza de acuerdo con la textura que este

posee:

Tabla 1.11: Estructura del suelo de acuerdo a su textura

Fuente: (Galilea Salvador, 2015)

La clasificación de la permeabilidad del suelo (c), también se puede realizar de acuerdo a su

textura:

Figura 1.6: Triángulo textural para determinar clases de permeabilidad

Fuente: (Cantillo & González, 2016)

Textura del suelo según USDATamaño de la

partícula Estructura b

Arcillosa, arcillo arenosa y arcillo limosa < 1 mm Muy fina 1

Franco arcillosa, franco arcillo arenosa y

franco arcillo limosa1 -2 mm Fina 2

Franca, franco arenosa, franco limosa y

limosa2 - 5 mm Media gruesa 3

Arenosa y arenosa franca > 5 mm Muy gruesa 4

cDescripción de

permeabilidad

1 Rápida a muy rápida

2 Medianamente rápida

3 Moderada

4 Moderadamente lenta

5 Lenta

6 Muy lenta

24

1.3.3 Factor de longitud de pendiente (L)

Permite considerar la influencia de la topografía en la erosión de la cuenca hidrográfica

(Saldaña Díaz et al., 2014), mediante:

(1.29)

Donde:

L = Factor de longitud de pendiente, adimensional

λ = Proyección horizontal de la pendiente, m

m = Exponente que depende del grado de la pendiente (Oñate,

2015b), de acuerdo con:

(1.30)

Donde:

ß = Relación de erosión en surco a erosión entre surco

(Oñate, 2015b), expresada como:

(1.31)

Donde:

θ = Ángulo de inclinación de la pendiente, en

grados

r = Coeficiente de acuerdo al sitio de

análisis:

Tabla 1.12: Coeficiente r

Fuente: (Oñate, 2015b)

1.3.4 Factor inclinación de pendiente (S)

Considera que entre mayor es la gradiente de la cuenca, mayor es la velocidad de

escurrimiento, lo cual genera una mayor tasa de erosión (Saldaña Díaz et al., 2014), para su

determinación se emplean dos ecuaciones en función de la pendiente de la cuenca (Jara &

Ariza, 2015):

r Sector

0.50 Tierras forestales o pastizales

1 Terrenos agrícolas

2 Zona en construcción

ß = (sen θ / 0.0896

3 x (sen θ)0.8 + 0.56

)x r

m =ß

1 + ß

L = ( λ

22.1)

m

25

Para Sc < 9% S = 10.80 x Sen θ + 0.03 (1.32)

Para Sc >= 9% S = 16.80 x Sen θ - 0.50 (1.33)

Donde:

S = Factor de inclinación de pendiente, adimensional

1.3.5 Factor de cobertura del suelo (Cs)

La erosión del suelo se incrementa con la disminución de la cobertura vegetal del suelo

(Saldaña Díaz et al., 2014), el valor de este factor se puede estimar mediante valores

tabulados:

Tabla 1.13: Valores del factor Cs, de acuerdo a Wischmeier y Smith (1978).

Fuente: (Fattorelli & Fernández, 2011)

1.3.6 Factor de prácticas de conservación (Pc)

Considera la existencia de técnicas de siembra en la zona que permitan reducir el

escurrimiento y la erosión de la cuenca (Saldaña Díaz et al., 2014), su valor se pude

determinar en función de la pendiente del terreno:

26

Tabla 1.14 : Valores del factor Pc según Wischmeier y Smith (1978).

Fuente: (Galilea Salvador, 2015)

Cuando no se conoce la existencia de este tipo de prácticas se considera Pc = 1, es decir la

condición más desfavorable (Fattorelli & Fernández, 2011).

1.4 Carga de sedimentos en suspensión

Los sedimentos transportados a través del cauce de la cuenca hidrográfica están conformados

por carga de fondo y carga en suspensión (Blanco I Casas, 2015) .

La carga de sedimentos en suspensión puede ser estimada por medio de la ecuación universal

de pérdida de suelo modificada USLE – M (Iroumé et al, 2011).

Esta ecuación permite estimar la producción de sedimentos de la cuenca debida a un evento

único de precipitación (Besteiro & Gaspari, 2012), se define como:

(1.34)

Donde:

Y = Producción de sedimentos por evento, en ton

V = Volumen de escurrimiento, en m3

Q = Caudal pico generado por el evento en consideración, en m3/s

K, LS, Cs y Pc son los mismos indicados para la USLE (Bascuñán

Chaparro, 2010).

El volumen de escorrentía puede ser determinado mediante:

V = Ac x Pe (1.35)

Donde:

Ac = Área de la cuenca, en m2

Pe = Precipitación efectiva del evento en consideración, en m

Cultivo en

Contorno

Cultivo en

Fajas

Cultivo en

Terrazas

1 - 2 0.60 0.30 0.12

3 - 8 0.50 0.25 0.10

9 - 12 0.60 0.30 0.12

13 -16 0.70 0.35 0.14

17- 20 0.80 0.40 0.16

21 - 25 0.90 0.45 0.18

> 26 1.00 0.50 0.20

Pendiente

(%)

Factor de prácticas conservacionistas (Pc)

Y = 11.8 (V x Q)0.56

x K x LS x Cs x Pc

27

La precipitación efectiva (Pe) y el caudal pico (Q), pueden ser determinados por alguno de

los métodos indicados en al Apartado 1.2.

1.4.1 Coeficiente de entrega de sedimentos

Representa la fracción de sedimentos producidos por erosión hídrica en la cuenca hidrográfica

y que salen de ella. Una forma de determinarlo es por medio de la ecuación desarrollada por

el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA), en función del área de la

cuenca hidrográfica (De Rosa, Cencetti, & Fredduzzi, 2016):

SDR = 0.5656 x Ac- 0.11 (1.36)

Donde:

SDR = Coeficiente de entrega de sedimentos, adimensional


1.5 Carga de sedimentos de fondo

La carretera Loja - Zamora se encuentra atravesando zonas de montaña, por tal razón se ha

seleccionado métodos de transporte de sedimentos considerados adecuados en la bibliografía

revisada, para este tipo de condición.

1.5.1 Método de Schoklitsch

Considera que es el caudal crítico (qc) quien inicia el movimiento de las partículas del

sedimento (Mendoza López, 2014), el caudal sólido se determina por medio de:

(1.37)

Donde:

gb = Caudal sólido por unidad de ancho, en kg/s•m

Scauce = Pendiente del cauce, en m/m

q = Caudal líquido máximo probable por unidad de ancho, en m3/s•m

qc = Caudal crítico por unidad de ancho, en m3/s•m

El caudal crítico por unidad de ancho se define como (Mendoza López, 2014):

(1.38)

Donde:

qc = Caudal crítico por unidad de ancho, en m3/s•m

γs = Peso específico del sedimento, en kg/m3

gb = 2500 x Scauce

3/2 x (q - q

c)

qc= 0.26 x [(

γs

γ) - 1]

5 3⁄

x D403 2⁄

x Scauce-1.1

28

γw = Peso específico del agua, en kg/m3

D40 = Diámetro del 40% de los sedimentos, en m

1.5.2 Método de Mizuyama y Shimohigashi

Se considera presenta buenos resultados en cauces de montaña, para determinar el caudal

sólido toma en cuenta el diámetro de los sedimentos, la pendiente del cauce y el caudal líquido

de crecida (Marín Martín, 2010), por medio de:

(1.39)

Donde:



q = Caudal líquido por unidad de ancho, en m3/s•m

g = Aceleración de la gravedad, en m/s2



D50 = Diámetro del 50% de los sedimentos, en m

1.5.3 Método de Bagnold

Este método considera que el transporte de sedimentos se produce de acuerdo con la

potencia del cauce (ω), la cual entre otros parámetros está relacionada con el caudal líquido

de máxima crecida (Q) y la pendiente del cauce (Vázquez Tarrío, 2012). El caudal sólido se

determina mediante:

(1.40)

Donde:




h = Tirante de agua para el caudal en consideración, en m

gb= 20 x

Scauce2

(γs - γ

w

γw)2 x

q

√g x (γs - γ

w

γw) x D50

3

g𝐛 = (γs

γs - γ

w

) x qbr x [ω - ωo

(ω - ωo)r

]

32

x (h

hr)

-2 3⁄

x (D

Dr

)

-1 2⁄

29

D = Diámetro representativo de las partículas (D50), en m

qbr = Valor de referencia igual a 0.01

hr = Valor de referencia igual a 0.10

Dr = Valor de referencia igual a 0.0011

(ω – ωo)r = Valor de referencia igual a 0.50

ω = Potencia del cauce, N/m*s. Este parámetro se relaciona con el caudal

líquido (Vázquez Tarrío, 2012), por medio de:

(1.41)

Donde:

Q = Caudal líquido, en m3/s


g = Aceleración de la gravedad, en m/s2

B = Ancho del cauce para Q, en m

ωo = Potencia crítica del cauce, en N/m•s (Vázquez Tarrío, 2012),

expresada como:

(1.42)

Donde:

D = Diámetro representativo de las partículas (D50), en m

h = Tirante de agua del cauce, en m

1.5.4 Velocidad de flujo

Uno de los métodos más empleados por su facilidad de aplicación es el de Rickenmann, el

cual presenta dos ecuaciones en función de la pendiente del cauce (Mendoza López, 2014):

Para Scauce < 0.08 m/m (1.43)

Para Scauce > 0.08 m/m (1.44)

ω =Q x Scauce x γw x g

B

ωo = 290 x D1.5

x Log (12 x h

D)

V = 0.3 x g0.33 x Scauce0.20 x Q0.34

x D90-0.35

V = 0.96 x g0.36 x Scauce0.35

x Q0.29

x D90-0.23

30

Donde:

V = Velocidad media del flujo, en m/s

g = Aceleración debida a la gravedad, en m/s2


Q = Caudal que circula por el cauce, en m3/s

D90 = Diámetro para el que el 90% de los sedimentos son más

finos, en m.

1.5.5 Tirante del cauce

Para cauces de montaña uno de los métodos más empleados para estimar el tirante es el

método de Bray (Mendoza López, 2014), el cual lo determina en función del caudal:

(1.45)

Donde:

h = Tirante promedio del agua, en m

Q = Caudal para el periodo de retorno Tr, en m3/s

1.6 Capacidad hidráulica de alcantarillas construidas

La capacidad hidráulica de las alcantarillas construidas en carretera, puede ser determinada

mediante la ecuación de continuidad, empleado la fórmula de Manning para estimar la

velocidad (Otálvaro Barco, 2016), mediante:

(1.46)

Donde:

Q = Capacidad hidráulica de la alcantarilla construida, m3/s

A = Área mojada de la sección, en m2

R = Radio hidráulico, en m

S = Pendiente de fondo de la alcantarilla, en m/m

n = Coeficiente de Rugosidad de Manning

El coeficiente de rugosidad de Manning se puede obtener en base a valores tabulados:

h = 0.266 x Q

Q = A xR2 3⁄ x S1 2⁄

n

31

Tabla 1.15: Coeficiente de rugosidad “n” de Manning

Fuente: (M.T.O.P., 2003)

La velocidad máxima permisible a la que se erosionan diferentes materiales, se la puede

encontrar en la normativa vigente:

Tabla 1.16: Velocidad de erosión de algunos materiales

Fuente: (M.T.O.P., 2003)

Para estructuras de disipación a la salida de las alcantarillas, la velocidad máxima

permisible que pueden soportar estas estructuras, varía de acuerdo al material con el que

estén construidas:

MaterialVelocidad

(m/s)

Arena fina 0.45

Arcilla arenosa 0.50

Arcilla ordinaria 0.85

Arcilla firme 1.25

Grava fina 2.00

Pizarra suave 2.00

Grava gruesa 3.50

Zampeado 3.40 - 4.50

Roca sana 4.50 - 7.50

Hormigón 4.50 - 7.50

32

Tabla 1.17: Velocidad máxima permisible en canales artificiales


Es recomendable que el conducto de las alcantarillas trabaje al 70 % de su capacidad,

pues de esa forma además de trabajar a superficie libre, permitirá el paso de material

flotante que pudiera acarrear el cauce (Otálvaro Barco, 2016).

MaterialVelocidad

máxima (m/s)

Ladrillo común 3.00

Ladrillo vitrificado 5.00

Arcilla vitrificada (gres) 4.00

Concreto 175 kg/cm2 6.00




CAPÍTULO 2: RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN DE CAMPO

34

2.1 Selección de alcantarillas a evaluar

La alcantarillas fueron seleccionadas en la carretera Loja – Zamora, por ser ésta una vía que

atraviesa zonas de alta precipitación y cuyos problemas se agudizan en época invernal, pues

se presenta: inestabilidad de taludes, colapso de alcantarillas, pavimento destruido, etc.

(Diario PP Digital, 2016).

2.1.1 Criterios de selección de alcantarillas construidas

Se escogieron seis alcantarillas a lo largo de la carretera Loja – Zamora, en función de:

Cobertura vegetal de las cuencas hidrológicas de aporte.

Tipo de sección de la alcantarilla: Circular y de cajón.

Ubicación: Parte alta, media y baja de la carretera.

Figura 2.1: Alcantarillas seleccionadas

La ubicación de las alcantarillas seleccionadas se detalla a continuación:

Tabla 2.1: Alcantarillas seleccionas en la carretera Loja - Zamora

X Y Z (m)

1 14+550 706032.98 9557960.40 2780.87 Circular Ø = 1.20 m Pastizal y arbustos

2 21+600 710345.87 9558548.00 2366.92 Circular Ø = 1.20 m Bosque combinado con pasto

3 30+200 713677.00 9561001.11 1837.86 Cajón 3.00 x 1.80 mPastizal, bosque combinado

con pasto y bosque.

4 37+800 719292.98 9562300.05 1589.64 Circular Ø = 1.20 mPastizal, bosque combinado

con pasto y bosque.

5 40+450 719700.00 9560276.00 1607.23 Cajón 2.00 x 2.15 m Pastizal y bosque

6 45+000 719527.00 9555953.00 1440.00 Cajón 2.80 x 2.40 m Pastizal y bosque

#

Alc.Abscisa

Ubicación UTMTipo de sección

Cobertura vegetal del área

de aporte

Carretera Loja - Zamora

35

2.2 Toma de muestras de sedimentos del cauce

En cada uno de los cauces de aporte de las alcantarillas seleccionadas se tomaron muestras

de sedimentos, con la finalidad de determinar en laboratorio su granulometría y peso

específico, pues son parámetros requeridos por los métodos de transporte de sedimentos

indicados en el Capítulo 1.

Figura 2.2: Toma de muestra de sedimentos, cauce de la Alcantarilla # 1

Figura 2.3: Toma de muestra de sedimentos, cauce de la Alcantarilla # 3

ALCANTARILLA # 1: CAUCE

ALCANTARILLA # 3: CAUCE

36

2.3 Toma de muestras de suelo de cuencas hidrográficas

Conocer el suelo de las cuencas hidrográficas es un parámetro requerido por el método USLE,

como se mencionó en el Capítulo 1, por tanto se procedió a recolectar muestras de suelo de

cada una de las áreas de aporte de las alcantarillas seleccionadas.

Figura 2.4: Toma de muestra de suelo, área de aporte de la Alcantarilla # 2

Figura 2.5: Toma de muestra de suelo, área de aporte de la Alcantarilla # 5

37

2.4 Medición de características geométricas de las alcantarillas

Acceder a las alcantarillas de la carretera Loja – Zamora, al estar construidas en zona de

montaña, fue un poco complicado por la elevada pendiente de la zona, sin embargo de

aquello, se realizó la medición de la sección y pendiente de las mismas.

Figura 2.6: Medición de características geométricas de alcantarillas seleccionadas

Figura 2.7: Medición de características geométricas de alcantarillas seleccionadas.

38

2.5 Ensayos de laboratorio

Con las muestras de sedimentos y del suelo de las áreas de aporte se procedió a clasificar

este material de acuerdo al Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) y de acuerdo

a la clasificación AASHTO, norma ASTM D 2487 y ASTM D 3282 respectivamente.

Adicionalmente se determinó el peso específico tanto de los sedimentos como del suelo de

las áreas de aporte.

En el suelo de las áreas hidrológicas, también fue necesario determinar el contenido de

materia orgánica y la composición granulometría del material pasante del tamiz # 200, por

medio de hidrometría; la norma empelada en cada uno de los ensayos realizados se indica a

continuación:

Tabla 2.2: Ensayos de laboratorio realizados a sedimentos y suelos de áreas de

aporte de las alcantarillas seleccionadas.

El ensayo de granulometría por hidrómetro se realizó con la finalidad de determinar el

contenido de arcillas y limos del suelo de las áreas hidrológicas de aporte, parámetro

requerido por el método USLE.

Figura 2.8: Granulometría por hidrómetro para el suelo de las áreas hidrológicas de aporte

El detalle de los ensayos realizados se presenta en el Anexo A6.

Material Ensayo Norma

Contenido de humedad ASTM D 2216

Límites de Atterberg ASTM D 4318

Granulometría ASTM D 422

SedimentosGravedad específica del

agregado gruesoNTE INEN 857

Gravedad especifica de

los sólidos

ASTM D - 854 -

02

Contenido de materia

orgánica

AASHTO T 267 -

86

Granulometría por

hidrómetroASTM D 422

Sedimentos y

suelo de áreas

de aporte

Suelo de áreas

de aporte

CAPÍTULO 3: PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN DE CAMPO

40

3.1 Determinación de características morfométricas

En este apartado se presentan el resumen de las características morfométricas de las áreas

de aporte, correspondiente a cada una de las alcantarillas seleccionadas. El detalle de los

cálculos se encuentra en el Anexo A1.

Se utilizó la cartografía desarrollada por el Instituto Geográfica Militar (IGM), la cual puede ser

encontrada en: www.geoportaligm.gob.ec/portal/index.php/descargas/cartografia-de-libre-

acceso/; la cual es de libre acceso y puede ser descargada gratuitamente.

3.1.1 Morfometría área de aporte de la Alcantarilla # 1

El área de aporte de la alcantarilla # 1 es de 0.106 km2, con tendencia alta a las crecidas pues

posee un Kc = 1.12, debido a su forma casi redonda a oval redonda. Posee un relieve

extremadamente fuerte y una pendiente del 49 %. Su cauce principal tiene una pendiente del

50 %.

Figura 3.1: Características morfométricas del área de aporte de la alcantarilla # 1

Abscisa = 14+550

Ac (Km2) = 0.106

Laxial (Km) = 0.52

Perímetro (Km) = 1.30

Kc = 1.12

Ig (m/Km) = 532.22

Sc (m/m) = 0.49

Scause (m/m)= 0.50

tc (h) = 0.03

Área de aporte de la Alc. # 1

SIMBOLOGÍA

Cauce Principal

Perímetro

Punto de interés

Carretera

Curvas de Nivel,

en m.s.n.m.

Abs. 14+550

41


La alcantarilla # 2 posee un área de aporte de 0.107 km2, con tendencia alta a las crecidas

pues posee un Kc = 1.14, debido a su forma casi redonda a oval redonda. Tiene un relieve

extremadamente fuerte y una pendiente del 41 %. Su cauce principal posee una pendiente

del 30 %.


Abscisa = 21+600

Ac (Km2) = 0.107

Laxial (Km) = 0.47


Kc = 1.14

Ig (m/Km) = 316.24

Sc (m/m) = 0.41

Scause (m/m)= 0.30

tc (h) = 0.03


Abs. 21+600

SIMBOLOGÍA

Cauce Principal

Perímetro

Punto de interés

Carretera

Curvas de Nivel,

en m.s.n.m.

42


El área de aporte de la alcantarilla # 3 es de 3.44 km2, con tendencia media a las crecidas

pues posee un Kc = 1.26, debido a que su forma va de oval redonda a oval oblonga. Posee

un relieve extremadamente fuerte y una pendiente del 67 %. Su cauce principal tiene una

pendiente del 22 %.


Abscisa = 30+200

Ac (Km2) = 3.44

Laxial (Km) = 3.27


Kc = 1.26

Ig (m/Km) = 250.21

Sc (m/m) = 0.67

Scause (m/m)= 0.22

tc (h) = 0.29


SIMBOLOGÍA

Cauce Principal

Perímetro

Punto de interés

Carretera

Curvas de Nivel,

en m.s.n.m.

Abs

. 30+

200

43


La alcantarilla # 4 posee un área de aporte de 0.27 km2, con tendencia media a las crecidas

pues posee un Kc = 1.29, debido a que su forma va de oval redonda a oval oblonga. Tiene

un relieve extremadamente fuerte y una pendiente del 66 %. Su cauce principal posee una

pendiente del 53 %.


Abscisa = 37+800

Ac (Km2) = 0.271

Laxial (Km) = 1.079


Kc = 1.29

Ig (m/Km) = 545.51

Sc (m/m) = 0.66

Scause (m/m)= 0.53

tc (h) = 0.09


Abs. 37+800

SIMBOLOGÍA

Cauce Principal

Perímetro

Punto de interés

Carretera

Curvas de Nivel,

en m.s.n.m.

44


El área de aporte de la alcantarilla # 5 es de 0.63 km2, con tendencia media a las crecidas

pues posee un Kc = 1.38, debido a su forma va de oval redonda a oval oblonga. Posee un

relieve extremadamente fuerte y una pendiente del 54 %. Su cauce principal tiene una

pendiente del 33 %.


Abscisa = 40+450

Ac (Km2) = 0.63

Laxial (Km) = 1.75


Kc = 1.38

Ig (m/Km) = 354.49

Sc (m/m) = 0.54

Scause (m/m)= 0.33

tc (h) = 0.16


Abs. 40+450

SIMBOLOGÍA

Cauce Principal

Perímetro

Punto de interés

Carretera

Curvas de Nivel,

en m.s.n.m.

45


La alcantarilla # 6 posee un área de aporte de 2.63 km2, con tendencia media a las crecidas

pues posee un Kc = 1.31, debido a que su forma va de oval redonda a oval oblonga. Tiene un

relieve extremadamente fuerte y una pendiente del 53 %. Su cauce principal posee una

pendiente del 42 %.


Abscisa = 45+000

Ac (Km2) = 2.63

Laxial (Km) = 3.01


Kc = 1.31

Ig (m/Km) = 342.94

Sc (m/m) = 0.53

Scause (m/m)= 0.42

tc (h) = 0.24


SIMBOLOGÍA

Cauce Principal

Perímetro

Punto de interés

Carretera

Curvas de Nivel,

en m.s.n.m.

46

3.2 Determinación de caudales de máxima crecida

Se presentan los caudales de máxima crecida generados por las áreas hidrológicas de aporte,

calculados por los métodos indicados en el Capítulo 2. Se ha adoptado 5 minutos como tiempo

de concentración mínimo, para poder utilizar las ecuaciones de intensidad del INAMHI.

El detalle del cálculo de caudales se encuentra en el Anexo A2 de este documento.

3.2.1 Caudales de máxima crecida para la Alcantarilla # 1

El área de aporte de la alcantarilla # 1 se encuentra ubicada en la zona hidrográfica # 27 y

posee una cobertura vegetal conformada por pastizales y arbustos, su pendiente es del 49 %.

El tiempo de concentración considerado es de 0.08 horas. Empleando ésta información se

obtuvieron los caudales que se indican a continuación:

Tabla 3.1: Caudales por el método Racional, Alcantarilla # 1.

De acuerdo a las características morfométricas, se generó el hidrograma unitario triangular

para la alcantarilla # 1:

Figura 3.7: Hidrograma unitario Triangular del área de aporte # 1

El caudal pico del hidrograma unitario triangular es de 0.40 m3/s/mm, con el cual se generaron

para cada periodo de retorno, los caudales que se indican a continuación:

Tr (Años) Idtr A (km2) tc (h) I (mm/h) C Q (m3/s)

25 3.40 0.11 0.08 147.92 0.45 1.97

50 3.60 0.11 0.08 156.62 0.48 2.22

100 3.90 0.11 0.08 169.67 0.52 2.61

Método Racional: Q = 0.2 8 x C x I x A

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Cau

dal

(m

3/s

/mm

)

Duración (horas)

Hidrograma unitario triangular # 1

Hidrograma

qp

47

Tabla 3.2: Caudales por el método del HUT, Alcantarilla # 1.

El suelo del área de aporte en la alcantarilla # 1 es tipo D y la cobertura vegetal identificada

se describe a continuación:

Figura 3.8: Cobertura vegetal área de aporte # 1

La cobertura vegetal del área junto a la carretera está conformada por arbustos de mediana

altura y pastizales, en la parte alta se pudo apreciar únicamente pastizales.

Para la peor condición de humedad AMC III le corresponde un CN = 91, con el cual se obtuvo

por el método de Chow, los siguientes caudales:

Tabla 3.3: Caudales por el método de Chow, Alcantarilla # 1.

Tr

(Años)

tc

(horas)Idtr I (mm/h) C P (mm) Pe (mm)

qp

(m3/s/mm)

Q

(m3/s)

25 0.08 3.40 147.92 0.45 12.33 5.55 0.40 2.21

50 0.08 3.60 156.62 0.48 13.05 6.26 0.40 2.49

100 0.08 3.90 169.67 0.52 14.14 7.35 0.40 2.93

Hidrograma Unitario Triangular: Q = qp x Pe

Carretera

2

1Arbustos y pastizal

USO DE SUELO

Pastizal

Tr

(Años)de (h) de/tr Z IdTr

I

(mm/h)CN P (mm) Pe (mm)

Q

(m3/s)

25 0.58 11.76 1.00 3.40 75.19 91.00 43.86 23.58 1.19

50 0.58 11.76 1.00 3.60 79.62 91.00 46.44 25.78 1.31

100 0.58 11.76 1.00 3.90 86.25 91.00 50.31 29.13 1.48

Método de Chow Q = 0.2 8 xPe x A

dex Z

48



posee una cobertura vegetal de bosque combinado con pasto, su pendiente es del 41 %. El

tiempo de concentración considerado es de 0.08 horas. Utilizando ésta información se

determinó los siguientes caudales:


De acuerdo a las características morfométricas del área de aporte # 2, el hidrograma unitario

triangular quedó definido como:


El caudal pico del hidrograma es de 0.40 m3/s/mm, con el cual se obtuvo los caudales

máximos que se indican a continuación:



25 3.40 0.107 0.08 147.92 0.45 1.98

50 3.60 0.107 0.08 156.62 0.48 2.24

100 3.90 0.107 0.08 169.67 0.52 2.63


0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Cau

dal

(m

3/s

/mm

)

Duración (horas)


Hidrograma

qp

Tr

(Años)

tc

(horaIdtr I (mm/h) C P (mm) Pe (mm)

qp

(m3/s/m

Q

(m3/s)

25 0.08 3.40 147.92 0.45 12.33 5.55 0.40 2.22

50 0.08 3.60 156.62 0.48 13.05 6.26 0.40 2.51

100 0.08 3.90 169.67 0.52 14.14 7.35 0.40 2.95


49

El suelo del área de aporte de alcantarilla # 2 es tipo C y la cobertura vegetal identificada es

como se describe:


La cobertura vegetal del área de aporte de la alcantarilla # 2, está conformada por bosque

combinado con pasto.

Para la peor condición de humedad AMC III le corresponde un CN = 89, esto permitió generar

por el método de Chow los caudales que se muestran:




posee una cobertura vegetal conformada por pastizal, bosque combinado con pasto y bosque,

su pendiente es del 67 % y su tiempo de concentración de 0.29 horas. Empleando ésta

información se obtuvo los caudales que indican a continuación:

Bosque combinado con

pasto

USO DE SUELO

Carretera

Tr

(Años)

de

(min)de (h) de/tr Z IdTr

I

(mm/h)CN

P

(mm)

Pe

(mm)

Q

(m3/s)

25 45.00 0.75 13.64 1.00 3.40 68.90 89.00 51.68 26.84 1.07

50 45.00 0.75 13.64 1.00 3.60 72.95 89.00 54.72 29.39 1.17

100 45.00 0.75 13.64 1.00 3.90 79.03 89.00 59.28 33.28 1.32

Método de Chow Q = 0.2 8 xPe x A

dex Z

50


De acuerdo a las características morfométricas del área de aporte # 3, se generó el

hidrograma unitario triangular:


El caudal pico del hidrograma es de 3.68 m3/s/mm, con éste valor se obtuvo los siguientes

caudales máximos:



como se describe:


25 3.40 3.44 0.29 95.64 0.45 41.16

50 3.60 3.44 0.29 101.26 0.48 46.48

100 3.90 3.44 0.29 109.70 0.52 54.55


0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

0.00 0.20 0.40 0.60

Cau

dal

(m

3/s

/mm

)

Duración (horas)


Hidrograma

qp

Tr

(Años)

tc


qp

(m3/s/mm)

Q

(m3/s)

25 0.29 3.40 95.64 0.45 27.93 12.57 3.68 46.20

50 0.29 3.60 101.26 0.48 29.58 14.20 3.68 52.18

100 0.29 3.90 109.70 0.52 32.04 16.66 3.68 61.24


51


En la zona junto a la carretera se pudo distinguir una cobertura vegetal conformada

mayoritariamente por pastizales y algún que otro arbusto. En la parte alta del área de aporte

se observó la presencia de bosque.

Con lo cual, para la condición de húmedad AMC III le corresponde un CN = 87. Esto permitió

generar por el método de Chow los caudales que se indican:





su pendiente es del 66 % y su tiempo de concentración de 0.09 horas. Utilizando ésta

información se obtuvo los siguientes caudales:

1

2

3

4

Arbustos y pastizal

USO DE SUELO

Pastizal

Carretera

Bosque

Tr

(Años)

de

(min)de (h) de/tr Z IdTr

I

(mm/h

)

CN P (mm)Pe

(mm)

Q

(m3/s)

25 45.00 0.75 1.29 0.77 3.40 68.90 87.00 51.68 23.69 23.35

50 45.00 0.75 1.29 0.77 3.60 72.95 87.00 54.72 26.10 25.73

100 45.00 0.75 1.29 0.77 3.90 79.03 87.00 59.28 29.80 29.37

Método de Chow: Q = 0.2 8 xPe x A

dex Z

52

Tabla 3.10: Caudales por el método Racional, Alcantarilla # 4




El caudal pico del hidrograma es de 0.97 m3/s/mm, con el cual se obtuvo para cada periodo

de retorno los caudales máximos que se indican:


El suelo del área de aporte de alcantarilla # 4 es tipo D y la cobertura vegetal identificada es

como se describe:


25 3.40 0.27 0.09 145.61 0.45 4.92

50 3.60 0.27 0.09 154.18 0.48 5.55

100 3.90 0.27 0.09 167.03 0.52 6.52


0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Cau

dal

(m

3/s

/mm

)

Duración (horas)


Hidrograma

qp

Tr

(Años)

tc


qp

(m3/s/m

Q

(m3/s)

25 0.09 3.40 145.61 0.45 12.70 5.71 0.97 5.52

50 0.09 3.60 154.18 0.48 13.44 6.45 0.97 6.24

100 0.09 3.90 167.03 0.52 14.56 7.57 0.97 7.32


53


En su mayoría el área de aporte de la alcantarilla # 4 está cubierta por arbustos y pastizal,

existiendo únicamente en la parte alta una pequeña zona de bosque.

En este caso, para la condición de humedad AMC III le corresponde un CN = 92, con el cual

se obtuvo por el método de Chow los siguientes caudales:





su pendiente es del 54 % y su tiempo de concentración de 0.16 horas. Empleando ésta

información se obtuvo los caudales que se indican a continuación:

Arbustos y pastizal

USO DE SUELO

Pastizal

Carretera

Bosque

1

2

3

456

7

Pastizal en condición pobre

Tr

(Años)

de

(min)

de

(h)de/tr Z IdTr

I

(mm/h)CN

P

(mm)

Pe

(mm)

Q

(m3/s)

25 30.00 0.50 4.46 1.00 3.40 79.33 92.00 39.67 21.67 3.25

50 30.00 0.50 4.46 1.00 3.60 84.00 92.00 42.00 23.67 3.55

100 30.00 0.50 4.46 1.00 3.90 91.00 92.00 45.50 26.72 4.01


dex Z

54




Figura 3.15: Hidrograma unitario triangular del área de aporte # 5

El caudal pico del hidrograma es de 1.25 m3/s/mm, con el cual se generó los caudales

máximos mostrados en la siguiente tabla:


El suelo del área de aporte de alcantarilla # 5 es tipo D y la cobertura vegetal identificada es

como se describe:


25 3.40 0.63 0.16 118.67 0.45 9.35

50 3.60 0.63 0.16 125.65 0.48 10.56

100 3.90 0.63 0.16 136.12 0.52 12.40


0.00

0.30

0.60

0.90

1.20

1.50

0.00 0.10 0.20 0.30

Cau

dal

(m

3/s

/mm

)

Duración (horas)


Hidrograma

qp

Tr

(Años)

tc


qp

(m3/s/mm)

Q

(m3/s)

25 0.16 3.40 118.67 0.45 18.63 8.39 1.25 10.50

50 0.16 3.60 125.65 0.48 19.73 9.47 1.25 11.86

100 0.16 3.90 136.12 0.52 21.37 11.11 1.25 13.92


55


Se pudo apreciar que el área de aporte de la alcantarilla # 5 está cubierta por pastizales en

la parte adyacente a la carretera y por bosques en la parte alta.

Con lo cual, para la condición de húmedad AMC III le corresponde un CN = 79. Esto permitió

generar por el método de Chow los siguientes caudales:

Tabla 3. 15: Caudales por el método de Chow, Alcantarilla # 5.



posee una cobertura vegetal conformada por bosque, pastizal y bosque combinado con pasto,

su pendiente es del 53 % y su tiempo de concentración de 0.24 horas. Utilizando ésta

información se obtuvo los caudales mostrados a continuación:

1

Arbustos y pastizal

USO DE SUELO

Pastizal

Carretera

Bosque

2

3

4

Tr

(Años)

de

(min)

de

(h)de/tr Z IdTr I (mm/h) CN

P

(mm)

Pe

(mm)Q (m3/s)

25 45.00 0.75 3.97 1.00 3.40 68.90 79.00 51.68 13.79 3.22

50 45.00 0.75 3.97 1.00 3.60 72.95 79.00 54.72 15.62 3.65

100 45.00 0.75 3.97 1.00 3.90 79.03 79.00 59.28 18.49 4.32


dex Z

56





El caudal pico del hidrograma es de 3.39 m3/s/mm, con el cual se obtuvo para cada periodo

de retorno los caudales máximos que se indican:

Tabla 3. 17: Caudales por el método del HUT, Alcantarilla # 6.


como se describe:


25 3.40 2.63 0.24 102.04 0.45 33.57

50 3.60 2.63 0.24 108.04 0.48 37.92

100 3.90 2.63 0.24 117.05 0.52 44.50


0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50

Cau

dal

(m

3/s

/mm

)

Duración (horas)


Hidrograma

qp

Tr

(Años)

tc


qp

(m3/s/mm)

Q

(m3/s)

25 0.24 3.40 102.04 0.45 24.74 11.13 3.39 37.69

50 0.24 3.60 108.04 0.48 26.19 12.57 3.39 42.57

100 0.24 3.90 117.05 0.52 28.37 14.75 3.39 49.96


57


La mayor parte del área de aporte de alcantarilla # 6 se encuentra cubierta bosque, existiendo

pequeñas zonas de pastizal.

Para la condición de humedad AMC III le corresponde un CN = 86, con el cual se generó por

el método de Chow los siguientes caudales:

Tabla 3. 18: Caudales por el método de Chow, Alcantarilla # 6.

1

6

8

4

7

5

3

2Arbustos y pastizal

USO DE SUELO

Pastizal

Carretera

Bosque

Tr

(Años)

de

(min)

de

(h)de/tr Z IdTr

I

(mm/h)CN

P

(mm)

Pe

(mm)

Q

(m3/s)

25.00 45.00 0.75 2.87 1.00 3.40 68.90 86.00 51.68 22.23 21.67

50.00 45.00 0.75 2.87 1.00 3.60 72.95 86.00 54.72 24.57 23.95

100.00 45.00 0.75 2.87 1.00 3.90 79.03 86.00 59.28 28.17 27.46


dex Z

58

3.3 Determinación de caudal sólido de fondo

El caudal sólido de fondo se determinó por cada uno de los métodos de transporte de

sedimentos indicados en el Capítulo 1, considerando el periodo de retorno mínimo para las

alcantarillas de la carretera Loja – Zamora, que como ya se indicó es de 25 años.

El caudal líquido considerado es el obtenido mediante el método racional, por ser un método

recomendado por la norma vigente en el Ecuador y con el cual se presume fueron diseñadas

las alcantarillas implantadas en la carretera Loja – Zamora.

El detalle del cálculo del transporte de sedimentos de fondo, se encuentra en el Anexo A3.

3.3.1 Caudal sólido de fondo para la Alcantarilla # 1

El caudal líquido para un Tr = 25 años es de 1.97 m3/s, los sedimentos del cauce principal

poseen un peso específico de 2463.84 Kg/m3 y de acuerdo al análisis granulométrico se

identificó:

Tabla 3. 19: Diámetros característicos de los sedimentos del cauce # 1

Con ésta información se obtuvo por cada metodología, el caudal sólido de fondo:

Tabla 3.20: Caudal sólido de fondo del cauce # 1




determinó:

Tabla 3.21: Diámetros característicos de los sedimentos del cauce # 2

D16 (mm) 1.18

D40 (mm) 7.00

D50 (mm) 11.50

D90 (mm) 34.00

Diámetros Característicos

Método Tr (Años) QSF (m3/s)

Schoklitsch 25 0.70

Mizuyama y Shimohigashi 25 0.40

Bagnold 25 1.75

D16 (mm) 0.30

D40 (mm) 12.00

D50 (mm) 17.00

D90 (mm) 60.00


59

Lo cual permitió obtener:





identificó:


Con lo cual se determinó:





determinó:

Tabla 3. 25: Diámetros característicos de los sedimentos del cauce # 4


Schoklitsch 25 0.35


Bagnold 25 0.65

D16 (mm) 1.30

D40 (mm) 7.00

D50 (mm) 11.00

D90 (mm) 40.00



Schoklitsch 25 4.22


Bagnold 25 13.37

D16 (mm) 0.43

D40 (mm) 3.50

D50 (mm) 6.00

D90 (mm) 30.00


60




El caudal líquido para un Tr = 25 años, es de 9.35 m3/s, los sedimentos del cauce principal

poseen un peso específico de 2564.05 Kg/m3 y del análisis granulométrico se identificó:


Con lo cual se determinó:





determinó:



Schoklitsch 25 1.92


Bagnold 25 7.48

D16 (mm) 0.33

D40 (mm) 3.20

D50 (mm) 7.00

D90 (mm) 40.00



Schoklitsch 25 1.73


Bagnold 25 5.98

D16 (mm) 1.50

D40 (mm) 12.00

D50 (mm) 18.00

D90 (mm) 43.00

Diámetros

61



3.4 Determinación de caudal sólido en suspensión (Método USLE - M)

El caudal sólido en suspensión se determinó por medio del método USLE - Modificado,

indicado en el Capítulo 1, para el mismo periodo de retorno considerado en el transporte de

sedimentos de fondo.

El detalle de los cálculos se encuentra en el Anexo A5.

3.4.1 Caudal sólido en suspensión para la Alcantarilla # 1

El suelo del área hidrológica de aporte contiene 3.67 % de materia orgánica, posee una textura

limosa y un peso específico de 1720 kg/m3. El volumen de escorrentía para un periodo de

retorno de 25 años es de 589.33 m3, lo cual genera un caudal líquido de 1.97 m3/s. La

pendiente del terreno es del 49 %, la cobertura vegetal ésta conformada por pastizal y

arbustos de mediana altura, además no se observó prácticas de conservación en la zona.

Tabla 3.31: Caudal sólido en suspensión para la Alcantarilla # 1

Aproximadamente el 70% de los sedimentos generados por erosión hídrica en el área de

aporte, salen de ella.


Schoklitsch 25 8.74


Bagnold 25 21.73

Tr (Años) = 25

V (m3) = 589.33

Q (m3/s) = 1.97

0.88

LS = 32.79

Cs = 0.011

Pc = 1.00

Y (Ton) = 193.98

ɣsc (Ton/m3) = 1.72

Y (m3) = 112.78

tc (s) = 300.00

Y (m3/s) = 0.38

SDR = 0.72

Y (m3/seg) = 0.27

Y = 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

K ton ha h ha 1 M

1 mm 1 =

62



franco limosa y un peso específico de 1710 kg/m3. El volumen de escorrentía para un periodo

de retorno de 25 años es de 322.65 m3, lo cual genera un caudal líquido de 2.74 m3/s.

La pendiente del terreno es del 41 %, existe una cubertura vegetal de bosque combinada con

pasto y no se detectó prácticas de conservación en la zona.


Alrededor del 70% de los sedimentos generados por erosión hídrica, salen del área de

aporte.





La pendiente del terreno es del 67 %, la cobertura vegetal está conformada por pastizal,

bosque combinado con pasto y bosque. No se observó prácticas de conservación en la zona.

Tr (Años) = 25

V (m3) = 594.07

Q (m3/s) = 1.98

0.83

LS = 20.60

Cs = 0.012

Pc = 1.00

Y (Ton) = 127.48

ɣsc (Ton/m3) = 1.71

Y (m3) = 74.55

tc (s) = 300.00

Y (m3/s) = 0.25

SDR = 0.72

Y (m3/seg) = 0.18

PRODUCCIÓN DE SEDIMENTOS - CUENCA # 2 -

ABS. 21+600

K ton ha h ha 1 M

1 mm 1 =

Y = 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

63





El suelo del área hidrológica de aporte contiene 5 % de materia orgánica, posee una textura

limosa y un peso específico de 1610 kg/m3. El volumen de escorrentía para un periodo de

retorno de 25 años es de 1542.45 m3, lo cual genera un caudal líquido de 4.92 m3/s. La

pendiente del terreno es del 66 %, la cobertura vegetal está conformada por pastizal, bosque

combinado con pasto y bosque. En ésta zona no se detectó prácticas de conservación.


El 65% de los sedimentos generados por erosión hídrica en el área de aporte, salen de ella.

Tr (Años) = 25

V (m3) = 43242.21

Q (m3/s) = 41.16

0.690

LS = 56.46

Cs = 0.012

Pc = 1.00

Y (Ton) = 17448.33

ɣsc (Ton/m3) = 1.77

Y (m3) = 9857.81

tc (s) = 1051.49

Y (m3/s) = 9.38

SDR = 0.49

Y (m3/seg) = 4.63

K ton ha h ha 1 M

1 mm 1 =

Y = 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

Tr (Años) = 25

V (m3) = 1542.45

Q (m3/s) = 4.92

0.73

LS = 73.97

Cs = 0.012

Pc = 1.00

Y (Ton) = 1131.60

ɣsc (Ton/m3) = 1.61

Y (m3) = 702.86

tc (s) = 313.86

Y (m3/s) = 2.24

SDR = 0.65

Y (m3/seg) = 1.46

K ton ha h ha 1 M

1 mm 1 =

Y = 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

64



franco arenosa y un peso específico de 1590 kg/m3. El volumen de escorrentía para un periodo

de retorno de 25 años es de 5282.87 m3, lo cual genera un caudal líquido de 9.35 m3/s. La

pendiente del terreno es del 54 %, la cobertura vegetal está conformada por pastizal, bosque

combinado con pasto y bosque. No se identificó prácticas de conservación en la zona.


El 60% de los sedimentos generados por erosión hídrica en el área de aporte, salen de ella.





La pendiente del terreno es del 53 %, la cobertura vegetal está conformada por pastizal,

bosque combinado con pasto y bosque. No se observó prácticas de conservación en la zona.


Tr (Años) = 25

V ( m3) = 5282.87

Q (m3/s) = 9.35

0.613

LS = 62.76

Cs = 0.012

Pc = 1.00

Y (Ton) = 2316.75

ɣsc (Ton/m3) = 1.59

Y (m3) = 1457.08

tc (s) = 565.29

Y (m3/s) = 2.58

SDR = 0.60

Y (m3/seg) = 1.53

K ton ha h ha 1 M

1 mm 1 =

Y = 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

Tr (Años) = 25

V (m3) = 29276.01

Q (m3/s) = 33.57

0.605

LS = 103.76

K ton ha h ha 1 M

1 mm 1 =

Y = 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

65

Tabla 3.36: Caudal sólido en suspensión para la Alcantarilla # 6 (Continuación).



3.5 Determinación de la producción anual de sedimentos (Método USLE)

La producción anual de sedimentos de las áreas hidrológicas de aporte, en cada una de las

alcantarillas seleccionadas, se determinó por medio de la USLE; cuyo procedimiento fue

presentado en el capítulo 1. El detalle de los cálculos se encuentra en el Anexo A4.

3.5.1 Producción de sedimentos de las áreas de aporte seleccionadas

De acuerdo con la intensidad de precipitación, el tipo de suelo, la pendiente del terreno, la

cobertura vegetal y las prácticas de conservación existentes, características ya mencionadas

en ítems anteriores, se estimó para cada alcantarilla la producción de sedimentos anual:

Tabla 3.37: Producción de sedimentos anual de las áreas hidrológicas de aporte

La producción anual de sedimentos es baja para la alcantarilla # 2, pues la tasa es menor a

las 5 ton/ha/año. Para las alcantarillas # 1, # 3 y # 5 se genera una producción moderada pues

su valor se halla entre 5 y 11 ton/ha/año. El área de aporte de las alcantarillas # 4 y # 6 generan

una producción anual de sedimentos alta, pues está en el rango de 11 a 20 ton/ha/año (Abebe,

2015).

Cs = 0.012

Pc = 1.00

Y (Ton) = 20172.45

ɣsc (Ton/m3) = 1.71

Y (m3) = 11796.75

tc (s) = 872.71

Y (m3/s) = 13.52

SDR = 0.51

Y (m3/seg) = 6.87

Y = 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

R K

1 18.23 0.88 32.79 0.011 1.00 5.77

2 18.23 0.83 20.60 0.012 1.00 3.76

3 17.62 0.69 56.46 0.012 1.00 8.24

4 18.12 0.73 73.97 0.012 1.00 11.67

5 17.94 0.61 62.76 0.012 1.00 8.29

6 17.76 0.61 103.76 0.012 1.00 13.38

USLE : A = R ∗ K ∗ LS ∗ Cs ∗ Pc

#

AlcantarillaLS Cs Pc

A

(Ton/ha/Año)ton ha h ha 1 M

1 mm 1 ha

1 h 1

CAPÍTULO 4: EVALUACIÓN DE CAPACIDAD HIDRÁULICA Y DISCUSIÓN DE

RESULTADOS

67

4.1 Evaluación de capacidad hidráulica

La evaluación se realizó comparando la demanda conformada por el caudal líquido y el caudal

sólido generados por las áreas hidrológicas de aporte, respecto de la capacidad hidráulica

que poseen las alcantarillas seleccionadas de la carretera Loja – Zamora.

La demanda fue determinada para un periodo de retronó de 25 años, el cual como se indicó

en el Capítulo 1, corresponde a las alcantarillas de carretera que pertenecen a la red principal

estatal, como la vía Loja – Zamora.

El caudal líquido considerado es el obtenido mediante el método racional, debido a que las

áreas hidrológicas de aporte son pequeñas y al ser un método recomendado por la norma

vigente en el Ecuador (M.T.O.P., 2003), se presume fue el método con el que fueron

diseñadas las alcantarillas de esta carretera.

El caudal sólido de fondo considerado para la evaluación, fue el obtenido por él método de

Schoklitsch, pues como se indicó en el Capítulo 3, de los tres métodos considerados es un

método que en este caso, no presentó un valor extremo; además de acuerdo a la revisión

bibliográfica es un método considerado como adecuado para cauces de montaña (Mendoza

López, 2014). El caudal sólido en suspensión fue obtenido por el método USLE - Modificado.

Adicionalmente, con ayuda del software gratuito HY- 8 de la Federal Highways Administration

de los Estados Unidos de Norteamérica, se simuló la respuesta de las alcantarillas

seleccionadas.

4.1.1 Evaluación de la Alcantarilla # 1

La alcantarilla se encuentra ubicada en la Abs. 14+550 es de ármico, con diámetro de 1.20

m y posee una pendiente del 4 %.

Tabla 4.1: Capacidad del conducto de alcantarilla # 1

La demanda generada en el área hidrológica de aporte corresponde al caudal líquido de 1.97

m3/s y al caudal sólido conformado por el caudal sólido de fondo de 0.70 m3/s y el caudal

sólido en suspensión de 0.27 m3/s.

#

AlcantarillaAbs.

Ø

(m)

Sección

(m2)

P

(m)

R

(m)n S (%)

QALC

(m3/s)

70% QALC

(m3/s)

1 14+550 1.20 1.13 3.77 0.30 0.024 4.00% 4.22 2.96

68

Tabla 4. 2: Demanda para alcantarilla # 1

EL conducto de la alcantarilla #1 es adecuado para evacuar los caudales y sedimentos

generados por el área hidrológica de aporte, pues su capacidad supera la demanda

hidrológica:

Tabla 4.3: Evaluación del conducto de la alcantarilla # 1

Adicionalmente con ayuda del programa HY-8 se pudo estimar que en la alcantarilla # 1 se

presentará un flujo con control de entrada, con una altura del agua en la entrada de 1.65 m,

pendiente critica de 2.12 % y velocidad de salida de 3.79 m/s.

Figura 4.1: Flujo en alcantarilla # 1, obtenido con el software HY-8

Tr

(Años)

Q

(m3/s)

QSF

(m3/s)

Y

(m3/s)

QDEM

(m3/s)

25.00 1.97 0.70 0.27 2.94

Capacidad Demanda

70% QALC

(m3/s)

QDEM

(m3/s)

1 14+550 2.96 2.94

Sí está en capacidad

de evacuar caudales y

sedimentos

# Alc. Abs. Evaluación

69

Como se puede apreciar en la gráfica anterior, la altura del agua en la entrada de la alcantarilla

excede el 1.20 D, recomendado por las normas de diseño:

Hwe < 1.20 D

1.65 m > 1.44 m La alcantarilla no trabajará a superficie libre

Tabla 4.4: Simulación de alcantarilla # 1 con el software HY-8

La velocidad de salida de 3.79 m/s, al no estar revestido el cauce en ésta zona, provocará

erosión.

El conducto de la alcantarilla # 1, está en capacidad de evacuar la demanda hidrológica

generada en el área de aporte; esto obedece en parte a la ubicación de la alcantarilla, pues

al encontrarse en la parte alta de la zona montañosa por la que atraviesa la carretera Loja –

Zamora, el área de aporte es pequeña, resultando adecuado el diámetro de 1.20 m.

Además, cómo se indicó en el Capítulo 3, gran parte del área de aporte posee una cobertura

vegetal de arbustos y pastizales, lo cual limita la generación de sedimentos (Saldaña Díaz et

al., 2014).


La alcantarilla # 2 ubicada en la Abs. 21+600 es de ármico, con diámetro de 1.20 m y posee

una pendiente del 5 %.

Tabla 4.5: Capacidad del conducto de la alcantarilla # 2


m3/s y un caudal sólido conformado por el caudal sólido de fondo de 0.35 m3/s y un caudal

sólido en suspensión de 0.18 m3/s.

# Alc. Abs. Ø

(m)

QDEM

(m3/s)

S

(%)Control

Hwe

(m)

yn

(m)

yc

(m)

Sc

(%)

Hws

(m)

Vs

(m/s)

Velocidad del

cauce (m/s)

1 14+550 1.20 2.94 4.00 Entrada 1.65 0.72 0.94 2.12 0.76 3.79 6.20

#

AlcantarillaAbs.

Ø

(m)

Sección

(m2)

P

(m)

R

(m)n S (%)

QALC

(m3/s)

70% QALC

(m3/s)

2 21+600 1.20 1.13 3.77 0.30 0.024 5.00% 4.72 3.31

70

Tabla 4.6: Demanda para alcantarilla # 2

Con ésta información se determinó que el conducto de la alcantarilla # 2, sí está en capacidad

de evacuar los caudales y sedimentos generados en el área hidrológica de aporte.


Además con ayuda del programa HY-8, se estimó que en la alcantarilla # 2 se presentará un

flujo con control de entrada.


En la gráfica anterior se puede apreciar que en la entrada la altura del agua alcanza 1.62 m,

excediendo el 1.20 D, recomendado por las normas de diseño:

Hwe < 1.20 D

1.62 m > 1.44 m La alcantarilla # 2 no trabajará a superficie libre

Tr

(Años)

Q

(m3/s)

QSF

(m3/s)

Y

(m3/s)

QDEM

(m3/s)

25.00 1.98 0.35 0.18 2.51

Capacidad Demanda

70% QALC

(m3/s)

QDEM

(m3/s)

2 21+600 3.31 2.51SÍ está en capacidad de evacuar

caudales y sedimentos


71


La velocidad de salida de 3.98 m/s, al estar el cauce revestido de hormigón, no causará

erosión.

La alcantarilla # 2 posee un conducto con capacidad de evacuar la demanda hidrológica

generada en el área de aporte, entre otras razones, por que el área de aporte en su mayoría

se encuentra cubierta por bosque, lo que influye en la producción de sedimentos (Morales

Ascarrunz, 2014); pues aun cuando posee un área de aporte similar a la alcantarilla # 1, la

generación de sedimentos es menor.


La alcantarilla # 3 ubicada en la Abs. 30+200 es de hormigón armado, con sección rectangular

de 3.00 m x 1.80 m y posee una pendiente del 14 %. Sus paredes son de hormigón y su fondo

no se encuentra revestido, apreciándose en él roca y materiales granulares; por lo que se

consideró un coeficiente de rugosidad “n” de 0.020.



m3/s, el caudal sólido de fondo de 4.22 m3/s y el caudal sólido en suspensión de 4.63 m3/s.


Con ésta información se determinó que el conducto de la alcantarilla # 3, no está en capacidad

de evacuar los caudales y sedimentos generados en el área hidrológica de aporte.

#

Alc.Abs.

Ø

(m)

QDEM

(m3/s)

S

(%)Control

Hwe

(m)

yn

(m)

yc

(m)

Sc

(%)

Hws

(m)

Vs

(m/s)

Velocidad del

cauce (m/s)

2 21+600 1.20 2.51 5.00 Entrada 1.62 0.61 0.87 1.85 0.64 3.98 4.69

# Alc. Abs.B

(m)

H

(m)

Sección

(m2)

P

(m)

R

(m)n S (%)

QALC

(m3/s)

70% QALC

(m3/s)

3 30+200 3.00 1.80 5.40 9.60 0.56 0.020 14.00% 68.84 48.19

Tr

(Años)

Q

(m3/s)

QSF

(m3/s)

Y

(m3/s)

QDEM

(m3/s)

25.00 41.16 4.22 4.63 50.01

72


Además con ayuda del programa HY-8, se estimó que en ésta alcantarilla se presentará un

flujo con control de entrada, con una altura de agua en ésta zona de 4.92 m, con lo cual:

Hwe < 1.20 H



Como se puede observar el la gráfica anterior, el represamiento de agua en la entrada,

además de impedir que la alcantarilla trabaje a superficie libre, ocasionará el desbordamiento

sobre la calzada; escurriendo por la alcantarilla 28.26 m3/s del total.


Capacidad Demanda

70% QALC

(m3/s)

QDEM

(m3/s)

3 30+200 48.19 50.01No está en capacidad de

evacuar caudales y sedimentos

#

Alc.Abs. Evaluación

#

Alc.Abs.

B

(m)

H

(m)

QDEM

(m3/s)S (%) Control

Hwe

(m)

yn

(m)

yc

(m)

Sc

(%)

Hws

(m)

Vs

(m/s)

Velocidad

del cauce

(m/s)

3 30+200 3.00 1.80 28.26 14.00 Entrada 4.92 0.76 1.80 1.43 1.19 7.94 9.50

73

A la salida del conducto se genera una velocidad de 7.94 m/s, velocidad que aun cuando el

cauce en esta zona es de roca, provocará erosión.

El conducto de la alcantarilla # 3, no está en capacidad de evacuar la demanda hidrológica

generada. Esto obedece en parte a que el área de aporte posee una pendiente elevada de

0.67 m/m, lo cual sumado a que la zona adyacente a la carretera se encuentra cubierta

únicamente por pastizales, influyen en la generación de sedimentos (Saldaña Díaz et al.,

2014), incrementando la demanda hidrológica a evacuar por la alcantarilla.


La alcantarilla # 4 ubicada en la Abs. 37+800 es de ármico, con un diámetro de 1.20 m y posee

una pendiente del 5 %.



m3/s, al caudal sólido de fondo de 1.92 m3/s y un caudal sólido en suspensión de 1.46 m3/s.


Con lo cual se determinó que el conducto de la alcantarilla # 4, no está en capacidad de

evacuar los caudales y sedimentos generados en el área hidrológica de aporte.


Además con ayuda del programa HY- 8 se pudo estimar que en la alcantarilla # 4 se

presentará un flujo con control de entrada, con altura del agua en ésta zona de 2.49 m.

#

AlcantarillaAbs.

Ø

(m)

Sección

(m2)

P

(m)

R

(m)n S (%)

QALC

(m3/s)

70% QALC

(m3/s)

4 37+800 1.20 1.13 3.77 0.30 0.024 5.00% 4.72 3.31

Tr

(Años)

Q

(m3/s)

QSF

(m3/s)

Y

(m3/s)

QDEM

(m3/s)

25.00 4.92 1.92 1.46 8.30

Capacidad Demanda

70% QALC

(m3/s)

QDEM

(m3/s)

4 37+800 3.31 8.30No está en capacidad de evacuar


# Alc. EvaluaciónAbs.

74


En la gráfica anterior se puede apreciar que se generará desbordamiento sobre la carretera,

escurriendo por la alcantarilla tan solo parte de la demanda; por lo cual el diámetro resulta

insuficiente y debe ser cambiado:

Hwe < 1.20 D

2.49 m > 1.44 m Alcantarilla no trabajará a superficie libre.


Por la alcantarilla escurren 4.16 m3/s, caudal que genera una velocidad de salida de 4.48 m/s

y que al estar el cauce revestido de hormigón en esta zona, no provocará erosión.

El diámetro de 1.20 m de la alcantarilla # 4, a diferencia de las alcantarillas # 1 y # 2, resulta

insuficiente para evacuar la demanda hidrológica conformada por caudal líquido y sedimentos.

Esto debido en parte a que el área de aporte y la pendiente del terreno son mayores que para

las alcantarillas evaluadas en la parte alta de la carretera Loja – Zamora, además de que la

zona boscosa se encuentra bastante reducida, como se indicó en el capítulo 3 de este

documento.

# Alc. Abs. Ø (m)QDEM

(m3/s)

S

(%)Control

Hwe

(m)

yn

(m)

yc

(m)

Sc

(%)

Hws

(m)

Vs

(m/s)

Velocidad

del cauce

(m/s)

4 37+800 1.20 4.16 5.00 Entrada 2.49 0.85 1.09 3.39 0.90 4.48 8.72

75


La alcantarilla # 5 ubicada en la Abs. 40+450 es de hormigón armado, posee una sección

rectangular de 2 m x 2.15 m y una pendiente del 5.40 %.



m3/s, al caudal sólido de fondo de 1.73 m3/s y un caudal sólido en suspensión de 1.53 m3/s.


El conducto de la alcantarilla # 5, sí está en capacidad de evacuar los caudales y sedimentos

generados en el área hidrológica de aporte.


Con ayuda del programa HY-8, se estimó que en la alcantarilla # 5 se presentará un flujo con

control de entrada, con una altura de agua en ésta zona de 2.50 m.


#

Alc.Abs.

B

(m)

H

(m)

Sección

(m2)

P

(m)

R

(m)n S (%)

QALC

(m3/s)

70%

QALC

(m3/s)

5 40+450 2.00 2.15 4.30 8.30 0.52 0.012 5.40% 53.71 37.60

Tr (Años)Q

(m3/s)

QSF

(m3/s)

Y

(m3/s)

QDEM

(m3/s)

25.00 9.35 1.73 1.53 12.62

Capacidad Demanda

70% QALC

(m3/s)

QDEM

(m3/s)

5 40+450 37.60 12.62Sí está en capacidad de

evacuar caudales y sedimentos


#

Alc.Abs.

B

(m)

H

(m)

QDEM

(m3/s)

S

(%)Control

Hwe

(m)

yn

(m)

yc

(m)

Sc

(%)

Hws

(m)

Vs

(m/s)

Velocidad

del cauce

(m/s)

5 40+450 2.00 2.15 12.62 5.40 Entrada 2.50 0.60 1.59 0.43 1.04 6.09 7.80

76

En la salida, aun cuando el cauce se encuentra revestido de hormigón, la velocidad de 6.09

m/s puede provocar erosión.


Como se puede observar el la gráfica anterior, el represamiento de agua en la entrada de la

alcantarilla genera una altura de agua de 2.50 m, que resulta adecuada, pues:

Hwe < 1.20 H

2.50 m < 2.58 m El conducto de la alcantarilla trabajará a superficie libre

El conducto de la alcantarilla # 5, si está en capacidad de evacuar la demanda hidrológica.

Esto se debe a que como se indicó en el capítulo 3, el área de aporte de 0.63 km2 es pequeña

y en su mayoría se encuentra cubierta por bosque, lo cual limita la producción de sedimentos

(Morales Ascarrunz, 2014).


La alcantarilla # 6 ubicada en la Abs. 45+000 es de hormigón armado, posee una sección

rectangular de 2.80 m x 2.40 m y una pendiente del 8 %.


# Alc. Abs.B

(m)

H

(m)

Sección

(m2)

P

(m)

R

(m)n S (%)

QALC

(m3/s)

70%

QALC

(m3/s)

6 45+000 2.80 2.40 6.72 10.40 0.65 0.012 8.00% 118.38 82.87

77


m3/s, caudal sólido de fondo de 8.74 m3/s y caudal sólido en suspensión de 6.87 m3/s.


El conducto de la alcantarilla # 6, sí está en capacidad de evacuar los caudales y sedimentos

generados en el área hidrológica de aporte.


Aun cuando el conducto de la alcantarilla # 6 presenta una capacidad superior a la demanda,

con ayuda del programa HY-8 se estimó un flujo con control de entrada, con una altura de

agua en ésta zona de 3.91 m, con lo cual:

Hwe < 1.20 H



Tr

(Años)

Q

(m3/s)

QSF

(m3/s)

Y

(m3/s)

QDEM

(m3/s)

25.00 33.57 8.74 6.87 49.19

Capacidad Demanda

70% QALC (m3/s) QDEM (m3/s)

6 45+000 82.87 49.19Sí está en capacidad de evacuar


#

Alc.Abs. Evaluación

78

En la gráfica anterior, se puede apreciar que el represamiento de agua en la entrada

ocasionará desbordamiento sobre la calzada, escurriendo por la alcantarilla 29.50 m3/s de los

49.19 m3/s generados en el área hidrológica de aporte.


Al no estar revestido el cauce a la salida de la alcantarilla, la velocidad de 7.25 m/s provocará

erosión.

El conducto de la alcantarilla # 6, si está en capacidad de evacuar los caudales líquidos y

sólidos generados en el área de aporte, esto se debe en parte a que próximamente el 80 %

del área de aporte se encuentra cubierta por bosque, lo cual limita grandemente la generación

de sedimentos (Saldaña Díaz et al., 2014).

4.2 Evaluación del caudal sólido

Para las alcantarillas evaluadas en la carretera Loja – Zamora, los sedimentos representan

en promedio el 28 % de la demanda total generada en las áreas hidrológicas de aporte:

Tabla 4. 25: Porcentaje de sedimentos respecto de la demanda total.

La demanda hidrológica que considere los sedimentos puede ser determinada en función del

caudal líquido, incrementando el coeficiente de escorrentía, es decir, considerar que escurre

mayor caudal líquido a fin de dimensionar estructuras que permitan evacuar los sedimentos.

De ésta forma empleando el método racional, se puede obtener la demanda hidrológica de

diseño (QDEM), que condeciré los sedimentos en las alcantarillas evaluadas.

#

Alc.Abs.

B

(m)

H

(m)

QDEM

(m3/s)

S

(%)Control

Hwe

(m)

yn

(m)

yc

(m)

Sc

(%)

Hws

(m)

Vs

(m/s)

Velocidad

del cauce

(m/s)

6 45+000 2.80 2.40 29.50 8.00 Entrada 3.94 0.71 2.24 0.39 1.45 7.25 12.19

AGUA

Q

(m3/s)

QSF

(m3/s)

Y

(m3/s)

1 14+550 1.97 0.70 0.27 2.94 33.19%

2 22+020 1.98 0.35 0.18 2.51 21.15%

3 30+200 41.16 4.22 4.63 50.01 17.70%

4 37+800 4.92 1.92 1.46 8.30 40.74%

5 40+450 9.35 1.73 1.53 12.62 25.86%

6 45+000 33.57 8.74 6.87 49.19 31.75%

Promedio = 28.00%

SEDIMENTOS

QDEM (m3/s)%

Sedimentos

DEMANDA - TR = 25 AÑOS

Abs.#

Alcantarilla

79

Tabla 4.26: Incremento del coeficiente de escorrentía para considerar los sedimentos en las

alcantarillas evaluadas.

En este caso, al incrementar en promedio un 41 % el coeficiente de escorrentía se puede

obtener, por el método racional, la demanda que considere los sedimentos generados en las

áreas hidrológicas de aporte.

CQ

(m3/s)

QSF

(m3/s)

Y

(m3/s)

1 147.92 0.106 0.45 1.97 0.70 0.27 2.94 49.68% 0.67 2.94

2 147.92 0.107 0.45 1.98 0.35 0.18 2.51 26.82% 0.57 2.51

3 95.64 3.44 0.45 41.16 4.22 4.63 50.01 21.50% 0.55 50.01

4 145.61 0.27 0.45 4.92 1.92 1.46 8.30 68.76% 0.76 8.30

5 118.67 0.63 0.45 9.35 1.73 1.53 12.62 34.88% 0.61 12.62

6 102.04 2.63 0.45 33.57 8.74 6.87 49.19 46.52% 0.66 49.19

41.00%

Demanda hidrológica solo

con incremento de C

% Incremento

de CC

QDEM

(m3/s)

Demanda hidrológica

considerando producción y

transporte de sedimentos

QDEM

(m3/s)

Promedio =

#

Alc.

I

(mm/h)

A

(km2) AGUA SEDIMENTOS

80

CONCLUSIONES

El 33 % de las alcantarillas evaluadas no poseen un conducto con capacidad para

evacuar los caudales y sedimentos generados por áreas hidrológicas de aporte.

Los sedimentos generados en las áreas hidrológicas de aporte representan el 28 % del

total de la demanda a evacuar, por las alcantarillas evaluadas en la carretera Loja –

Zamora.

Para las alcantarillas evaluadas, el caudal de diseño que considere los sedimentos puede

ser obtenido a partir del caudal líquido, si en promedio se incrementa a este último en un

41 %, porcentaje que puede ser reflejado en el coeficiente de escorrentía.

La producción anual de sedimentos de las áreas hidrológicas de aporte consideradas, es

en promedio 8.52 ton/ha/año, siendo en la # 6 ubicada en la Abs. 45+000 donde mayor

producción se genera, llegando a 13.38 ton/ha/año; valores a considerar en labores de

mantenimiento de las alcantarillas de la carretera Loja – Zamora.

La alcantarilla # 1 ubicada en la Abs. 14+550 posee un conducto con dimensiones

adecuadas para evacuar la demanda generada, sin embargo la altura de agua en la

entrada impediría que el conducto trabaje a superficie libre. A la salida de la alcantarilla

se presenta una velocidad de 3.79 m/s, la cual provocaría erosión en el cauce, pues no

se encuentra revestido.

La alcantarilla # 2 construida en la Abs. 21+600, tiene un conducto con capacidad para

evacuar caudales y sedimentos, sin embargo el ahogamiento en la entrada impediría que

el conducto trabaje a superficie libre. La velocidad de salida de 3.98 m/s, no generará

erosión, pues el cauce se encuentra revestido en dicha zona.

La alcantarilla # 3 situada en la Abs. 30+200, no está en capacidad de evacuar caudales

y sedimentos, pues su conducto es insuficiente y contribuirá a generar un ahogamiento

en la entrada impidiendo que la alcantarilla trabaje a superficie libre, ocasionando

desbordamiento sobre la calzada. Además debido a su elevada pendiente se presentaría

una velocidad de salida cercana a los 8 m/s, que aun cuando el cauce posee un fondo de

roca, puede ocasionar erosión.

81

La alcantarilla # 4 construida en la Abs. 37+800 no está en capacidad de evacuar los

caudales y sedimentos, pues se generará un ahogamiento en la entrada que impediría

que el conducto trabaje a superficie libre, además de producir desbordamiento sobre la

calzada. La velocidad de escurrimiento a la salida de 4.48 m/s, al estar el cauce revestido

de hormigón no causará erosión.

De todas las alcantarillas evaluadas, la # 5 ubicada en la Abs. 40+450 es la única cuya

altura de agua en la entrada permitiría que trabaje a superficie libre. A la salida se produce

una velocidad de 6 m/s, que aun cuando el cauce se encuentra revestido de hormigón,

puede generar erosión.

La alcantarilla # 6 situada en la Abs. 45+000 posee un conducto con capacidad mayor a

la demanda, sin embargo se presentaría un ahogamiento en la entrada que impediría que

trabaje a superficie libre, ocasionando desbordamiento sobre la calzada. Además su

elevada pendiente del 8 % influye en que la velocidad de salida sea de 7 m/s, la cual

provocará erosión, pues el cauce no se encuentra revestido.

Al ser la pendiente de las alcantarillas evaluadas menor que la pendiente del cauce de

aporte, se presenta sedimentación en el conducto, como se pudo comprobar en las

alcantarillas ubicadas Abs. 30+200 y 37+800, las cuales han permanecido parcialmente

obstruidas durante la realización de este trabajo.

Las áreas hidrológicas de aporte consideradas en la carretera Loja – Zamora, presentan

un relieve extremadamente fuerte, con una pendiente elevada que va desde el 49 al 67

%, con una tendencia a las crecidas entre media y alta.

Se corrobora que entre mayor cobertura vegetal existe, menor es la producción anual de

sedimentos, pues aun cuando las áreas de aporte de las alcantarillas # 1 y # 2 son

similares en extensión, la producción anual de sedimentos es mayor en la primera, debido

a que en ésta existe menos zona boscosa que en la segunda.

82

RECOMENDACIONES

Investigar a profundidad sobre la relación entre caudal sólido y líquido en carreteras de

montaña del Ecuador, a fin de establecer en función del caudal líquido, la demanda

hidrológica que considere los sedimentos.

Considerar en la etapa de diseño, una estructura de mayor capacidad que la obtenida

para el caudal líquido, con la finalidad de permitir la evacuación del caudal sólido; una

forma de hacerlo es incrementando un poco el coeficiente de escorrentía.

Realizar una investigación detallada de cómo afecta la configuración de entrada y salida

de las alcantarillas en la evacuación de sedimentos.

Realizar labores de mantenimiento rutinario o frecuente a fin de contar con el 100 % de

capacidad de las alcantarillas, pues durante la realización de este trabajo las alcantarillas

ubicadas Abs. 30+200 y 37+800, han permanecido parcialmente obstruidas por

sedimentos.

Para las alcantarillas evaluadas, a excepción de la # 5 ubicada en la Abs. 40+450, en

función de la disponibilidad de recursos económicos, se puede construir aguas arriba de

la alcantarilla una obra de retención de sedimentos, a fin de disminuir la demanda de

estas alcantarillas.

Adecuar la entrada de las alcantarillas ubicadas en las Abs. 14+550, 21+600 y 45+000,

pues aunque el conducto posee una capacidad superior a la demanda, el ahogamiento

en la entrada impediría que trabajen a superficie libre, pudiendo incluso ocasionar en el

caso de la alcantarilla # 6 desbordamiento sobre la calzada.

Proteger el cauce a la salida de las alcantarillas construidas en las Abs. 14+550, 30+200

y 45+000, ya sea revistiendo el cauce con hormigón de resistencia adecuada o con la

construcción de estructuras de disipación, para evitar la erosión que provocaría la

velocidad de salida de la demanda hidrológica.

Reforestar las áreas hidrológicas de aporte a fin de reducir la producción de sedimentos.

83

BIBLIOGRAFÍA

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84

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87

ANEXOS

88

ANEXO A1: CARACTERÍSTICAS MORFOMÉTRICAS DE LAS ÁREAS

HIDROLÓGICAS DE APORTE

ALCANTARILLA # 1 – ABS. 14+550

0.11

0.52

1.30

KcForma

Cuenca

Tendencia a

crecidas

1.12

Casi

redonda a

Oval

redonda

Alta

LM (Km) 0.34

Lm (Km) 0.31

Ac (Km2) 0.11

Ac (Km2) =

Laxial (Km) =

Perímetro (Km) =

RECTANGULO

EQUIVALENTE

CUENCA # 1

Abs. 14+550

ÁREA FAJAÁREA

ACUMULADA

ÁREA SOBRE

LA COTA

COTA MEDIA

INTERVALO

Km2 Km2 Km2 m.s.n.m

2780.87 2800.00 0.004 0.004 0.11 2790.44 100.00%

2800.00 2820.00 0.004 0.008 0.10 2810.00 92.35%

2820.00 2840.00 0.005 0.013 0.09 2830.00 87.74%

2840.00 2860.00 0.006 0.02 0.09 2850.00 82.27%

2860.00 2880.00 0.007 0.03 0.08 2870.00 76.15%

2880.00 2900.00 0.011 0.04 0.07 2890.00 66.16%

2900.00 2920.00 0.011 0.05 0.06 2910.00 55.38%

2920.00 2940.00 0.018 0.07 0.04 2930.00 38.53%

2940.00 2960.00 0.016 0.08 0.03 2950.00 23.67%

2960.00 2980.00 0.014 0.10 0.01 2970.00 10.12%

2980.00 3000.00 0.011 0.11 0.00 2990.00 0.00%

CURVA HIPSOMÉTRICA # 1

% DE ÁREA

SOBRE LA

COTA m.s.n.m

FAJAS ALTITUDINALES

89

2780.0

2830.0

2880.0

2930.0

2980.0

0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00%

Co

ta (

m)


Curva Hipsométrica # 1

H5 (m) = 2980 H95 (m) = 2800 Ig (m/Km) = 532.22

Índice pendiente global (Ig)

Relieve Extremadamente fuerte

ÁREA

INTERVALO

ALTITUD

PROMEDIOHi*Ai

2780.87 2800.00 0.004 2790.44 12.04

2800.00 2820.00 0.004 2810.00 10.72

2820.00 2840.00 0.005 2830.00 13.85

2840.00 2860.00 0.006 2850.00 16.57

2860.00 2880.00 0.007 2870.00 18.66

2880.00 2900.00 0.011 2890.00 30.70

2900.00 2920.00 0.011 2910.00 33.31

2920.00 2940.00 0.018 2930.00 52.46

2940.00 2960.00 0.016 2950.00 46.59

2960.00 2980.00 0.014 2970.00 42.73

2980.00 3000.00 0.011 2990.00 32.16

0.11 Σ= 309.776

Em (m.s.n.m.) 2915.68

INTERVALO

ALTITUDINAL

ELEVACIÓN MEDIA (Em)

Σ=

90

ÁREA

INTERVALOli (Km) D (Km) D*li

2780.87 2800 0.004 0.06 0.019 0.001

2800 2820.0 0.004 0.14 0.02 0.003

2820 2840.0 0.005 0.18 0.02 0.004

2840 2860.0 0.006 0.22 0.02 0.004

2860 2880.0 0.007 0.25 0.02 0.005

2880 2900.0 0.011 0.28 0.02 0.006

2900 2920.0 0.011 0.30 0.02 0.006

2920 2940.0 0.018 0.39 0.02 0.008

2940 2960.0 0.016 0.32 0.02 0.006

2960 2980.0 0.014 0.26 0.02 0.005

2980 3000.0 0.011 0.18 0.02 0.004

Σ= 0.11 Σ= 0.05

Sc (m/m) = 0.49

INTERVALO

ALTITUDINAL (m.s.n.m)

PENDIENTE MEDIA - CUENCA # 1

Abs. (m) Cota (m)

254.92 2916.71

240.83 2910.00

219.83 2900.00

198.83 2890.00

178.03 2880.00

164.92 2870.00

138.36 2850.00

124.90 2840.00

111.72 2830.00

84.23 2810.00

70.79 2800.00

51.72 2794.36

36.58 2790.00

22.07 2786.87

0.00 2780.87 Scause (m/m)= 0.50

PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL # 1

PERFIL LONGITUDINAL DEL

CAUCE

2780.00

2800.00

2820.00

2840.00

2860.00

2880.00

2900.00

2920.00

0.00 40.00 80.00 120.00 160.00 200.00 240.00 280.00

Co

ta (

m)

Abscisa (m)

Perfil Longitudinal Cauce Principal # 1

91


0.107

0.47

1.34

KcForma

Cuenca

Tendencia a

crecidas

1.14

Casi

redonda a

Oval

redonda

Alta

LM (KM) 0.40

Lm (KM) 0.27

Ac (KM2) 0.11

CUENCA # 2

Acuenca (Km2)

Laxial cuenca(km)

Perímetro (Km)

RECTANGULO

EQUIVALENTE

CUENCA # 2

Abs. 21+600

AREA FAJAAREA

ACUMULADA

AREA

SOBRE LA

COTA

COTA MEDIA

INTERVALO

Km2 Km2 Km2 m.s.n.m

2295.05 2300.00 0.0011 0.001 0.11 2297.52 100.00%

2300.00 2310.00 0.004 0.005 0.10 2305.00 95.50%

2310.00 2320.00 0.005 0.010 0.10 2315.00 90.76%

2320.00 2330.00 0.007 0.0165 0.09 2325.00 84.63%

2330.00 2340.00 0.008 0.0240 0.08 2335.00 77.59%

2340.00 2350.00 0.008 0.0322 0.07 2345.00 69.95%

2350.00 2360.00 0.009 0.0410 0.07 2355.00 61.75%

2360.00 2370.00 0.008 0.0494 0.06 2365.00 53.92%

2370.00 2380.00 0.009 0.0582 0.05 2375.00 45.63%

2380.00 2390.00 0.009 0.0676 0.04 2385.00 36.90%

2390.00 2400.00 0.010 0.0774 0.03 2395.00 27.72%

2400.00 2410.00 0.004 0.0812 0.03 2405.00 24.21%

2410.00 2420.00 0.004 0.0849 0.02 2415.00 20.75%

2420.00 2430.00 0.004 0.0885 0.02 2425.00 17.35%

2430.00 2440.00 0.019 0.107 0.00 2435.00 0.00%


% DE AREA

SOBRE LA

COTA m.s.n.m

FAJAS ALTITUDINALES

92

2290.0

2340.0

2390.0

2440.0

0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00%

Co

ta (

m)



H5 (m) = 2432 H95 (m) = 2305 Ig (m/Km) 316.24



AREA

INTERVALO

ALTITUD

PROMEDIOHi*Ai

2295.05 2300.00 0.001 2297.52 2.42

2300.00 2310.00 0.004 2305.00 8.68

2310.00 2320.00 0.005 2315.00 11.76

2320.00 2330.00 0.007 2325.00 15.26

2330.00 2340.00 0.008 2335.00 17.61

2340.00 2350.00 0.008 2345.00 19.17

2350.00 2360.00 0.009 2355.00 20.70

2360.00 2370.00 0.008 2365.00 19.84

2370.00 2380.00 0.009 2375.00 21.08

2380.00 2390.00 0.009 2385.00 22.31

2390.00 2400.00 0.010 2395.00 23.54

2400.00 2410.00 0.004 2405.00 9.03

2410.00 2420.00 0.004 2415.00 8.94

2420.00 2430.00 0.004 2425.00 8.84

2430.00 2440.00 0.019 2435.00 45.25

0.107 Σ= 254.422

Em (m.s.n.m.) 2375.59


INTERVALO

ALTITUDINAL

Σ=

93

AREA


2295.05 2300.00 0.001 0.06 0.005 0.0003

2300.00 2310.00 0.004 0.13 0.010 0.0013

2300.00 2320.00 0.005 0.18 0.02 0.004

2320.00 2330.00 0.007 0.22 0.01 0.002

2330.00 2340.00 0.008 0.25 0.01 0.002

2340.00 2350.00 0.008 0.27 0.01 0.003

2350.00 2360.00 0.009 0.29 0.01 0.003

2360.00 2370.00 0.008 0.31 0.01 0.003

2370.00 2380.00 0.009 0.33 0.01 0.003

2380.00 2390.00 0.009 0.35 0.01 0.003

2390.00 2400.00 0.010 0.36 0.01 0.004

2400.00 2410.00 0.004 0.37 0.01 0.004

2410.00 2420.00 0.004 0.37 0.01 0.004

2420.00 2430.00 0.004 0.36 0.01 0.004

2430.00 2440.00 0.019 0.36 0.01 0.004

Σ= 0.107 Σ= 0.04

Sc (m/m) 0.41

INTERVALO



Abs. (m) Cota (m)

0.00 2295.05

11.85 2298.60

24.36 2302.34

36.40 2305.87

49.87 2309.71

63.71 2313.67

77.37 2317.56

89.72 2321.17

106.18 2326.15

124.23 2331.58

145.07 2338.14

167.88 2345.32

190.68 2352.49

214.54 2360.00 0.30

232.03 2366.92

PERFIL LONGITUDINAL

DEL CAUCE

Scause (m/m)=


2290.00

2310.00

2330.00

2350.00

2370.00

0.00 40.00 80.00 120.00 160.00 200.00 240.00

Co

ta (

m)

Abscisa (m)

Perfil longitudinal Cauce Principal # 2

94


3.44

3.27

8.34

KcForma

Cuenca

Tendencia

a crecidas

1.26

Oval

redonda a

oval

oblonga

Media

LM (KM) 3.04

Lm (KM) 1.13

Ac (KM2) 3.44

Acuenca (Km2)

Laxial cuenca(km)

Perímetro (Km)

RECTANGULO

EQUIVALENTE

CUENCA # 3

Abs

. 30+

200

95

AREA FAJAAREA

ACUMULADA

AREA

SOBRE LA

COTA

COTA MEDIA

INTERVALO

Km2 Km2 Km2 m.s.n.m

1837.86 1840.00 0.002 0.002 3.44 1838.93 100.00%

1840.00 1880.00 0.005 0.01 3.43 1860.00 99.80%

1880.00 1920.00 0.023 0.03 3.41 1900.00 99.14%

1920.00 1960.00 0.051 0.08 3.36 1940.00 97.66%

1960.00 2000.00 0.065 0.15 3.29 1980.00 95.76%

2000.00 2040.00 0.078 0.22 3.22 2020.00 93.50%

2040.00 2080.00 0.118 0.34 3.10 2060.00 90.05%

2080.00 2120.00 0.106 0.45 2.99 2100.00 86.96%

2120.00 2160.00 0.125 0.57 2.87 2140.00 83.34%

2160.00 2200.00 0.153 0.73 2.71 2180.00 78.90%

2200.00 2240.00 0.171 0.90 2.54 2220.00 73.91%

2240.00 2280.00 0.162 1.06 2.38 2260.00 69.21%

2280.00 2320.00 0.174 1.23 2.21 2300.00 64.16%

2320.00 2360.00 0.182 1.41 2.03 2340.00 58.88%

2360.00 2400.00 0.199 1.61 1.83 2380.00 53.10%

2400.00 2440.00 0.216 1.83 1.61 2420.00 46.82%

2440.00 2480.00 0.214 2.04 1.40 2460.00 40.60%

2480.00 2520.00 0.206 2.25 1.19 2500.00 34.61%

2520.00 2560.00 0.246 2.50 0.94 2540.00 27.45%

2560.00 2600.00 0.197 2.69 0.75 2580.00 21.72%

2600.00 2640.00 0.172 2.86 0.58 2620.00 16.72%

2640.00 2680.00 0.135 3.00 0.44 2660.00 12.80%

2680.00 2720.00 0.129 3.13 0.31 2700.00 9.06%

2720.00 2760.00 0.106 3.23 0.21 2740.00 5.98%

2760.00 2800.00 0.087 3.32 0.12 2780.00 3.44%

2800.00 2840.00 0.076 3.40 0.04 2820.00 1.24%

2840.00 2880.00 0.041 3.44 0.00 2860.00 0.00%


% DE AREA

SOBRE LA COTA

m.s.n.m

FAJAS ALTITUDINALES

H5 (m) = 2760 H95 (m) = 2000 Ig (m/Km) 250.21



96

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2600

2700

2800

2900

3000

0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00%

Co

ta (

m)



AREA

INTERVALO

ALTITUD

PROMEDIOHi*Ai

1837.86 1840.00 0.002 1838.93 4.19

1840.00 1880.00 0.005 1860.00 8.71

1880.00 1920.00 0.023 1900.00 43.10

1920.00 1960.00 0.051 1940.00 98.63

1960.00 2000.00 0.065 1980.00 129.63

2000.00 2040.00 0.078 2020.00 157.11

2040.00 2080.00 0.118 2060.00 243.99

2080.00 2120.00 0.106 2100.00 223.54

2120.00 2160.00 0.125 2140.00 266.66

2160.00 2200.00 0.153 2180.00 332.69

2200.00 2240.00 0.171 2220.00 380.72

2240.00 2280.00 0.162 2260.00 365.77

2280.00 2320.00 0.174 2300.00 399.35

2320.00 2360.00 0.182 2340.00 424.90

2360.00 2400.00 0.199 2380.00 473.70

2400.00 2440.00 0.216 2420.00 522.24

2440.00 2480.00 0.214 2460.00 526.38

2480.00 2520.00 0.206 2500.00 515.64

2520.00 2560.00 0.246 2540.00 625.60

2560.00 2600.00 0.197 2580.00 508.35

2600.00 2640.00 0.172 2620.00 450.30

2640.00 2680.00 0.135 2660.00 359.51

2680.00 2720.00 0.129 2700.00 347.10

2720.00 2760.00 0.106 2740.00 290.47

2760.00 2800.00 0.087 2780.00 242.85

2800.00 2840.00 0.076 2820.00 213.45

2840.00 2880.00 0.041 2860.00 117.74

Σ= 3.44 Σ= 8272.325

Em (m.s.n.m.) 2405.72


INTERVALO

ALTITUDINAL

97

AREA


1837.86 1840 0.002 0.07 0.002 0.0001

1840 1880 0.005 0.16 0.04 0.007

1880 1920 0.02 0.28 0.04 0.011

1920 1960 0.05 0.49 0.04 0.020

1960 2000 0.07 0.90 0.04 0.036

2000 2040 0.08 1.37 0.04 0.055

2040 2080 0.12 1.62 0.04 0.065

2080 2120 0.11 1.95 0.04 0.078

2120 2160 0.12 2.26 0.04 0.091

2160 2200 0.15 2.59 0.04 0.104

2200 2240 0.17 2.75 0.04 0.110

2240 2280 0.16 3.09 0.04 0.123

2280 2320 0.17 3.17 0.04 0.127

2320 2360 0.18 3.21 0.04 0.128

2360 2400 0.20 3.42 0.04 0.137

2400 2440 0.22 3.57 0.04 0.143

2440 2480 0.21 3.59 0.04 0.143

2480 2520 0.21 3.78 0.04 0.151

2520 2560 0.25 3.70 0.04 0.148

2560 2600 0.20 3.04 0.04 0.122

2600 2640 0.17 2.97 0.04 0.119

2640 2680 0.14 2.63 0.04 0.105

2680 2720 0.13 2.31 0.04 0.092

2720 2760 0.11 1.52 0.04 0.061

2760 2800 0.09 1.30 0.04 0.052

2800 2840 0.08 1.08 0.04 0.043

2840 2880 0.04 0.66 0.04 0.026

Σ= 3.44 Σ= 2.30

Sc (m/m) 0.67

INTERVALO

ALTITUDINAL

(m.s.n.m)


Abs. (m) Cota (m)

3235.51 2753.64

3121.14 2640.00

3084.46 2600.00

2947.67 2520.32

2814.45 2480.00

2661.87 2440.00


CAUCE # 3

98

Abs. (m) Cota (m)

2536.51 2400.00

2301.31 2360.00

2251.64 2327.41

2110.80 2285.97

1946.29 2240.00

1822.54 2200.00

1685.11 2165.19

1555.29 2134.85

1422.88 2120.00

1275.46 2080.00

1130.41 2040.00

990.81 2016.38

845.89 2000.00

715.42 1960.00

563.20 1960.00

426.89 1920.00

269.18 1880.00

154.30 1868.83

0.00 1837.86


CAUCE # 3

1800.00

1900.00

2000.00

2100.00

2200.00

2300.00

2400.00

2500.00

2600.00

2700.00

2800.00

0.00 500.00 1000.00 1500.00 2000.00 2500.00 3000.00 3500.00

Co

ta (

m)

Abscisa (m)


0.22Scause (m/m)=

99


0.27

1.08

2.40

KcForma

Cuenca

Tendencia a

crecidas

1.29

Oval

redonda a

oval

Media

LM (KM) 0.90

Lm (KM) 0.30

Ac (KM2) 0.27

CUENCA # 4

Acuenca (Km2)

Laxial cuenca(km)

Perímetro (Km)

RECTANGULO

EQUIVALENTE

Abs. 37+800

AREA FAJAAREA

ACUMULADA

AREA

SOBRE LA

COTA

COTA

MEDIA

INTERVALO

Km2 Km2 Km2 m.s.n.m

1589.64 1600.00 0.001 0.001 0.27 1594.82 100.00%

1600.00 1640.00 0.010 0.01 0.26 1620.00 95.85%

1640.00 1680.00 0.011 0.02 0.25 1660.00 91.76%

1680.00 1720.00 0.019 0.04 0.23 1700.00 84.65%

1720.00 1760.00 0.021 0.06 0.21 1740.00 76.75%

1760.00 1800.00 0.025 0.09 0.18 1780.00 67.53%

1800.00 1840.00 0.018 0.11 0.17 1820.00 60.89%

1840.00 1880.00 0.029 0.13 0.14 1860.00 50.20%

1880.00 1920.00 0.027 0.16 0.11 1900.00 40.41%

1920.00 1960.00 0.024 0.19 0.09 1940.00 31.40%

1960.00 2000.00 0.021 0.21 0.06 1980.00 23.58%

2000.00 2040.00 0.019 0.23 0.04 2020.00 16.58%

2040.00 2080.00 0.011 0.24 0.03 2060.00 12.44%

2080.00 2120.00 0.013 0.25 0.02 2100.00 7.76%

2120.00 2160.00 0.012 0.26 0.01 2140.00 3.45%

2160.00 2200.00 0.008 0.27 0.00 2180.00 0.49%

2200.00 2222.66 0.001 0.27 0.00 2211.33 0.00%


% DE AREA

SOBRE LA COTA

m.s.n.m

FAJAS ALTITUDINALES

100

1580.00

1680.00

1780.00

1880.00

1980.00

2080.00

2180.00

2280.00

0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00%

Co

ta (

m)



H5 (m) = 2120 H95 (m) = 1630 Ig (m/Km) 545.51



AREA

INTERVALO

ALTITUD

PROMEDIOHi*Ai

1589.64 1600.00 0.001 1594.82 1.75

1600.00 1640.00 0.010 1620.00 16.42

1640.00 1680.00 0.011 1660.00 18.41

1680.00 1720.00 0.019 1700.00 32.79

1720.00 1760.00 0.021 1740.00 37.24

1760.00 1800.00 0.025 1780.00 44.50

1800.00 1840.00 0.018 1820.00 32.77

1840.00 1880.00 0.029 1860.00 53.88

1880.00 1920.00 0.027 1900.00 50.40

1920.00 1960.00 0.024 1940.00 47.39

1960.00 2000.00 0.021 1980.00 41.95

2000.00 2040.00 0.019 2020.00 38.34

2040.00 2080.00 0.011 2060.00 23.11

2080.00 2120.00 0.013 2100.00 26.65

2120.00 2160.00 0.012 2140.00 24.98

2160.00 2200.00 0.008 2180.00 17.51

2200.00 2222.66 0.001 2211.33 2.94

Σ= 0.27 Σ= 511.039

Em (m.s.n.m.) 1885.36

INTERVALO ALTITUDINAL

101

AREA


1589.64 1600.00 0.001 0.03 0.01 0.0003

1600.00 1640.00 0.01 0.11 0.04 0.005

1640.00 1680.00 0.01 0.22 0.04 0.009

1680.00 1720.00 0.02 0.28 0.04 0.011

1720.00 1760.00 0.02 0.34 0.04 0.014

1760.00 1800.00 0.03 0.39 0.04 0.015

1800.00 1840.00 0.02 0.39 0.04 0.016

1840.00 1880.00 0.03 0.40 0.04 0.016

1880.00 1920.00 0.03 0.41 0.04 0.016

1920.00 1960.00 0.02 0.40 0.04 0.016

1960.00 2000.00 0.02 0.41 0.04 0.016

2000.00 2040.00 0.02 0.34 0.04 0.014

2040.00 2080.00 0.01 0.25 0.04 0.010

2080.00 2120.00 0.01 0.22 0.04 0.009

2120.00 2160.00 0.01 0.18 0.04 0.007

2160.00 2200.00 0.01 0.09 0.04 0.004

2200.00 2222.66 0.00 0.03 0.02 0.001

Σ= 0.27 Σ= 0.18

Sc (m/m) 0.66


INTERVALO ALTITUDINAL

(m.s.n.m)

Abs. (m) Cota (m)

939.31 2113.34

866.48 2080.00

808.36 2040.00

746.47 2000.00

674.49 1960.00

626.45 1920.00

557.50 1880.00

456.09 1840.00

408.92 1800.00

329.89 1760.00

254.44 1720.00

192.61 1680.00

150.69 1640.00

39.57 1600.00 Scause (m/m)= 0.53

0.00 1589.64


PERFIL LONGITUDINAL

DEL CAUCE

1580.00

1680.00

1780.00

1880.00

1980.00

2080.00

2180.00

0.00 200.00 400.00 600.00 800.00 1000.00

Co

ta (

m)

Abscisa (m)


102


0.63

1.75

3.91

KcForma

Cuenca

Tendencia a

crecidas

1.38

Oval

redonda a

oval

Media

LM (KM) 1.55

Lm (KM) 0.40

Ac (KM2) 0.63

Acuenca (Km2)

Laxial cuenca(km)

Perímetro (Km)

RECTANGULO

EQUIVALENTE

CUENCA # 5

Abs. 40+450

AREA FAJAAREA

ACUMULADA

AREA

SOBRE LA

COTA

COTA MEDIA

INTERVALO

Km2 Km2 Km2 m.s.n.m

1607.23 1640.00 0.007 0.007 0.63 1623.61 100.00%

1640.00 1680.00 0.010 0.02 0.61 1660.00 97.26%

1680.00 1720.00 0.017 0.03 0.59 1700.00 94.57%

1720.00 1760.00 0.030 0.06 0.56 1740.00 89.78%

1760.00 1800.00 0.036 0.10 0.53 1780.00 84.10%

1800.00 1840.00 0.033 0.13 0.49 1820.00 78.90%

1840.00 1880.00 0.031 0.16 0.46 1860.00 73.97%

1880.00 1920.00 0.034 0.20 0.43 1900.00 68.49%

1920.00 1960.00 0.034 0.23 0.40 1940.00 63.13%

1960.00 2000.00 0.048 0.28 0.35 1980.00 55.52%

2000.00 2040.00 0.064 0.34 0.28 2020.00 45.29%

2040.00 2080.00 0.066 0.41 0.22 2060.00 34.78%

2080.00 2120.00 0.058 0.47 0.16 2100.00 25.52%

2120.00 2160.00 0.047 0.51 0.11 2140.00 18.03%

2160.00 2200.00 0.038 0.55 0.08 2180.00 11.99%

2200.00 2240.00 0.036 0.59 0.04 2220.00 6.16%

2240.00 2280.00 0.023 0.61 0.02 2260.00 2.43%

2280.00 2320.00 0.008 0.62 0.01 2300.00 1.15%

2320.00 2350.83 0.007 0.63 0.00 2335.41 0.00%


% DE AREA

SOBRE LA

COTA m.s.n.m

FAJAS

ALTITUDINALES

103

1600.00

1700.00

1800.00

1900.00

2000.00

2100.00

2200.00

2300.00

2400.00

0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00%

Co

ta (

m)



H5 (m) = 2240 H95 (m) = 1690 Ig (m/Km) 354.49



AREA

INTERVALO

ALTITUD

PROMEDIOHi*Ai

1607.23 1640.00 0.007 1623.61 11.17

1640.00 1680.00 0.010 1660.00 17.10

1680.00 1720.00 0.017 1700.00 28.57

1720.00 1760.00 0.030 1740.00 52.16

1760.00 1800.00 0.036 1780.00 63.35

1800.00 1840.00 0.033 1820.00 59.23

1840.00 1880.00 0.031 1860.00 57.37

1880.00 1920.00 0.034 1900.00 65.18

1920.00 1960.00 0.034 1940.00 65.13

1960.00 2000.00 0.048 1980.00 94.29

2000.00 2040.00 0.064 2020.00 129.34

2040.00 2080.00 0.066 2060.00 135.62

2080.00 2120.00 0.058 2100.00 121.62

2120.00 2160.00 0.047 2140.00 100.45

2160.00 2200.00 0.038 2180.00 82.32

2200.00 2240.00 0.036 2220.00 81.00

2240.00 2280.00 0.023 2260.00 52.77

2280.00 2320.00 0.008 2300.00 18.47

2320.00 2350.83 0.007 2335.41 16.94

Σ= 0.63 Σ= 1252.083

Em (m.s.n.m.) 2000.00


INTERVALO

ALTITUDINAL

104

AREA


1607.23 1640.00 0.01 0.09 0.03 0.003

1640.00 1680.00 0.01 0.19 0.04 0.008

1680.00 1720.00 0.02 0.23 0.04 0.009

1720.00 1760.00 0.03 0.32 0.04 0.013

1760.00 1800.00 0.04 0.38 0.04 0.015

1800.00 1840.00 0.03 0.46 0.04 0.018

1840.00 1880.00 0.03 0.52 0.04 0.021

1880.00 1920.00 0.03 0.54 0.04 0.022

1920.00 1960.00 0.03 0.55 0.04 0.022

1960.00 2000.00 0.05 0.61 0.04 0.025

2000.00 2040.00 0.06 0.78 0.04 0.031

2040.00 2080.00 0.07 0.87 0.04 0.035

2080.00 2120.00 0.06 0.76 0.04 0.030

2120.00 2160.00 0.05 0.68 0.04 0.027

2160.00 2200.00 0.04 0.60 0.04 0.024

2200.00 2240.00 0.04 0.41 0.04 0.016

2240.00 2280.00 0.02 0.27 0.04 0.011

2280.00 2320.00 0.01 0.17 0.04 0.007

2320.00 2350.83 0.01 0.08 0.03 0.002

Σ= 0.63 Σ= 0.34

Sc (m/m) 0.54

INTERVALO

ALTITUDINAL

(m.s.n.m)


Abs. (m) Cota (m)

1676.94 2237.16

1620.81 2200.00

1542.87 2160.00

1461.58 2120.00

1378.47 2080.00

1328.55 2040.00

1183.95 2000.00

1049.20 1960.00

920.59 1920.00

853.88 1880.00

776.43 1840.00

679.15 1800.00

528.07 1760.00

364.10 1720.00

245.09 1680.00 Scause (m/m)= 0.33

140.30 1640.00

0.00 1607.23

PERFIL LONGITUDINAL

DEL CAUCE


1600.00

1700.00

1800.00

1900.00

2000.00

2100.00

2200.00

2300.00

0.00 300.00 600.00 900.00 1200.00 1500.00 1800.00

Co

ta (

m)

Abscisa (m)


105


2.63

3.01

7.59

Kc Forma CuencaTendencia

a crecidas

1.31Oval redonda a

oval oblongaMedia

LM (KM) 2.89

Lm (KM) 0.9102715

Ac (KM2) 2.63

CUENCA # 6

Acuenca (Km2)

Laxial cuenca(km)

Perímetro (Km)

RECTANGULO EQUIVALENTE

106

AREA FAJAAREA

ACUMULADA

AREA

SOBRE LA

COTA

COTA

MEDIA

INTERVALO

Km2 Km2 Km2 m.s.n.m

1440.00 1480.00 0.003 0.003 2.63 1460 100.00%

1480.00 1520.00 0.009 0.01 2.62 1500 99.52%

1520.00 1560.00 0.008 0.02 2.61 1540 99.20%

1560.00 1600.00 0.021 0.04 2.59 1580 98.39%

1600.00 1640.00 0.009 0.05 2.58 1620 98.05%

1640.00 1680.00 0.018 0.07 2.56 1660 97.39%

1680.00 1720.00 0.022 0.09 2.54 1700 96.55%

1720.00 1760.00 0.031 0.12 2.51 1740 95.35%

1760.00 1800.00 0.069 0.19 2.44 1780 92.72%

1800.00 1840.00 0.073 0.26 2.36 1820 89.94%

1840.00 1880.00 0.095 0.36 2.27 1860 86.32%

1880.00 1920.00 0.125 0.48 2.14 1900 81.56%

1920.00 1960.00 0.167 0.65 1.98 1940 75.19%

1960.00 2000.00 0.153 0.81 1.82 1980 69.35%

2000.00 2040.00 0.126 0.93 1.70 2020 64.54%

2040.00 2080.00 0.143 1.08 1.55 2060 59.08%

2080.00 2120.00 0.140 1.21 1.41 2100 53.77%

2120.00 2160.00 0.149 1.36 1.26 2140 48.10%

2160.00 2200.00 0.109 1.47 1.16 2180 43.96%

2200.00 2240.00 0.120 1.59 1.04 2220 39.39%

2240.00 2280.00 0.082 1.67 0.95 2260 36.26%

2280.00 2320.00 0.097 1.77 0.86 2300 32.58%

2320.00 2360.00 0.081 1.85 0.77 2340 29.48%

2360.00 2400.00 0.064 1.92 0.71 2380 27.06%

2400.00 2440.00 0.064 1.98 0.65 2420 24.64%

2440.00 2480.00 0.061 2.04 0.59 2460 22.32%

2480.00 2520.00 0.079 2.12 0.51 2500 19.33%

2520.00 2560.00 0.072 2.19 0.44 2540 16.58%

2560.00 2600.00 0.069 2.26 0.37 2580 13.95%

2600.00 2640.00 0.062 2.32 0.30 2620 11.60%

2640.00 2680.00 0.068 2.39 0.24 2660 9.01%

2680.00 2720.00 0.051 2.44 0.19 2700 7.06%

2720.00 2760.00 0.065 2.51 0.12 2740 4.57%

2760.00 2800.00 0.048 2.56 0.07 2780 2.74%

2800.00 2840.00 0.037 2.59 0.03 2820 1.32%

2840.00 2880.00 0.023 2.62 0.01 2860 0.44%

2880.00 2920.00 0.011 2.63 0.0003 2900 0.01%

2920.00 2932.00 0.0003 2.63 0.00 2926 0.00%


% DE AREA

SOBRE LA

COTA m.s.n.m

FAJAS ALTITUDINALES

107

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

3000

0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00%

Co

ta (

m)



H5 (m) = 2730 H95 (m) = 1740 Ig (m/Km) 342.94



AREA

INTERVALO

ALTITUD

PROMEDIOHi*Ai

1440 1480 0.003 1460.00 4.62

1480 1520 0.009 1500.00 14.15

1520 1560 0.008 1540.00 12.97

1560 1600 0.021 1580.00 33.69

1600 1640 0.009 1620.00 14.21

1640 1680 0.018 1660.00 29.06

1680 1720 0.022 1700.00 37.49

1720 1760 0.031 1740.00 54.77

1760 1800 0.069 1780.00 123.09

1800 1840 0.073 1820.00 132.79

1840 1880 0.095 1860.00 177.16

1880 1920 0.125 1900.00 237.69

1920 1960 0.167 1940.00 324.59

1960 2000 0.153 1980.00 303.71

2000 2040 0.126 2020.00 255.41

2040 2080 0.143 2060.00 295.48

2080 2120 0.140 2100.00 293.19

2120 2160 0.149 2140.00 318.62

2160 2200 0.109 2180.00 237.44

2200 2240 0.120 2220.00 266.62

2240 2280 0.082 2260.00 185.84


INTERVALO

ALTITUDINAL

108

AREA

INTERVALO

ALTITUD

PROMEDIOHi*Ai

2280 2320 0.097 2300.00 222.60

2320 2360 0.081 2340.00 190.44

2360 2400 0.064 2380.00 151.17

2400 2440 0.064 2420.00 154.30

2440 2480 0.061 2460.00 149.45

2480 2520 0.079 2500.00 196.70

2520 2560 0.072 2540.00 183.62

2560 2600 0.069 2580.00 178.49

2600 2640 0.062 2620.00 161.63

2640 2680 0.068 2660.00 180.89

2680 2720 0.051 2700.00 138.07

2720 2760 0.065 2740.00 179.47

2760 2800 0.048 2780.00 133.82

2800 2840 0.037 2820.00 105.49

2840 2880 0.023 2860.00 66.13

2880 2920 0.011 2900.00 32.22

2920 2932 0.0003 2926.00 0.97

Σ= 2.63 Σ = 5778.065

Em (m.s.n.m.) 2198.88

ELEVACIÓN MEDIA (CONTINUACIÓN)

INTERVALO

ALTITUDINAL

AREA


1440 1480 0.003 0.08 0.04 0.003

1480 1520 0.01 0.14 0.04 0.005

1520 1560 0.01 0.20 0.04 0.008

1560 1600 0.02 0.26 0.04 0.011

1600 1640 0.01 0.33 0.04 0.013

1640 1680 0.02 0.36 0.04 0.014

1680 1720 0.02 0.41 0.04 0.016

1720 1760 0.03 0.51 0.04 0.020

1760 1800 0.07 0.62 0.04 0.025

1800 1840 0.07 0.80 0.04 0.032

1840 1880 0.10 0.99 0.04 0.040

1880 1920 0.13 1.19 0.04 0.048

1920 1960 0.17 1.41 0.04 0.056

1960 2000 0.15 1.33 0.04 0.053

2000 2040 0.13 1.46 0.04 0.059

2040 2080 0.14 1.56 0.04 0.063

2080 2120 0.14 1.72 0.04 0.069

INTERVALO



109

AREA


2120 2160 0.15 1.67 0.04 0.067

2160 2200 0.11 1.64 0.04 0.065

2200 2240 0.12 1.55 0.04 0.062

2240 2280 0.08 1.44 0.04 0.058

2280 2320 0.10 1.35 0.04 0.054

2320 2360 0.08 1.30 0.04 0.052

2360 2400 0.06 1.16 0.04 0.046

2400 2440 0.06 1.08 0.04 0.043

2440 2480 0.06 1.10 0.04 0.044

2480 2520 0.08 1.14 0.04 0.046

2520 2560 0.07 1.13 0.04 0.045

2560 2600 0.07 1.15 0.04 0.046

2600 2640 0.06 1.05 0.04 0.042

2640 2680 0.07 0.90 0.04 0.036

2680 2720 0.05 0.92 0.04 0.037

2720 2760 0.07 0.94 0.04 0.038

2760 2800 0.05 0.73 0.04 0.029

2800 2840 0.04 0.53 0.04 0.021

2840 2880 0.02 0.32 0.04 0.013

2880 2920 0.01 0.11 0.04 0.004

2920 2932 0.0003 0.02 0.012 0.0003

Σ= 2.63 Σ= 1.38

Sc (m/m) 0.53

INTERVALO


PENDIENTE MEDIA - CUENCA # 6 - CONTINUACIÓN

Abs. (m) Cota (m)

3132.81 2765.53

3125.18 2760.00

3068.70 2720.00

2987.08 2680.00

2928.96 2640.00

2914.17 2600.00

2806.39 2560.00

2708.27 2520.00

2600.71 2480.00

2514.57 2440.00

2415.93 2400.00

2356.16 2360.00

2289.08 2320.00

PERFIL LONGITUDINAL

DEL CAUCE # 6

110

Abs. (m) Cota (m)

2171.38 2280.00

2123.40 2240.00

1982.09 2200.00

1872.77 2160.00

1752.66 2120.00

1576.63 2080.00

1432.48 2040.00

1351.31 2000.00

1269.62 1960.00

1218.01 1920.00

1012.10 1880.00

845.57 1840.00

706.71 1800.00

554.02 1760.00

454.77 1720.00

386.07 1680.00

332.07 1640.00

294.43 1600.00

197.25 1560.00

146.35 1520.00

64.92 1480.00

0.00 1440.00

PERFIL LONGITUDINAL

CAUCE # 6 (CONTINUACIÓN)

1400.00

1600.00

1800.00

2000.00

2200.00

2400.00

2600.00

2800.00

3000.00

0.00 400.00 800.00 1200.00 1600.00 2000.00 2400.00 2800.00 3200.00

Co

ta (

m)

Abscisa (m)


0.42Scause (m/m)=

111

ANEXO A2: CAUDALES DE MÁXIMA CRECIDA


0.106 C

49.00 0.45

254.92 0.48

0.50 0.52

3000.00

2780.87

Método Ecuación tc (h)

0.03

Zona


25 3.40 0.11 0.08 147.92 0.45 1.97

50 3.60 0.11 0.08 156.62 0.48 2.22

100 3.90 0.11 0.08 169.67 0.52 2.61

Duración Ecuación

27.005 min < 46 min

46 min < 1440 min

INTENSIDAD INAMHI

tc Prom (h)

Rowe

(Normativa

MTOP 2003)

0.02

Kirpich 0.03

California

Highways

and Public

Works

0.02

L= Longitud del cauce principal, en KmEcuación de

SCS -

Ranser

0.02 H = Desnivel entre el extremo de la

cuenca y el punto de descarga, en

metros



metros

L= Longitud del cauce principal, en Km

S= Pendiente del cauce principal, en m/m

Témez 0.05

25.00

50.00

Scause (m/m)

Acuenca (km2)

Scuenca (%)

Lcauce (m)

ALCANTARILLA # 1 - MÉTODO RACIONAL

100.00

Coeficiente de escorrentía "C"

Tr (Años)

CUENCA # 1

Método Racional:

Cota mínima (m.s.n.m.)

Cota máxima (m.s.n.m.)




metros

L = Longitud cauce principal, en metros

Observación

Tiempo de concentración


porcentaje (%).


Q = 0.2 8 x C x I x A

I = 6.133 x t x I

I = 539 x t x I

t = 0.30 x L

S

t = 0.06628 x L

t = 0.0195 x L

H

t =0.8 08 x L

H

t = 0.94 x L

H

112

0.11

254.92

0.50

0.08

0.01

0.05

0.06

0.15

0.398

Zona

Tr

(Años)

tc


qp

(m3/s/mm)

Q

(m3/s)

25 0.08 3.40 147.92 0.45 12.33 5.55 0.40 2.21

50 0.08 3.60 156.62 0.48 13.05 6.26 0.40 2.49

100 0.08 3.90 169.67 0.52 14.14 7.35 0.40 2.93

Hidrograma Unitario Triangular:

27.00

Ecuación

qp (m3/s/mm)

INTENSIDAD - INAMHI

Duración

5 min < 46 min

46 min < 1440 min

Ac (Km2)

tp (horas)

tb (horas)

CUENCA # 1

ALCANTARILLA # 1 - HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR

Lcauce (m)

Scauce (m/m)

tc (horas)

de (horas)

tr (horas)

Q = qp x Pe

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Ca

ud

al (

m3

/s/m

m)

Duración (horas)


Hidrograma

qp

I = 6.133 x t x I

I = 539 x t x I

113

0.11

254.92 Zona

50.00

0.08

0.05

de (min) de (h) de/tr Z IdTr I (mm/h) CN P (mm) P(cm) Pe (cm) Pe (mm) Qp (m3/s)

5.00 0.08 1.68 0.90 3.40 147.92 91 12.33 1.23 0.16 1.64 0.52

6.00 0.10 2.02 1.00 3.40 138.83 91 13.88 1.39 0.23 2.31 0.68

10.00 0.17 3.36 1.00 3.40 116.24 91 19.37 1.94 0.52 5.22 0.92

15.00 0.25 5.04 1.00 3.40 100.95 91 25.24 2.52 0.90 9.01 1.06

20.00 0.33 6.72 1.00 3.40 91.34 91 30.45 3.04 1.28 12.79 1.13

30.00 0.50 10.08 1.00 3.40 79.33 91 39.67 3.97 2.01 20.08 1.19

35.00 0.58 11.76 1.00 3.40 75.19 91 43.86 4.39 2.36 23.58 1.19

45.00 0.75 15.12 1.00 3.40 68.90 91 51.68 5.17 3.03 30.32 1.19

46.00 0.77 15.46 1.00 3.40 67.21 91 51.53 5.15 3.02 30.19 1.16

50.00 0.83 16.80 1.00 3.40 62.54 91 52.12 5.21 3.07 30.71 1.09

55.00 0.92 18.48 1.00 3.40 57.60 91 52.80 5.28 3.13 31.31 1.01

60.00 1.00 20.17 1.00 3.40 53.43 91 53.43 5.34 3.19 31.87 0.94

90.00 1.50 30.25 1.00 3.40 37.65 91 56.48 5.65 3.46 34.57 0.68

120.00 2.00 40.33 1.00 3.40 29.37 91 58.74 5.87 3.66 36.60 0.54

240.00 4.00 80.66 1.00 3.40 16.14 91 64.57 6.46 4.19 41.88 0.31

360.00 6.00 120.99 1.00 3.40 11.38 91 68.25 6.83 4.52 45.25 0.22

Caudales máximos de crecida Tr = 25

5 min < 46 min

46 min < 1440 min

MÉTODO DE CHOW

Scauce (%) =

ALCANTARILLA # 1 - MÉTODO DE CHOW

Ac (Km2) =

Lcauce (m) =

tc (h) =

tr (h) =

CUENCA # 1

Ecuación

INTENSIDAD - INAMHI

27.00

Duración

I = 6.133 x t x I

I = 539 x t x I

Q = 0.2 8 xPe x A

dex Z


5.00 0.08 1.68 0.90 3.60 156.62 91 13.05 1.31 0.19 1.94 0.62

6.00 0.10 2.02 1.00 3.60 147.00 91 14.70 1.47 0.27 2.69 0.79

10.00 0.17 3.36 1.00 3.60 123.08 91 20.51 2.05 0.59 5.91 1.05

15.00 0.25 5.04 1.00 3.60 106.89 91 26.72 2.67 1.01 10.06 1.19

20.00 0.33 6.72 1.00 3.60 96.72 91 32.24 3.22 1.42 14.15 1.25

30.00 0.50 10.08 1.00 3.60 84.00 91 42.00 4.20 2.20 22.02 1.30

35.00 0.58 11.76 1.00 3.60 79.62 91 46.44 4.64 2.58 25.78 1.31

45.00 0.75 15.12 1.00 3.60 72.95 91 54.72 5.47 3.30 33.01 1.30

46.00 0.77 15.46 1.00 3.60 71.16 91 54.56 5.46 3.29 32.87 1.27

50.00 0.83 16.80 1.00 3.60 66.22 91 55.18 5.52 3.34 33.42 1.18

55.00 0.92 18.48 1.00 3.60 60.99 91 55.91 5.59 3.41 34.07 1.10

60.00 1.00 20.17 1.00 3.60 56.58 91 56.58 5.66 3.47 34.66 1.02

90.00 1.50 30.25 1.00 3.60 39.87 91 59.80 5.98 3.76 37.55 0.74

120.00 2.00 40.33 1.00 3.60 31.10 91 62.20 6.22 3.97 39.72 0.59

240.00 4.00 80.66 1.00 3.60 17.09 91 68.37 6.84 4.54 45.36 0.33

360.00 6.00 120.99 1.00 3.60 12.04 91 72.27 7.23 4.90 48.95 0.24


Caudales máximos de crecida Tr = 50 Q = 0.2 8 xPe x A

dex Z

114



5.00 0.08 1.68 0.90 3.90 169.67 91 14.14 1.41 0.24 2.43 0.77

6.00 0.10 2.02 1.00 3.90 159.25 91 15.92 1.59 0.33 3.30 0.97

10.00 0.17 3.36 1.00 3.90 133.33 91 22.22 2.22 0.70 6.99 1.24

15.00 0.25 5.04 1.00 3.90 115.80 91 28.95 2.90 1.17 11.67 1.38

20.00 0.33 6.72 1.00 3.90 104.78 91 34.93 3.49 1.62 16.25 1.44

30.00 0.50 10.08 1.00 3.90 91.00 91 45.50 4.55 2.50 24.98 1.48

35.00 0.58 11.76 1.00 3.90 86.25 91 50.31 5.03 2.91 29.13 1.47

45.00 0.75 15.12 1.00 3.90 79.03 91 59.28 5.93 3.71 37.08 1.46

46.00 0.77 15.46 1.00 3.90 77.10 91 59.11 5.91 3.69 36.93 1.42

50.00 0.83 16.80 1.00 3.90 71.74 91 59.78 5.98 3.75 37.54 1.33

55.00 0.92 18.48 1.00 3.90 66.07 91 60.57 6.06 3.82 38.25 1.23

60.00 1.00 20.17 1.00 3.90 61.29 91 61.29 6.13 3.89 38.90 1.15

90.00 1.50 30.25 1.00 3.90 43.19 91 64.78 6.48 4.21 42.07 0.83

120.00 2.00 40.33 1.00 3.90 33.69 91 67.38 6.74 4.44 44.45 0.66

240.00 4.00 80.66 1.00 3.90 18.52 91 74.07 7.41 5.06 50.63 0.37

360.00 6.00 120.99 1.00 3.90 13.05 91 78.29 7.83 5.46 54.56 0.27



dex Z

0.107 C

41.00 0.45

232.03 0.48

0.30 0.52

2440.00

2295.05


0.03

0.03

Scause (m/m)

Acuenca (km2)

Scuenca (%)

Lcauce (m)


Témez 0.05

L= Longitud del cauce principal, en KmEcuación

de SCS -

Ranser

0.03 H = Desnivel entre el extremo de la cuenca

y el punto de descarga, en metros

tc Prom (h)

Kirpich

California

Highways

and Public

Works



porcentaje (%).


H = Desnivel entre el extremo de la cuenca









Observación



Tr (Años)

25.00

CUENCA # 2

50.00

0.03

0.03

100.00

Rowe

(Normativa

MTOP

2003)

t = 0.30 x L

S

t = 0.06628 x L

t = 0.0195 x L

H

t =0.8 08 x L

H

t = 0.94 x L

H

115

Zona


25 3.40 0.107 0.08 147.92 0.45 1.98

50 3.60 0.107 0.08 156.62 0.48 2.24

100 3.90 0.107 0.08 169.67 0.52 2.63

Método Racional:

27.005 min < 46 min

46 min < 1440 min

INTENSIDAD INAMHI

Duración Ecuación


Q = 0.2 8 x C x I x A

I = 6.133 x t x I

I = 539 x t x I

0.11

232.03

0.30

0.08

0.01

0.05

0.06

0.15

0.401

CUENCA # 2


Lcauce (m)

Scauce (m/m)

tc (horas)

de (horas)

tr (horas)

qp (m3/s/mm)

Ac (Km2)

tp (horas)

tb (horas)

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Cau

dal

(m3/

s/m

m)

Duración (horas)


Hidrograma

qp

116

Zona

Tr

(Años)

tc


qp

(m3/s/m

Q

(m3/s)

25 0.08 3.40 147.92 0.45 12.33 5.55 0.40 2.22

50 0.08 3.60 156.62 0.48 13.05 6.26 0.40 2.51

100 0.08 3.90 169.67 0.52 14.14 7.35 0.40 2.95

INTENSIDAD - INAMHI



27.00

EcuaciónDuración

5 min < 46 min

46 min < 1440 min

I = 6.133 x t x I

I = 539 x t x I

Q = qp x Pe

0.11

232.03 Zona

30.00

0.08

0.05

de (min) de (h) d/tr Z IdTr I (mm/h) CN P (mm) P (cm) Pe (cm) Pe (mm) Qp (m3/s)

5.00 0.08 1.52 0.85 3.40 147.92 89 12.33 1.23 0.10 0.98 0.30

7.00 0.12 2.12 1.00 3.40 131.59 89 15.35 1.54 0.20 2.03 0.52

10.00 0.17 3.03 1.00 3.40 116.24 89 19.37 1.94 0.39 3.85 0.69

15.00 0.25 4.55 1.00 3.40 100.95 89 25.24 2.52 0.71 7.14 0.85

20.00 0.33 6.06 1.00 3.40 91.34 89 30.45 3.04 1.05 10.51 0.94

30.00 0.50 9.09 1.00 3.40 79.33 89 39.67 3.97 1.72 17.21 1.02

45.00 0.75 13.64 1.00 3.40 68.90 89 51.68 5.17 2.68 26.84 1.07

46.00 0.77 13.94 1.00 3.40 67.21 89 51.53 5.15 2.67 26.72 1.04

48.00 0.80 14.55 1.00 3.40 64.79 89 51.83 5.18 2.70 26.97 1.00

50.00 0.83 15.16 1.00 3.40 62.54 89 52.12 5.21 2.72 27.21 0.97

55.00 0.92 16.67 1.00 3.40 57.60 89 52.80 5.28 2.78 27.78 0.90

60.00 1.00 18.19 1.00 3.40 53.43 89 53.43 5.34 2.83 28.31 0.84

90.00 1.50 27.28 1.00 3.40 37.65 89 56.48 5.65 3.09 30.88 0.61

120.00 2.00 36.37 1.00 3.40 29.37 89 58.74 5.87 3.28 32.82 0.49

240.00 4.00 72.75 1.00 3.40 16.14 89 64.57 6.46 3.79 37.89 0.28

360.00 6.00 109.12 1.00 3.40 11.38 89 68.25 6.83 4.11 41.13 0.20

Duración

5 min < 46 min

Tr= 25

46 min < 1440 min27.00

Ac (Km2) =

Lcauce (m) =

Scauce (%) =

tc (h) =

Caudales máximos de crecida


tr (h) =

CUENCA # 2

Ecuación

INTENSIDAD - INAMHI

I = 6.133 x t

x I

I = 539 x t x I

Q = 0.2 8 xPe x A

dex Z

117

de (min) de (h) d/tr Z IdTr I (mm/h) CN P (mm) P(cm) Pe (cm) Pe (mm) Qp (m3/s)

5.00 0.08 1.52 0.85 3.60 156.62 89 13.05 1.31 0.12 1.20 0.36

7.00 0.12 2.12 1.00 3.60 139.33 89 16.25 1.63 0.24 2.41 0.61

10.00 0.17 3.03 1.00 3.60 123.08 89 20.51 2.05 0.44 4.44 0.79

15.00 0.25 4.55 1.00 3.60 106.89 89 26.72 2.67 0.81 8.06 0.96

20.00 0.33 6.06 1.00 3.60 96.72 89 32.24 3.22 1.18 11.75 1.05

30.00 0.50 9.09 1.00 3.60 84.00 89 42.00 4.20 1.90 19.01 1.13

45.00 0.75 13.64 1.00 3.60 72.95 89 54.72 5.47 2.94 29.39 1.17

46.00 0.77 13.94 1.00 3.60 71.16 89 54.56 5.46 2.93 29.26 1.14

48.00 0.80 14.55 1.00 3.60 68.60 89 54.88 5.49 2.95 29.53 1.10

50.00 0.83 15.16 1.00 3.60 66.22 89 55.18 5.52 2.98 29.79 1.06

55.00 0.92 16.67 1.00 3.60 60.99 89 55.91 5.59 3.04 30.40 0.99

60.00 1.00 18.19 1.00 3.60 56.58 89 56.58 5.66 3.10 30.97 0.92

90.00 1.50 27.28 1.00 3.60 39.87 89 59.80 5.98 3.37 33.73 0.67

120.00 2.00 36.37 1.00 3.60 31.10 89 62.20 6.22 3.58 35.81 0.53

240.00 4.00 72.75 1.00 3.60 17.09 89 68.37 6.84 4.12 41.24 0.31

360.00 6.00 109.12 1.00 3.60 12.04 89 72.27 7.23 4.47 44.71 0.22


Tr= 50Caudales máximos de crecida Q = 0.2 8 xPe x A

dex Z

de (min) de (h) d/tr Z IdTr I (mm/h) CN P (mm) P(cm) Pe (cm) Pe (mm) Qp (m3/s)

5.00 0.08 1.52 0.85 3.90 169.67 89 14.14 1.41 0.16 1.57 0.48

7.00 0.12 2.12 1.00 3.90 150.94 89 17.61 1.76 0.30 3.00 0.77

10.00 0.17 3.03 1.00 3.90 133.33 89 22.22 2.22 0.54 5.37 0.96

15.00 0.25 4.55 1.00 3.90 115.80 89 28.95 2.90 0.95 9.51 1.13

20.00 0.33 6.06 1.00 3.90 104.78 89 34.93 3.49 1.37 13.67 1.22

30.00 0.50 9.09 1.00 3.90 91.00 89 45.50 4.55 2.18 21.78 1.30

45.00 0.75 13.64 1.00 3.90 79.03 89 59.28 5.93 3.33 33.28 1.32

46.00 0.77 13.94 1.00 3.90 77.10 89 59.11 5.91 3.31 33.14 1.29

48.00 0.80 14.55 1.00 3.90 74.31 89 59.45 5.95 3.34 33.43 1.24

50.00 0.83 15.16 1.00 3.90 71.74 89 59.78 5.98 3.37 33.72 1.20

55.00 0.92 16.67 1.00 3.90 66.07 89 60.57 6.06 3.44 34.40 1.12

60.00 1.00 18.19 1.00 3.90 61.29 89 61.29 6.13 3.50 35.03 1.04

90.00 1.50 27.28 1.00 3.90 43.19 89 64.78 6.48 3.81 38.07 0.76

120.00 2.00 36.37 1.00 3.90 33.69 89 67.38 6.74 4.04 40.36 0.60

240.00 4.00 72.75 1.00 3.90 18.52 89 74.07 7.41 4.63 46.33 0.34

360.00 6.00 109.12 1.00 3.90 13.05 89 78.29 7.83 5.01 50.15 0.25


Caudales máximos de crecida Tr= 100 Q = 0.2 8 xPe x A

dex Z

118


3.44 C

67.00 0.45

3235.51 0.48

0.22 0.52

2880.00

1837.86


0.29

Zona


25 3.40 3.44 0.29 95.64 0.45 41.16

50 3.60 3.44 0.29 101.26 0.48 46.48

100 3.90 3.44 0.29 109.70 0.52 54.55


porcentaje (%).





Ecuación


SCS -

Ranser

0.25 H = Desnivel entre el extremo de la cuenca


Método Racional:

INTENSIDAD INAMHI

tc Prom (h)

27.005 min < 46 min

Duración

46 min < 1440 min

Témez 0.41

Rowe

(Normativa

MTOP 2003)

0.25

Kirpich 0.29

California

Highways

and Public

Works

0.25

25.00

50.00

Scause (m/m)

Acuenca (km2)

Scuenca (%)

Lcauce (m)

CUENCA # 3


100.00



Tr (Años)








Observación

Q = 0.2 8 x C x I x A

I = 6.133 x t x I

I = 539 x t x I

t = 0.30 x L

S

t = 0.06628 x L

t = 0.0195 x L

H

t =0.8 08 x L

H

t = 0.94 x L

H

119

3.44

3235.51

0.22

0.29

0.04

0.18

0.19

0.52

3.68

Tr

(Años)

tc


qp

(m3/s/mm)

Q

(m3/s)

25 0.29 3.40 95.64 0.45 27.93 12.57 3.68 46.20

50 0.29 3.60 101.26 0.48 29.58 14.20 3.68 52.18

100 0.29 3.90 109.70 0.52 32.04 16.66 3.68 61.24


Lcauce (m)

Scauce (m/m)

tc (horas)

de (horas)

tr (horas)

qp (m3/s/mm)

Ac (Km2)

tp (horas)

tb (horas)

CUENCA # 3

INTENSIDAD INAMHI


Duración

5 min < 46 min

46 min < 1440 min

EcuaciónZona

27.00

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

0.00 0.20 0.40 0.60

Ca

ud

al (

m3

/s/m

m)

Duración (horas)


Hidrograma

qp

Q = qp x Pe

I = 6.133 x t x I

I = 539 x t x I

120

3.44

3211.71 Zona

3.71

0.29

0.58

de (min) de (h) de/tr Z IdTr I (mm/h) CN P (mm) P (cm) Pe (cm) Pe (mm) Qp (m3/s)

5.00 0.08 0.14 0.11 3.40 147.92 87 12.33 1.23 0.05 0.53 0.67

10.00 0.17 0.29 0.22 3.40 116.24 87 19.37 1.94 0.28 2.79 3.47

20.00 0.33 0.57 0.43 3.40 91.34 87 30.45 3.04 0.86 8.59 10.65

17.52 0.29 0.50 0.38 3.40 95.64 87 27.93 2.79 0.71 7.10 8.89

40.00 0.67 1.14 0.72 3.40 71.78 87 47.85 4.79 2.07 20.73 21.39

45.00 0.75 1.29 0.77 3.40 68.90 87 51.68 5.17 2.37 23.69 23.35

46.00 0.77 1.32 0.78 3.40 67.21 87 51.53 5.15 2.36 23.57 23.03

50.00 0.83 1.43 0.82 3.40 62.54 87 52.12 5.21 2.40 24.04 22.68

55.00 0.92 1.57 0.87 3.40 57.60 87 52.80 5.28 2.46 24.58 22.25

60.00 1.00 1.72 0.91 3.40 53.43 87 53.43 5.34 2.51 25.08 21.83

65.00 1.08 1.86 0.95 3.40 49.87 87 54.02 5.40 2.55 25.55 21.42

70.00 1.17 2.00 1.00 3.40 46.77 87 54.57 5.46 2.60 25.99 21.30

90.00 1.50 2.57 1.00 3.40 37.65 87 56.48 5.65 2.75 27.52 17.55

120.00 2.00 3.43 1.00 3.40 29.37 87 58.74 5.87 2.94 29.36 14.04

240.00 4.00 6.87 1.00 3.40 16.14 87 64.57 6.46 3.42 34.20 8.18

360.00 6.00 10.30 1.00 3.40 11.38 87 68.25 6.83 3.73 37.31 5.95


CUENCA # 3

INTENSIDAD - INAMHI

Duración

Ac (Km2) =

Lcauce (m) =

27.00

Ecuación

Caudales máximos de crecida Tr = 25

tr (h) =

5 min < 46 min

46 min < 1440 min

Scauce (%) =

tc (h) =

I = 6.133 x t x I

I = 539 x t x I

Q = 0.2 8 xPe x A

dex Z


5.00 0.08 0.14 0.11 3.60 156.62 87 13.05 1.31 0.07 0.69 0.87

10.00 0.17 0.29 0.22 3.60 123.08 87 20.51 2.05 0.33 3.28 4.08

20.00 0.33 0.57 0.43 3.60 96.72 87 32.24 3.22 0.97 9.70 12.03

17.52 0.29 0.50 0.38 3.60 101.26 87 29.58 2.96 0.81 8.06 10.10

40.00 0.67 1.14 0.72 3.60 76.00 87 50.67 5.07 2.29 22.90 23.64

45.00 0.75 1.29 0.77 3.60 72.95 87 54.72 5.47 2.61 26.10 25.73

46.00 0.77 1.32 0.78 3.60 71.16 87 54.56 5.46 2.60 25.98 25.38

50.00 0.83 1.43 0.82 3.60 66.22 87 55.18 5.52 2.65 26.48 24.98

55.00 0.92 1.57 0.87 3.60 60.99 87 55.91 5.59 2.71 27.06 24.49

60.00 1.00 1.72 0.91 3.60 56.58 87 56.58 5.66 2.76 27.60 24.02

65.00 1.08 1.86 0.95 3.60 52.80 87 57.20 5.72 2.81 28.10 23.56

70.00 1.17 2.00 1.00 3.60 49.53 87 57.78 5.78 2.86 28.58 23.43

90.00 1.50 2.57 1.00 3.60 39.87 87 59.80 5.98 3.02 30.23 19.27

120.00 2.00 3.43 1.00 3.60 31.10 87 62.20 6.22 3.22 32.21 15.40

240.00 4.00 6.87 1.00 3.60 17.09 87 68.37 6.84 3.74 37.42 8.95

360.00 6.00 10.30 1.00 3.60 12.04 87 72.27 7.23 4.08 40.76 6.50



dex Z

121



5.00 0.08 0.14 0.11 3.90 169.67 87 14.14 1.41 0.10 0.96 1.22

10.00 0.17 0.29 0.22 3.90 133.33 87 22.22 2.22 0.41 4.07 5.06

20.00 0.33 0.57 0.43 3.90 104.78 87 34.93 3.49 1.14 11.44 14.19

17.52 0.29 0.50 0.38 3.90 109.70 87 32.04 3.20 0.96 9.58 12.00

40.00 0.67 1.14 0.72 3.90 82.34 87 54.89 5.49 2.62 26.24 27.09

45.00 0.75 1.29 0.77 3.90 79.03 87 59.28 5.93 2.98 29.80 29.37

46.00 0.77 1.32 0.78 3.90 77.10 87 59.11 5.91 2.97 29.66 28.98

50.00 0.83 1.43 0.82 3.90 71.74 87 59.78 5.98 3.02 30.22 28.51

55.00 0.92 1.57 0.87 3.90 66.07 87 60.57 6.06 3.09 30.86 27.94

60.00 1.00 1.72 0.91 3.90 61.29 87 61.29 6.13 3.15 31.46 27.38

65.00 1.08 1.86 0.95 3.90 57.20 87 61.96 6.20 3.20 32.02 26.85

70.00 1.17 2.00 1.00 3.90 53.65 87 62.60 6.26 3.25 32.55 26.68

90.00 1.50 2.57 1.00 3.90 43.19 87 64.78 6.48 3.44 34.38 21.92

120.00 2.00 3.43 1.00 3.90 33.69 87 67.38 6.74 3.66 36.57 17.49

240.00 4.00 6.87 1.00 3.90 18.52 87 74.07 7.41 4.23 42.32 10.12

360.00 6.00 10.30 1.00 3.90 13.05 87 78.29 7.83 4.60 46.00 7.33



dex Z

0.27 C

66.00 0.45

939.31 0.48

0.53 0.52

2222.66

1589.64


0.09tc Prom (h)

0.07





SCS -

Ranser

25.00

CUENCA # 4


Témez 0.13 S: Pendiente del cauce principal, en

porcentaje (%).




Rowe

(Normativa

MTOP

2003)

0.07

Kirpich

California

Highways

and Public

Works

0.08

Acuenca (km2)

Scuenca (%)

Lcauce (m)



Tr (Años)


50.00

100.00Scause (m/m)

0.07







Observación

t = 0.30 x L

S

t = 0.06628 x L

t = 0.0195 x L

H

t =0.8 08 x L

H

t = 0.94 x L

H

122

Zona


25 3.40 0.27 0.09 145.61 0.45 4.92

50 3.60 0.27 0.09 154.18 0.48 5.55

100 3.90 0.27 0.09 167.03 0.52 6.52

46 min < 1440 min


Método Racional:

ECUACIONES DE INTENSIDAD DEL INAMHI

Duración Ecuación

27.005 min < 46 min

Q = 0.2 8 x C x I x A

I = 6.133 x t x I

I = 539 x t x I

0.27

939.31

0.53

0.09

0.01

0.05

0.06

0.16

0.97


Lcauce (m)

Scauce (m/m)

tc (horas)

de (horas)

tr (horas)

qp (m3/s/mm)

Ac (Km2)

tp (horas)

tb (horas)

CUENCA # 4

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Ca

ud

al (

m3

/s/m

m)

Duración (horas)


Hidrograma

qp

123

Tr

(Años)

tc


qp

(m3/s/m

Q

(m3/s)

25 0.09 3.40 145.61 0.45 12.70 5.71 0.97 5.52

50 0.09 3.60 154.18 0.48 13.44 6.45 0.97 6.24

100 0.09 3.90 167.03 0.52 14.56 7.57 0.97 7.32

INTENSIDAD INAMHI

Zona

27.00


Duración

5 min < 46 min

46 min < 1440 min

Ecuación


Q = qp x Pe

I = 6.133 x t x I

I = 539 x t x I

0.27

939.31 Zona

53.00

0.09

0.11

de (min)de (h) de/tr Z IdTr I (mm/h) CN P (mm) P (cm) Pe (cm) Pe (mm) Qp (m3/s)

5.00 0.08 0.74 0.54 3.40 147.92 92 12.33 1.23 0.21 2.09 1.01

5.23 0.09 0.78 0.55 3.40 145.61 92 12.70 1.27 0.23 2.26 1.08

15.00 0.25 2.23 1.00 3.40 100.95 92 25.24 2.52 1.01 10.10 3.03

20.00 0.33 2.97 1.00 3.40 91.34 92 30.45 3.04 1.41 14.08 3.17

30.00 0.50 4.46 1.00 3.40 79.33 92 39.67 3.97 2.17 21.67 3.25

40.00 0.67 5.94 1.00 3.40 71.78 92 47.85 4.79 2.88 28.80 3.24

45.00 0.75 6.69 1.00 3.40 68.90 92 51.68 5.17 3.22 32.21 3.22

46.00 0.77 6.84 1.00 3.40 67.21 92 51.53 5.15 3.21 32.07 3.14

50.00 0.83 7.43 1.00 3.40 62.54 92 52.12 5.21 3.26 32.60 2.94

60.00 1.00 8.92 1.00 3.40 53.43 92 53.43 5.34 3.38 33.79 2.54

70.00 1.17 10.40 1.00 3.40 46.77 92 54.57 5.46 3.48 34.82 2.24

80.00 1.33 11.89 1.00 3.40 41.68 92 55.57 5.56 3.57 35.73 2.01

90.00 1.50 13.37 1.00 3.40 37.65 92 56.48 5.65 3.66 36.55 1.83

120.00 2.00 17.83 1.00 3.40 29.37 92 58.74 5.87 3.86 38.62 1.45

240.00 4.00 35.67 1.00 3.40 16.14 92 64.57 6.46 4.40 44.00 0.83

360.00 6.00 53.50 1.00 3.40 11.38 92 68.25 6.83 4.74 47.42 0.59

27

tr (h) =

25Tr=Caudales máximos de crecida


Ecuación

5 min < 46 min

46 min < 1440 min

Duración

Ac (Km2) =

Scauce (%) =

tc (h)

Lcauce (m) =

CUENCA # 4

ECUACIONES DE INTENSIDAD DEL INAMHI

I = 6.133 x t x I

I = 539 x t x I

Q = 0.2 8 xPe x A

dex Z

124


5.00 0.08 0.74 0.54 3.60 156.62 92 13.05 1.31 0.24 2.43 1.17

5.23 0.09 0.78 0.55 3.60 154.18 92 13.44 1.34 0.26 2.62 1.25

15.00 0.25 2.23 1.00 3.60 106.89 92 26.72 2.67 1.12 11.21 3.37

20.00 0.33 2.97 1.00 3.60 96.72 92 32.24 3.22 1.55 15.51 3.49

30.00 0.50 4.46 1.00 3.60 84.00 92 42.00 4.20 2.37 23.67 3.55

40.00 0.67 5.94 1.00 3.60 76.00 92 50.67 5.07 3.13 31.30 3.52

45.00 0.75 6.69 1.00 3.60 72.95 92 54.72 5.47 3.50 34.95 3.50

46.00 0.77 6.84 1.00 3.60 71.16 92 54.56 5.46 3.48 34.81 3.41

50.00 0.83 7.43 1.00 3.60 66.22 92 55.18 5.52 3.54 35.38 3.19

60.00 1.00 8.92 1.00 3.60 56.58 92 56.58 5.66 3.66 36.64 2.75

70.00 1.17 10.40 1.00 3.60 49.53 92 57.78 5.78 3.77 37.74 2.43

80.00 1.33 11.89 1.00 3.60 44.13 92 58.84 5.88 3.87 38.72 2.18

90.00 1.50 13.37 1.00 3.60 39.87 92 59.80 5.98 3.96 39.59 1.98

120.00 2.00 17.83 1.00 3.60 31.10 92 62.20 6.22 4.18 41.80 1.57

240.00 4.00 35.67 1.00 3.60 17.09 92 68.37 6.84 4.75 47.54 0.89

360.00 6.00 53.50 1.00 3.60 12.04 92 72.27 7.23 5.12 51.19 0.64

Caudales máximos de crecida Tr= 50


Q = 0.2 8 xPe x A

dex Z


5.00 0.08 0.74 0.54 3.90 169.67 92 14.14 1.41 0.30 2.97 1.43

5.23 0.09 0.78 0.55 3.90 167.03 92 14.56 1.46 0.32 3.19 1.52

15.00 0.25 2.23 1.00 3.90 115.80 92 28.95 2.90 1.29 12.91 3.88

20.00 0.33 2.97 1.00 3.90 104.78 92 34.93 3.49 1.77 17.70 3.98

30.00 0.50 4.46 1.00 3.90 91.00 92 45.50 4.55 2.67 26.72 4.01

40.00 0.67 5.94 1.00 3.90 82.34 92 54.89 5.49 3.51 35.11 3.95

45.00 0.75 6.69 1.00 3.90 79.03 92 59.28 5.93 3.91 39.11 3.91

46.00 0.77 6.84 1.00 3.90 77.10 92 59.11 5.91 3.90 38.96 3.81

50.00 0.83 7.43 1.00 3.90 71.74 92 59.78 5.98 3.96 39.58 3.56

60.00 1.00 8.92 1.00 3.90 61.29 92 61.29 6.13 4.10 40.96 3.07

70.00 1.17 10.40 1.00 3.90 53.65 92 62.60 6.26 4.22 42.17 2.71

80.00 1.33 11.89 1.00 3.90 47.81 92 63.75 6.37 4.32 43.24 2.43

90.00 1.50 13.37 1.00 3.90 43.19 92 64.78 6.48 4.42 44.19 2.21

120.00 2.00 17.83 1.00 3.90 33.69 92 67.38 6.74 4.66 46.61 1.75

240.00 4.00 35.67 1.00 3.90 18.52 92 74.07 7.41 5.29 52.88 0.99

360.00 6.00 53.50 1.00 3.90 13.05 92 78.29 7.83 5.69 56.87 0.71



dex Z

125


0.63 C

54.00 0.45

1676.94 0.48

0.33 0.52

2350.83

1607.23


0.16

Zona


25 3.40 0.63 0.16 118.67 0.45 9.35

50 3.60 0.63 0.16 125.65 0.48 10.56

100 3.90 0.63 0.16 136.12 0.52 12.40

100.00






0.23

0.15

0.14

Scause (m/m)


tc Prom (h)

Rowe

(Normativa

MTOP 2003)


Observación


Témez

California

Highways and

Public Works


Tr (Años)

25.00

Acuenca (km2)

Scuenca (%)

Lcauce (m)

CUENCA # 5 Coeficiente de escorrentía "C"

50.00



porcentaje (%).

Ecuación de

SCS - Ranser0.13

Duración Ecuación

0.14

KirpichL= Longitud del cauce principal, en Km




27.005 min < 46 min

46 min < 1440 min

Método Racional:

INTENSIDAD INAMHI



I = 6.133 x t x I

I = 539 x t x I

t = 0.30 x L

S

t = 0.06628 x L

t = 0.0195 x L

H

t =0.8 08 x L

H

t = 0.94 x L

H

126

0.63

1676.94

0.33

0.16

0.02

0.09

0.10

0.28

1.252

Tr

(Años)

tc


qp

(m3/s/mm)

Q

(m3/s)

25 0.16 3.40 118.67 0.45 18.63 8.39 1.25 10.50

50 0.16 3.60 125.65 0.48 19.73 9.47 1.25 11.86

100 0.16 3.90 136.12 0.52 21.37 11.11 1.25 13.92

Lcauce (m)

Scauce (m/m)

tc (horas)

de (horas)

tr (horas)

Ac (Km2)

tp (horas)

tb (horas)

CUENCA # 5


INTENSIDAD INAMHI

Zona

27.00

qp (m3/s/mm)


Duración

5 min < 46 min

46 min < 1440 min

Ecuación

0.00

0.30

0.60

0.90

1.20

1.50

0.00 0.10 0.20 0.30

Cau

dal

(m3/

s/m

m)

Duración (horas)


Hidrograma

qp

Q = qp x Pe

I = 6.133 x t x I

I = 539 x t x I

127

0.63

1676.94 Zona

33.00

0.16

0.19


6.00 0.20 1.06 0.68 3.40 109.10 79 21.82 2.18 0.09 0.91 0.55

9.42 0.16 0.83 0.58 3.40 118.67 79 18.63 1.86 0.04 0.36 0.23

20.00 0.33 1.76 0.92 3.40 91.34 79 30.45 3.04 0.34 3.40 1.65

25.00 0.42 2.20 1.00 3.40 84.53 79 35.22 3.52 0.53 5.28 2.22

30.00 0.50 2.64 1.00 3.40 79.33 79 39.67 3.97 0.73 7.31 2.56

35.00 0.58 3.08 1.00 3.40 75.19 79 43.86 4.39 0.94 9.42 2.83

45.00 0.75 3.97 1.00 3.40 68.90 79 51.68 5.17 1.38 13.79 3.22

46.00 0.77 4.05 1.00 3.40 67.21 79 51.53 5.15 1.37 13.70 3.13

50.00 0.83 4.41 1.00 3.40 62.54 79 52.12 5.21 1.40 14.05 2.95

60.00 1.00 5.29 1.00 3.40 53.43 79 53.43 5.34 1.48 14.84 2.60

70.00 1.17 6.17 1.00 3.40 46.77 79 54.57 5.46 1.55 15.53 2.33

80.00 1.33 7.05 1.00 3.40 41.68 79 55.57 5.56 1.62 16.15 2.12

90.00 1.50 7.93 1.00 3.40 37.65 79 56.48 5.65 1.67 16.71 1.95

120.00 2.00 10.58 1.00 3.40 29.37 79 58.74 5.87 1.81 18.15 1.59

240.00 4.00 21.15 1.00 3.40 16.14 79 64.57 6.46 2.20 21.99 0.96

360.00 6.00 31.73 1.00 3.40 11.38 79 68.25 6.83 2.45 24.51 0.72

5 min < 46 min

tr (h) =

Tr= 25Caudales máximos de crecida


INTENSIDAD - INAMHI

Ecuación

CUENCA # 5

Ac (Km2) =

Lcauce (m) =

Scauce (%) =

tc (h) =

Duración

46 min < 1440 min27.00

I = 6.133 x t x I

I = 539 x t x I

Q = 0.2 8 xPe x A

dex Z


6.00 0.20 1.06 0.68 3.60 115.52 79 23.10 2.31 0.12 1.19 0.72

9.42 0.16 0.83 0.58 3.60 125.65 79 19.73 1.97 0.05 0.53 0.34

20.00 0.33 1.76 0.92 3.60 96.72 79 32.24 3.22 0.41 4.07 1.97

25.00 0.42 2.20 1.00 3.60 89.50 79 37.29 3.73 0.62 6.20 2.60

30.00 0.50 2.64 1.00 3.60 84.00 79 42.00 4.20 0.85 8.46 2.96

35.00 0.58 3.08 1.00 3.60 79.62 79 46.44 4.64 1.08 10.80 3.24

45.00 0.75 3.97 1.00 3.60 72.95 79 54.72 5.47 1.56 15.62 3.65

46.00 0.77 4.05 1.00 3.60 71.16 79 54.56 5.46 1.55 15.52 3.55

50.00 0.83 4.41 1.00 3.60 66.22 79 55.18 5.52 1.59 15.91 3.34

60.00 1.00 5.29 1.00 3.60 56.58 79 56.58 5.66 1.68 16.78 2.94

70.00 1.17 6.17 1.00 3.60 49.53 79 57.78 5.78 1.75 17.54 2.63

80.00 1.33 7.05 1.00 3.60 44.13 79 58.84 5.88 1.82 18.22 2.39

90.00 1.50 7.93 1.00 3.60 39.87 79 59.80 5.98 1.88 18.83 2.20

120.00 2.00 10.58 1.00 3.60 31.10 79 62.20 6.22 2.04 20.40 1.79

240.00 4.00 21.15 1.00 3.60 17.09 79 68.37 6.84 2.46 24.60 1.08

360.00 6.00 31.73 1.00 3.60 12.04 79 72.27 7.23 2.73 27.34 0.80



dex Z

128



6.00 0.20 1.06 0.68 3.90 125.14 79 25.03 2.50 0.17 1.68 1.01

9.42 0.16 0.83 0.58 3.90 136.12 79 21.37 2.14 0.08 0.82 0.53

20.00 0.33 1.76 0.92 3.90 104.78 79 34.93 3.49 0.52 5.16 2.50

25.00 0.42 2.20 1.00 3.90 96.96 79 40.40 4.04 0.77 7.66 3.22

30.00 0.50 2.64 1.00 3.90 91.00 79 45.50 4.55 1.03 10.29 3.60

35.00 0.58 3.08 1.00 3.90 86.25 79 50.31 5.03 1.30 12.99 3.90

45.00 0.75 3.97 1.00 3.90 79.03 79 59.28 5.93 1.85 18.49 4.32

46.00 0.77 4.05 1.00 3.90 77.10 79 59.11 5.91 1.84 18.38 4.20

50.00 0.83 4.41 1.00 3.90 71.74 79 59.78 5.98 1.88 18.82 3.96

60.00 1.00 5.29 1.00 3.90 61.29 79 61.29 6.13 1.98 19.80 3.47

70.00 1.17 6.17 1.00 3.90 53.65 79 62.60 6.26 2.07 20.67 3.10

80.00 1.33 7.05 1.00 3.90 47.81 79 63.75 6.37 2.14 21.44 2.82

90.00 1.50 7.93 1.00 3.90 43.19 79 64.78 6.48 2.21 22.13 2.58

120.00 2.00 10.58 1.00 3.90 33.69 79 67.38 6.74 2.39 23.91 2.09

240.00 4.00 21.15 1.00 3.90 18.52 79 74.07 7.41 2.86 28.64 1.25

360.00 6.00 31.73 1.00 3.90 13.05 79 78.29 7.83 3.17 31.72 0.93


Caudales máximos de crecida Tr= 100 Q = 0.2 8 xPe x A

dex Z

2.63 C

53.00 0.45

3132.81 0.48

0.42 0.52

2932

1440


0.24




H = Desnivel entre el extremo de la cuenca y

el punto de descarga, en metros


Observación



porcentaje (%).


H = Desnivel entre el extremo de la cuenca y




Témez 0.35

California

Highways

and Public

Works

0.21

Rowe

(Normativa

MTOP

2003)

0.21

Kirpich 0.22

Ecuación

de SCS -

Ranser

0.21 H = Desnivel entre el extremo de la cuenca y



25.00

50.00

Scause (m/m)

Acuenca (km2)

Scuenca (%)

Lcauce (m)

100.00



Tr (Años)

CUENCA # 6

tc Prom (h)

t = 0.30 x L

S

t = 0.06628 x L

t = 0.0195 x L

H

t =0.8 08 x L

H

t = 0.94 x L

H

129

Zona


25 3.40 2.63 0.24 102.04 0.45 33.57

50 3.60 2.63 0.24 108.04 0.48 37.92

100 3.90 2.63 0.24 117.05 0.52 44.50

Método Racional:

27.005 min < 46 min

46 min < 1440 min

INTENSIDAD INAMHI

Duración Ecuación


I = 6.133 x t x I

I = 539 x t x I

Q = 0.2 8 x C x I x A

2.63

3132.81

0.42

0.24

0.03

0.15

0.16

0.43

3.39


Lcauce (m)

Scauce (m/m)

tc (horas)

de (horas)

tr (horas)

qp (m3/s/mm)

Ac (Km2)

tp (horas)

tb (horas)

CUENCA # 6

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50

Cau

dal

(m3

/s/m

m)

Duración (horas)


Hidrograma

qp

130

Tr

(Años)

tc


qp

(m3/s/mm)

Q

(m3/s)

25 0.24 3.40 102.04 0.45 24.74 11.13 3.39 37.69

50 0.24 3.60 108.04 0.48 26.19 12.57 3.39 42.57

100 0.24 3.90 117.05 0.52 28.37 14.75 3.39 49.96


Duración

5 min < 46 min

46 min < 1440 min

Ecuación

INTENSIDAD INAMHI

Zona

27.00


I = 6.133 x t x I

I = 539 x t x I

Q = qp x Pe

2.63

3132.81 Zona

42.00

0.24

0.26


6.00 0.10 0.38 0.29 3.40 138.83 86 13.88 1.39 0.07 0.67 1.41

10.00 0.17 0.64 0.47 3.40 116.24 86 19.37 1.94 0.24 2.35 4.89

15.00 0.25 0.96 0.64 3.40 100.95 86 25.24 2.52 0.49 4.94 9.26

20.00 0.33 1.28 0.77 3.40 91.34 86 30.45 3.04 0.77 7.74 13.06

21.00 0.35 1.34 0.79 3.40 89.81 86 31.43 3.14 0.83 8.32 13.75

30.00 0.50 1.91 0.96 3.40 79.33 86 39.67 3.97 1.36 13.55 19.11

40.00 0.67 2.55 1.00 3.40 71.78 86 47.85 4.79 1.94 19.36 21.23

45.00 0.75 2.87 1.00 3.40 68.90 86 51.68 5.17 2.22 22.23 21.67

46.00 0.77 2.94 1.00 3.40 67.21 86 51.53 5.15 2.21 22.12 21.09

50.00 0.83 3.19 1.00 3.40 62.54 86 52.12 5.21 2.26 22.57 19.80

60.00 1.00 3.83 1.00 3.40 53.43 86 53.43 5.34 2.36 23.58 17.24

70.00 1.17 4.47 1.00 3.40 46.77 86 54.57 5.46 2.45 24.46 15.33

80.00 1.33 5.11 1.00 3.40 41.68 86 55.57 5.56 2.52 25.24 13.84

90.00 1.50 5.74 1.00 3.40 37.65 86 56.48 5.65 2.59 25.95 12.65

120.00 2.00 7.66 1.00 3.40 29.37 86 58.74 5.87 2.77 27.74 10.14

240.00 4.00 15.32 1.00 3.40 16.14 86 64.57 6.46 3.25 32.46 5.93

360.00 6.00 22.97 1.00 3.40 11.38 86 68.25 6.83 3.55 35.51 4.33

tr (h) =

CUENCA # 6

INTENSIDAD - INAMHI

Ecuación


Ac (Km2) =

Lcauce (m) =

Scauce (%) =

tc (h) = 46 min < 1440 min27.00

Duración

5 min < 46 min

Caudales máximos de crecida Tr= 25

I = 6.133 x t x I

I = 539 x t x I

Q = 0.2 8 xPe x A

dex Z

131


6.00 0.10 0.38 0.29 3.60 147.00 86 14.70 1.47 0.09 0.87 1.82

10.00 0.17 0.64 0.47 3.60 123.08 86 20.51 2.05 0.28 2.80 5.82

15.00 0.25 0.96 0.64 3.60 106.89 86 26.72 2.67 0.57 5.69 10.68

20.00 0.33 1.28 0.77 3.60 96.72 86 32.24 3.22 0.88 8.80 14.84

21.00 0.35 1.34 0.79 3.60 95.09 86 33.28 3.33 0.94 9.43 15.59

30.00 0.50 1.91 0.96 3.60 84.00 86 42.00 4.20 1.52 15.15 21.37

40.00 0.67 2.55 1.00 3.60 76.00 86 50.67 5.07 2.15 21.47 23.54

45.00 0.75 2.87 1.00 3.60 72.95 86 54.72 5.47 2.46 24.57 23.95

46.00 0.77 2.94 1.00 3.60 71.16 86 54.56 5.46 2.44 24.45 23.32

50.00 0.83 3.19 1.00 3.60 66.22 86 55.18 5.52 2.49 24.94 21.88

60.00 1.00 3.83 1.00 3.60 56.58 86 56.58 5.66 2.60 26.03 19.03

70.00 1.17 4.47 1.00 3.60 49.53 86 57.78 5.78 2.70 26.98 16.91

80.00 1.33 5.11 1.00 3.60 44.13 86 58.84 5.88 2.78 27.82 15.26

90.00 1.50 5.74 1.00 3.60 39.87 86 59.80 5.98 2.86 28.59 13.93

120.00 2.00 7.66 1.00 3.60 31.10 86 62.20 6.22 3.05 30.52 11.16

240.00 4.00 15.32 1.00 3.60 17.09 86 68.37 6.84 3.56 35.61 6.51

360.00 6.00 22.97 1.00 3.60 12.04 86 72.27 7.23 3.89 38.88 4.74



Tr= 50 Q = 0.2 8 xPe x A

dex Z


6.00 0.10 0.38 0.29 3.90 159.25 86 15.92 1.59 0.12 1.20 2.52

10.00 0.17 0.64 0.47 3.90 133.33 86 22.22 2.22 0.35 3.52 7.33

15.00 0.25 0.96 0.64 3.90 115.80 86 28.95 2.90 0.69 6.89 12.93

20.00 0.33 1.28 0.77 3.90 104.78 86 34.93 3.49 1.04 10.45 17.63

360.00 6.00 22.97 1.00 3.90 38.35 86 230.12 23.01 18.70 187.00 22.79

30.00 0.50 1.91 0.96 3.90 91.00 86 45.50 4.55 1.76 17.64 24.88

40.00 0.67 2.55 1.00 3.90 82.34 86 54.89 5.49 2.47 24.71 27.10

45.00 0.75 2.87 1.00 3.90 79.03 86 59.28 5.93 2.82 28.17 27.46

46.00 0.77 2.94 1.00 3.90 77.10 86 59.11 5.91 2.80 28.03 26.74

50.00 0.83 3.19 1.00 3.90 71.74 86 59.78 5.98 2.86 28.58 25.07

60.00 1.00 3.83 1.00 3.90 61.29 86 61.29 6.13 2.98 29.79 21.78

70.00 1.17 4.47 1.00 3.90 53.65 86 62.60 6.26 3.08 30.85 19.33

80.00 1.33 5.11 1.00 3.90 47.81 86 63.75 6.37 3.18 31.79 17.43

90.00 1.50 5.74 1.00 3.90 43.19 86 64.78 6.48 3.26 32.63 15.91

120.00 2.00 7.66 1.00 3.90 33.69 86 67.38 6.74 3.48 34.78 12.71

240.00 4.00 15.32 1.00 3.90 18.52 86 74.07 7.41 4.04 40.41 7.39

360.00 6.00 22.97 1.00 3.90 13.05 86 78.29 7.83 4.40 44.02 5.36



Tr= 100 Q = 0.2 8 xPe x A

dex Z

132

ANEXO A3: TRANSPORTE DE SEDIMENTOS DE FONDO


9.81

0.50

1.97

0.034

2.81

Q (m3/s) = 1.97 V (m/s) = 2.81

h (m) = 0.33 B (m) = 2.10

VELOCIDAD DE FLUJO

Gravedad = g (m/s2)=

Scauce (m/m) =

Caudal líquido = Q (m3/s) =

D90 (m) =

25

SECCIÓN DEL CAUCE # 1

TR (Años) =

Tirante Promedio (h) Ancho promedio (B)

V (m/s) =

= c ce 2

= =

2.46

2463.84

1000.00

0.007

0.50

0.0006

2.10

1.97

0.94

826.91

1736.52

0.70

Caudal crítico por unidad de ancho (qc)

ɣs (gr/cm3) =

ɣs (kg/m3) =

ɣw (kg/m3) =

D40 (m) =

ALCANTARILLA # 1 - TRANSPORTE DE

SEDIMENTOS - MÉTODO SCHOKLITSCH

QSF (kg/s) =

QSF (m3/s) =

Scauce (m/m) =

qc (m3/s x m) =

Caudal máximo probable por unidad de ancho (q)

B (m) =

Q (m3/s) =

q (m3/s/m) =

Caudal sólido por unidad de ancho (gB)

gb (kg/s x m) =

Caudal sólido de fondo(QSF)

𝐜 =

2⁄ c ce 1 1

= 𝐛

𝐛 = c ce 2⁄ ( )

133

1.97

2.10

0.50

9.81

0.93619

2.46

2463.84

1000.00

1.464

0.011500

467.51

981.77

0.40

g (m/s2) =

q (m3/s/m) =

gb (kg/s x m) =

Caudal sólido de fondo (QsF) - TR = 25 años

D50 (m) =

ɣs (gr/cm3) =

ɣs (kg/m3) =

ɣw (kg/m3) =

Caudal sólido por unidad de ancho (gb)

QSF (m3/s) =

Δ =

Peso específico aparente = Δ (Adimensional)

QSF (kg/s) =

CAUCE ALCANTARILLA # 1 - TRANSPORTE

DE SEDIMENTOS - MIZUYAMA Y

SHIMOHIGASHI

Scauce (m/m) =

Caudal máximo probable por unidad de ancho

(q)

B (m) =

Q (m3/s) =

𝐛 = c ce2

2

=

= 𝐛

134

2.46

2463.84

1000.00

0.010

0.33

0.10

0.0115

0.0011

0.50

1.97

0.50

1000.00

9.81

2.10

4590.63

0.33

0.0115

0.91

2052.11

4309.44

1.75

QSF (kg/s) =

QSF (m3/s) =

hr (m) =

Dr (m) =

gb (kg/s x m) =


h (m) =

g (m/s2)=

B (m) =

Potencia crítica de corriente (ωo)

ω (kg/m x s) =


ɣw (kg/m3) =

ωo (kg/m x s) =

D50 (m) =

qbr =

(ω - ωo)r (Kg/m x s) =

Q (m3/s) =

Scauce (m/m) =

h (m) =

D50 (m) =

Potencia de corriente (ω)

ɣw (kg/m3) =

CAUCE ALCANTARILLA # 1 - TRANSPORTE DE

SEDIMENTOS - MÉTODO BAGNOLD


ɣs (gr/cm3) =

ɣs (kg/m3) =

𝐛 =

2

2 ⁄

1 2⁄

= c ce

= 1 L

𝐛 =

2

2 ⁄

1 2⁄

= 𝐛

135


2.31

2308.58

9.81 1000.00

0.30 0.012

1.98 0.30

0.06 0.0022

2.09

2.80

1.98

0.71

Q (m3/s) = 1.98 V (m/s) = 2.09 289.85

h (m)= 0.33 B (m) = 2.80

811.59

0.35

VELOCIDAD DE FLUJO


Scauce (m/m) =


D90 (m) =

25

Tirante Promedio Ancho pormedio (B)

ALCANTARILLA # 2 - TRANSPORTE DE SEDIMENTOS - MÉTODO SCHOKLITSCH


TR (Años) =


V (m/s) =

ɣs (gr/cm3) =

ɣs (kg/m3) =

ɣw (kg/m3) =

D40 (m) =

TR (Años) = 25

QSF (kg/s) =

QSF (m3/s) =

Scauce (m/m) =

qc (m3/s x m) =


B (m) =

Q (m3/s) =

q (m3/s/m) =


gb (kg/s x m) =


= c ce 2

= =

𝐜 =

2⁄ c ce 1 1

𝐛 = c ce 2⁄ ( )

= 𝐛

2.80

1.98

0.30

9.81

0.71 0.017

93.70

2.31

2308.58

1000.00 262.36

1.31 0.11

ɣw (kg/m3) =

Δ =

D50 (m) =

CAUCE ALCANTARILLA # 2 - TRANSPORTE DE SEDIMENTOS - MIZUYAMA Y SHIMOHIGASHI


QSF (kg/s) =

QSF (m3/s) =

Caudal máximo probable por unidad de

ancho (q)

Q (m3/s) =

B (m) =

q (m3/s/m) =

gb (kg/s x m) =


g (m/s2) =

Scauce (m/m) =

Peso especifico Aparente (Adiemensional)

ɣs (gr/cm3) =

ɣs (kg/m3) =

=

𝐛 = c ce2

2

= 𝐛

136

2.31

2308.58

1000.00

0.010

0.33

0.10

0.0170

0.0011

0.50

1.98

0.30

1000.00

9.81

2.80

2082.38

0.33

0.0170

1.525

539.09

1509.46

0.65





ɣs (gr/cm3) =

ɣs (kg/m3) =

ɣw (kg/m3) =

qbr =

h (m) =

hr (m) =

D50 (m) =

Dr (m) =

D50 (m) =


Q (m3/s) =

Scauce (m/m) =

ɣw (kg/m3) =

g (m/s2)

B (m) =

ω (kg/m x s) =


h (m) =

QSF (kg/s) =

QSF (m3/s) =

ωo (kg/m x s) =


gb (kg/s x m) =


𝐛 =

2

2 ⁄

1 2⁄

= c ce

= 1 L

𝐛 =

2

2 ⁄

1 2⁄

= 𝐛

137


2.51

2514.46

9.81 1000.00

0.22 0.007

41.16 0.22

0.04 0.0018

6.34

7.10

41.16

5.80

Q (m3/s) = 41.16 V (m/s) = 6.34

h (m) 0.92 B (m) 7.10 1494.96

10614.24

4.22

QSF (kg/s) =

QSF (m3/s) =

Scauce (m/m) =

qc (m3/s x m) =


B (m) =

Q (m3/s) =

q (m3/s/m) =


gb (kg/s x m) =


V (m/s) =

ɣs (gr/cm3) =

ɣs (kg/m3) =

ɣw (kg/m3) =

D40 (m) =

TR (Años) =

Tirante Promedio (h) Ancho pormedio


VELOCIDAD DE FLUJO


Scauce (m/m) =


D90 (m) =

25 Caudal crítico por unidad de ancho (qc)

ALCANTARILLA # 3 - TRANSPORTE DE SEDIMENTOS - MÉTODO SCHOKLITSCH

= c ce 2

= =

𝐜 =

2⁄ c ce 1 1

𝐛 = c ce 2⁄ ( )

= 𝐛

41.16

7.10

0.22

9.81

5.80 0.011

550.25

2.51

2514.46

1000.00 3906.79

1.51 1.55


QSF (kg/s) =

QSF (m3/s) =


ancho (q)

B (m) =

Q (m3/s) =

q (m3/s/m)

gb (kg/s x m) =


ɣs (gr/cm3) =

ɣs (kg/m3) =

ɣw (kg/m3) =

Δ =

D50 (m) =

g (m/s2) =


Scauce (m/m) =


=

𝐛 = c ce2

2

= 𝐛

138

2.51

2514.46

1000.00

0.010

0.92

0.10

0.0110

0.0011

0.50

41.16

0.22

1000.00

9.81

7.10

12506.89

0.92

0.0110

1.004

4736.07

33626.10

13.37





ɣs (gr/cm3) =

ɣs (kg/m3) =

ɣw (kg/m3) =

qbr =

h (m) =

hr (m) =

D50 (m) =

Dr (m) =

D50 (m) =


Q (m3/s) =

Scauce (m/m) =

ɣw (kg/m3) =

g (m/s2)

B (m) =

ω (kg/m x s) =


h (m) =

QSF (kg/s) =

QSF (m3/s) =

ωo (kg/m x s) =


gb (kg/s x m) =


𝐛 =

2

2 ⁄

1 2⁄

= c ce

= 1 L

𝐛 =

2

2 ⁄

1 2⁄

= 𝐛

139


2.47

2472.11

9.81 1000.00

0.53 0.004

4.92 0.53

0.03 0.0002

4.06

2.70

4.92

1.82

Q (m3/s) = 4.92 V (m/s) = 4.06

h (m) 0.45 B (m) 2.70 1756.95

4743.751.92


SEDIMENTOS




QSF (kg/s) =

ɣs (gr/cm3) =

ɣs (kg/m3) =

ɣw (kg/m3) =

D40 (m) =


QSF (m3/s) =

Scauce (m/m) =

qc (m3/s x m) =


B (m) =

Q (m3/s) =

q (m3/s/m) =


gb (kg/s x m) =



V (m/s) =

TR (Años) =

VELOCIDAD DE FLUJO


Scauce (m/m) =


D90 (m) =

25

= c ce 2

= =

𝐜 =

2⁄ c ce 1 1

𝐛 = c ce 2⁄ ( )

= 𝐛

4.92

2.70

0.53

9.81

1.82 0.006

2674.18

2.47

2472.11

1000.00 7220.29

1.47 2.92


Scauce (m/m) =



QSF (kg/s) =

QSF (m3/s) =


ancho (q)

B (m) =

Q (m3/s) =

q (m3/s/m) =

gb (kg/s x m) =


ɣs (gr/cm3) =

ɣs (kg/m3) =

ɣw (kg/m3) =

Δ =

D50 (m) =

g (m/s2) =

=

𝐛 = c ce2

2

= 𝐛

140

2.47

2472.11

1000.00

0.010

0.45

0.10

0.0060

0.0011

0.50

4.92

0.53

1000.00

9.81

2.70

9468.21

0.45

0.0060

0.398

6850.00

18495.00

7.48





ɣs (gr/cm3) =

ɣs (kg/m3) =

ɣw (kg/m3) =

qbr =

h (m) =

hr (m) =

D50 (m) =

Dr (m) =

D50 (m) =


Q (m3/s) =

Scauce (m/m) =

ɣw (kg/m3) =

g (m/s2)

B (m) =

ω (kg/m x s) =


h (m) =

QSF (kg/s) =

QSF (m3/s) =

ωo (kg/m x s) =


gb (kg/s x m) =


𝐛 =

2

2 ⁄

1 2⁄

= c ce

= 1 L

𝐛 =

2

2 ⁄

1 2⁄

= 𝐛

141


2.56

2564.05

9.81 1000.00

0.33 0.003

9.35 0.33

0.04 0.0004

4.15

4.00

9.35

2.34

Q (m3/s) = 9.35 V (m/s) = 4.15 1107.98

h (m) = 0.56 B (m) = 4.00

4431.93

1.73

QSF (kg/s) =

QSF (m3/s) =

Scauce (m/m) =

qc (m3/s x m) =


B (m) =

Q (m3/s) =

q (m3/s/m) =


gb (kg/s x m) =


V (m/s) =

ɣs (gr/cm3) =

ɣs (kg/m3) =

ɣw (kg/m3) =

D40 (m) =

VELOCIDAD DE FLUJO


Scauce (m/m) =


D90 (m) =

25


SEDIMENTOS

TR (Años) = 25




TR (Años) =

Tirante Promedio (h) Ancho pormedio (B)


= c ce 2

= =

𝐜 =

2⁄ c ce 1 1

𝐛 = c ce 2⁄ ( )

= 𝐛

9.35

4.00

0.33

9.81

2.34 0.007

907.63

2.56

2564.05

1000.00 3630.51

1.56 1.42

Scauce (m/m) =


ɣs (gr/cm3) =

ɣs (kg/m3) =

ɣw (kg/m3) =

Δ =

D50 (m) =


QSF (kg/s) =

QSF (m3/s) =

Caudal máximo probable por unidad de ancho (q)

B (m) =

Q (m3/s) =

q (m3/s/m) =

gb (kg/s x m) =


g (m/s2) =

Caudal sólido por unidad de ancho (gB)

𝐛 = c ce2

2

= 𝐛

=

142

2.56

2564.05

1000.00

0.010

0.56

0.10

0.0070

0.0011

0.50

9.35

0.33

1000.00

9.81

4.00

7567.27

0.56

0.0070

0.507

3834.73

15338.91

5.98

QSF (kg/s) =

QSF (m3/s) =

ωo (kg/m x s) =


gb (kg/s x m) =


D50 (m) =


Q (m3/s) =

Scauce (m/m) =

ɣw (kg/m3) =

g (m/s2)

B (m) =

ω (kg/m x s) =


h (m) =





ɣs (gr/cm3) =

ɣs (kg/m3) =

ɣw (kg/m3) =

qbr =

h (m) =

hr (m) =

D50 (m) =

Dr (m) =

𝐛 =

2

2 ⁄

1 2⁄

= c ce

= 1 L

𝐛 =

2

2 ⁄

1 2⁄

= 𝐛

143


2.61

2611.57

9.81 1000.00

0.42 0.012

33.57 0.42

0.04 0.0021

6.56

6.00

33.57

5.60

Q (m3/s) = 33.57 V (m/s) = 6.56

h (m) = 0.86 B (m) = 6.00 3806.16

22836.97

8.74


SEDIMENTOS

VELOCIDAD DE FLUJO




QSF (kg/s) =

ɣs (gr/cm3) =

ɣs (kg/m3) =

ɣw (kg/m3) =

D40 (m) =


QSF (m3/s) =

Scauce (m/m) =

qc (m3/s x m) =


B (m) =

Q (m3/s) =

q (m3/s/m)


gb (kg/s x m) =



V (m/s) =

TR (Años) =


Scauce (m/m) =


D90 (m) =

25

= c ce 2

= =

𝐜 =

2⁄ c ce 1 1

𝐛 = c ce 2⁄ ( )

= 𝐛

33.57

6.00

9.81

0.42

5.60 0.018

791.71

2.61

2611.57

1000.00 4750.24

1.61 1.82

Caudal sólido por unidad de ancho

(gb)

g (m/s2) =


CAUCE ALCANTARILLA # 6 - TRANSPORTE DE SEDIMENTOS - MIZUYAMA Y

SHIMOHIGASHI

QSF (kg/s) =

QSF (m3/s) =


ancho (q)

B (m) =

Q (m3/s) =

q (m3/s/m) =

gb (kg/s x m) =

Caudal sólido de fondo (QsF) - TR =

25 años

ɣs (gr/cm3) =

ɣs (kg/m3) =

ɣw (kg/m3) =

Δ =

D50 (m) =

Scauce (m/m) =

=

𝐛 = c ce2

2

= 𝐛

144

2.61

2611.57

1000.00

0.010

0.86

0.10

0.0180

0.0011

0.50

33.57

0.42

1000.00

9.81

6.00

23047.35

0.86

0.0180

1.931

9458.14

56748.85

21.73





ɣs (gr/cm3) =

ɣs (kg/m3) =

ɣw (kg/m3) =

qbr =

h (m) =

hr (m) =

D50 (m) =

Dr (m) =

D50 (m) =


Q (m3/s) =

Scauce (m/m) =

ɣw (kg/m3) =

g (m/s2)

B (m) =

ω (kg/m x s) =


h (m) =

QSF (kg/s) =

QSF (m3/s) =

ωo (kg/m x s) =


gb (kg/s x m) =


𝐛 =

2

2 ⁄

1 2⁄

= c ce

= 1 L

𝐛 =

2

2 ⁄

1 2⁄

= 𝐛

145

ANEXO A4: PRODUCCIÓN DE SEDIMENTOS – MÉTODO USLE


117.46

0.29

63.00

18.23

CUENCA # 1 - ABS. 14+550

E (MJ/ha) =

Intensidad Máxima para tc = I (mm/h) =

FACTOR DE EROSIVIDAD DE LA LLUVIA (R)

R (MJ/ha•mm/hr) =

I30 (mm/h) =

Energía Cinética del evento de lluvia erosiva (E)

= e

=

3.67

% Grava = 0.00

% Arena = 8.00

% Limo = 91.00

% Arcilla = 1.00

3.00

9801.00

4.00

0.877K =

CUENCA # 1 - ABS. 14+550

TEXTURA

LIMOSA

b = Clasificación de acuerdo al tipo y clase de la estructura del suelo =

Factor dependiente de la estructura del suelo (M)

FACTOR ERODABILIDAD DEL SUELO (K)

a = % de Materia Orgánica del suelo =

c = Clasificación de la permeabilidad del suelo =

Clasificación de acuerdo al tipo y clase de la estructura del suelo (b)

= 1 1 c

= L Are Arc =

CUENCA # 1 - ABS. 14+550

FACTOR TOPOGRÁFICO (LS)

𝐋 =

146

Cota máxima Cuenca (m.s.n.m.) = 3000.00

Cota mínima Cuenca (m.s.n.m.) = 2780.87

Desnivel (m) = 219.13

Laxial (m) = 522.01

Ɵ = 22.77

ʎ (m) = 566.14

Tierras forestales o pastizales → r = 0.5

ß = 1.10

m = 0.52

L = 5.46

Pend. Terreno (%) = 49

S = 6.00

LS = 32.79

Relación erosión en surco a erosión entre surco (ß)


Factor de Pendiente (S)

Factor de Longitud (L)

CUENCA # 1 - ABS. 14+550

𝐋 =

=

= e

e r

e erre = 𝟏 𝐧

Cs 0.011

Pc 1

A (Tn/ha/año) 4.87

FACTOR POR PRÁCTICA DE MANEJO (Pc)

FACTOR DE COBERTURA (Cs)

PRODUCCIÓN DE SEDIEMENTOS - CUENCA # 1

= ∗ ∗ 𝐋 ∗ ∗

A (Tn/ha/año) 5.77


ABS. 14+550

= 𝐋 𝐜

147


117.46

0.29

63.00

18.23


R (MJ/ha•mm/hr) =

I30 (mm/h) =

CUENCA # 2 - ABS. 21+600


E (MJ/ha) =


= e

=

4.30

% Grava = 0.00

% Arena = 32.00

% Limo = 68.00

% Arcilla = 0.00

3.00

10000.00

4.00

0.833





CUENCA # 2 - ABS. 21+600


TEXTURA

FRANCO

LIMOSA


K =

K = 1 1 c

= L Are Arc =




Laxial (m) = 468.90

Ɵ = 17.18

ʎ (m) = 490.79


CUENCA # 2 - ABS. 21+600

𝐋 =

148




Laxial (m) = 468.90

Ɵ = 17.18

ʎ (m) = 490.79


ß 0.97

m 0.49

L = 4.62


S = 4.46

LS = 20.60





CUENCA # 2 - ABS. 21+600

𝐋 =

=

= e

e r

e erre = 𝟏 𝐧

Cs 0.012

Pc 1



A (Tn/ha/año) 3.76


ABS. 21+600

= 𝐋 𝐜

149


60.25

0.28

63.00

17.62

CUENCA # 3 - ABS. 30+200


E (MJ/ha) =



R (MJ/ha•mm/hr) =

I30 (mm/h) =

= e

R =

4.98

% Grava = 2.00

% Arena = 21.00

% Limo = 73.00

% Arcilla = 4.00

3.00

9024.00

4.00

0.690K =

TEXTURA

FRANCO

LIMOSA







CUENCA # 3 - ABS. 30+200

K = 1 1 c

= L Are Arc =




Laxial (m) = 3266.32

Ɵ = 17.70

ʎ (m) = 3428.54


CUENCA # 3 - ABS. 30+200

𝐋 =

150




Laxial (m) = 3266.32

Ɵ = 17.70

ʎ (m) = 3428.54


ß = 0.99

m = 0.50

L = 12.26


S = 4.61

LS = 56.46





CUENCA # 3 - ABS. 30+200

𝐋 =

=

= e

e r

e erre = 𝟏 𝐧

Cs = 0.012


Pc = 1


A (Tn/ha/año) = 8.24


ABS. 30+200

= 𝐋 𝐜

151


89.26

0.29

63.00

18.12


R (MJ/ha•mm/hr) =

I30 (mm/h) =


CUENCA # 4 - ABS. 37+800


E (MJ/ha) =

= e

=

5.08

% Grava = 0.00

% Arena = 12.00

% Limo = 86.00

% Arcilla = 2.00

3.00

9604.00

4.00

0.726

CUENCA # 4 - ABS. 37+800







K =

TEXTURA

LIMOSA

K= 1 1 c

= L Are Arc =




Laxial (m) = 1078.59

Ɵ = 30.41

ʎ (m) = 1250.63

CUENCA # 4 - ABS. 37+800


𝐋 =

152




Laxial (m) = 1078.59

Ɵ = 30.41

ʎ (m) = 1250.63


ß = 1.23

m = 0.55

L = 9.24


S = 8.00

LS = 73.97

CUENCA # 4 - ABS. 37+800





𝐋 =

=

= e

e r

e erre = 𝟏 𝐧

Cs = 0.012

Pc = 1



A (Tn/ha/año) = 11.67


ABS. 37+800

= 𝐋 𝐜

153


73.94

0.28

63.00

17.94


R (MJ/ha•mm/hr) =

I30 (mm/h) =


CUENCA # 5 - ABS. 40+450


E (MJ/ha) =

= e

=

5.86

% Grava = 3.00

% Arena = 60.00

% Limo = 36.00

% Arcilla = 1.00

3.00

9504.00

3.00

0.613

CUENCA # 5 - ABS. 40+450







K =

TEXTURA

FRANCO

ARENOSA

= 1 1 c

= L Are Arc =




Laxial (m) = 1752.84

Ɵ = 22.99

ʎ (m) = 1904.04

CUENCA # 5 - ABS. 40+450


𝐋 =

154




Laxial (m) = 1752.84

Ɵ = 22.99

ʎ (m) = 1904.04


ß = 1.10

m = 0.52

L = 10.36


S = 6.06

LS = 62.76

CUENCA # 5 - ABS. 40+450





𝐋 =

=

= e

e r

e erre = 𝟏 𝐧

Cs = 0.012

Pc = 1



A (Tn/ha/año) = 8.29


ABS. 40+450

= 𝐋 𝐜

155


64.99

0.28

63.00

17.76


E (MJ/ha) =


CUENCA # 6 - ABS. 45+000


R (MJ/ha•mm/hr) =

I30 (mm/h) =

= e

=

6.49

% Grava = 0.00

% Arena = 42.00

% Limo = 57.00

% Arcilla = 1.00

3.00

9801.00

4.00

0.605

CUENCA # 6 - ABS. 45+000

K =

TEXTURA

FRANCO

LIMOSA







K= 1 1 c

= L Are Arc =




Laxial (m) = 3013.77

Ɵ = 26.34

ʎ (m) = 3362.86

CUENCA # 6 - ABS. 45+000


𝐋 =

156




Laxial (m) = 3013.77

Ɵ = 26.34

ʎ (m) = 3362.86


ß = 1.16

m = 0.54

L = 14.92


S = 6.95

LS = 103.76

CUENCA # 6 - ABS. 45+000





𝐋 =

=

= e

e r

e erre = 𝟏 𝐧

Cs = 0.012

Pc = 1



A (Tn/ha/año) = 13.38


ABS. 45+000

= 𝐋 𝐜

157

ANEXO A5: SEDIMENTOS EN SUSPENSIÓN – USLE MODIFICADA


25

147.92

0.08

12.33

0.45

5.55

106244.81

589.33

25

1.97

CUENCA # 1 - ABS. 14+550

PRODUCCIÓN DE SEDIMENTOS - USLE MODIFICADA

Volumen de escorrentía superficial (V)

Volumen de escorrentía superficial = V (m3) =

Q (m3/s) =

Periodo de retorno = Tr (Años) =

Caudal pico (Q)


I (mm/h) =

tc (h) =

Precipitación = P (mm) =

Coeficiente de escorrentía = C =

Área de la cuenca = Ac (m2) =

Pe (mm) = P x C =

V= A

Y = 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

Tr (Años) = 25

V (m3) = 589.33

Q (m3/s) = 1.97

0.88

LS = 32.79

Cs = 0.011

Pc = 1.00

Y (Ton) = 193.98

ɣsc (Ton/m3) = 1.72

Y (m3) = 112.78

tc (s) = 300.00

Y (m3/s) = 0.38


ABS 14+550

Y = 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

K ton ha h ha 1 M

1 mm 1 =

158


0.106

SDR = 0.72USDA SCS

Acuenca (Km2) =

COEFICIENTE DE ENTREGA DE SEDIMENTOS - CUENCA # 1

- ABS 14+550

SDR= 0.5656 Ac 11

Y (m3/seg) = 0.38

SDR = 0.72

Y (m3/seg) = 0.27

TASA DE ENTREGA DE SEDIMENTOS -

CUENCA # 1 - ABS 14+550

= 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

25

147.92

0.08

12.33

0.45

5.55

107098.4

594.07

25

1.98

CUENCA # 2 - ABS. 21+600




Volumen de escorrentía superficial = V (m3)

Caudal pico (Q)


Q (m3/s) =


I (mm/h) =

tc (h) =



Pe (mm) = P x C =

V= A

Y = 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

159

Tr (Años) = 25

V (m3) = 594.07

Q (m3/s) = 1.98

0.83

LS = 20.60

Cs = 0.012

Pc = 1.00

Y (Ton) = 127.48

ɣsc (Ton/m3) = 1.71

Y (m3) = 74.55

tc (s) = 300.00

Y (m3/s) = 0.25


ABS. 21+600

K ton ha h ha 1 M

1 mm 1 =

Y = 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

0.107

SDR = 0.72

COEFICIENTE DE ENTREGA DE SEDIMENTOS - CUENCA # 2 -

ABS. 21+600

Acuenca (Km2) =

USDA SCSSDR = 0.5656 Ac 11

Y (m3/seg) = 0.25

SDR = 0.72

Y (m3/seg) = 0.18

TASA DE ENTREGA DE SEDIMENTOS -

CUENCA # 2 - ABS. 21+600

= ( ) L c

160


25

95.64

0.29

27.93

0.45

12.57

3440000.00

43242.21

25

41.16

CUENCA # 3 - ABS. 30+200





Caudal pico (Q)


Q (m3/s) =


I (mm/h) =

tc (h) =



Pe (mm) = P x C =

V = A

Y = 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

Tr (Años) = 25

V (m3) = 43242.21

Q (m3/s) = 41.16

0.690

LS = 56.46

Cs = 0.012

Pc = 1.00

Y (Ton) = 17448.33

ɣsc (Ton/m3) = 1.77

Y (m3) = 9857.81

tc (s) = 1051.49

Y (m3/s) = 9.38


ABS. 30+200

K ton ha h ha 1 M

1 mm 1 =

Y = 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

3.44

SDR = 0.49


ABS. 30+200

Acuenca (Km2) =

USDA SCSSDR= 0.5656 Ac 11

161


Y (m3/seg) = 9.38

SDR = 0.49

Y (m3/seg) = 4.63

TASA DE ENTREGA DE SEDIMENTOS - CUENCA #

3 - ABS. 30+200

= 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

25

145.61

0.09

12.70

0.45

5.71

270000.0

1542.45

25

4.92



Caudal pico (Q)


Q (m3/s) =


I (mm/h) =

tc (h) =



Pe (mm) = P x C =

CUENCA # 4 - ABS. 37+800



V = A

Y = 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

Tr (Años) = 25

V (m3) = 1542.45

Q (m3/s) = 4.92

0.73

LS = 73.97

Cs = 0.012

Pc = 1.00

Y (Ton) = 1131.60

ɣsc (Ton/m3) = 1.61

Y (m3) = 702.86

tc (s) = 313.86

Y (m3/s) = 2.24


ABS. 37+800

K ton ha h ha 1 M

1 mm 1 =

Y = 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

162


0.270

SDR = 0.65

Acuenca (Km2) =

USDA SCS


ABS. 37+800

SDR = 0.5656 Ac 11

Y (m3/seg)= 2.24

SDR = 0.65

Y (m3/seg) = 1.46

TASA DE ENTREGA DE SEDIMENTOS - CUENCA # 4 -

ABS. 37+800

= 𝟏𝟏 ( ∗ ) 𝐋 𝐜

25

118.67

0.16

18.63

0.45

8.39

630000.0

5282.87

25

9.35

CUENCA # 5 - ABS. 40+450





Caudal pico (Q)


Q (m3/s) =


I (mm/h) =

tc (h) =



Pe (mm) = P x C =

V= A

= 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

163


Tr (Años) = 25

V ( m3) = 5282.87

Q (m3/s) = 9.35

0.613

LS = 62.76

Cs = 0.012

Pc = 1.00

Y (Ton) = 2316.75

ɣsc (Ton/m3) = 1.59

Y (m3) = 1457.08

tc (s) = 565.29

Y (m3/s) = 2.58


ABS. 40+450

K ton ha h ha 1 M

1 mm 1 =

Y = 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

0.630

SDR = 0.60


ABS. 40+450

Acuenca (Km2) =


Y (m3/seg) = 2.58

SDR = 0.60

Y (m3/seg) = 1.53

TASA DE ENTREGA DE SEDIMENTOS -CUENCA

# 5 - ABS. 40+450

= 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

2.630

SDR = 0.51


ABS. 45+000

Acuenca (Km2) =


164

25

102.04

0.24

24.74

0.45

11.13

2630000.0

29276.01

25

33.57

CUENCA # 6 - ABS. 45+000





Caudal pico (Q)


Q (m3/s) =


I (mm/h) =

tc (h) =



Pe (mm) = P x C =

V= A

Y = 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

Tr (Años) = 25

V (m3) = 29276.01

Q (m3/s) = 33.57

0.605

LS = 103.76

Cs = 0.012

Pc = 1.00

Y (Ton) = 20172.45

ɣsc (Ton/m3) = 1.71

Y (m3) = 11796.75

tc (s) = 872.71

Y (m3/s) = 13.52


ABS. 45+000

K ton ha h ha 1 M

1 mm 1 =

Y = 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

Y (m3/seg) = 13.52

SDR = 0.51

Y (m3/seg) = 6.87

TASA DE ENTREGA DE SEDIMENTOS - CUENCA #

6 - ABS. 45+000

Y = 𝟏𝟏 ( ) 𝐋 𝐜

165

ANEXO A6: RESULTADOS ENSAYOS DE LABORATORIO


Peso

Húmedo (Gr)Peso Seco (Gr)

Peso de

Capsula

(Gr)

% Humedad

(W %)

89.17 70.14 17.82 36.37

89.67 70.51 17.84 36.38

w% = 36.37

# GolpesPeso Húmedo

(Gr)

Peso Seco

(Gr)

Peso de

Capsula (Gr)

% Humedad

(W %)

11 30.36 26.61 16.72 37.92

17 30.32 26.73 16.63 35.54

29 30.34 27.07 17.03 32.57

35 26.75 24.24 16.35 31.81

LL (%) = 33.50

Peso


Peso de

Capsula

(Gr)

% Humedad

(W %)

7.95 7.61 6.39 27.87

7.99 7.64 6.36 27.34

7.94 7.60 6.39 28.10

LP (%) = 27.77

SUELO CUENCA # 1 - ABS. 14+550

CONTENIDO DE HUMEDAD

LÍMITE LÍQUIDO

LÍMITE PLÁSTICO

18

23

28

33

38

43

10 100

w%

# Golpes

Límite Líquido

166

% GRAVA 0

% ARENA 8

% FINOS 92

LL = 33.0

LP = 28.0

IP = 5.0

% W= 36.4

SUCS : ML

AASHTO: A-4


CLASIFICACIÓN:

TIPO DE SUELO

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0.010.101.0010.00100.00

% Q

UE

PA

SA

ABERTURA DE TAMIZ (MM)

Curva Granulométrica - Suelo Cuenca - Alcantarilla # 1 -Abs. 14+550.

277.54

145.62

272.87

3.67

CONTENIDO DE MATERIA ORGÁNICA - SUELO CUENCA # 1 -

ABS. 14+550

Peso del suelo antes de la calcinación = P1 =

Peso del crisol = C =

Peso del suelo después de la calcinación = P2 =

Porcentaje de Materia Orgánica (% MO)

% MO =

=

167

654.1

713.3

95.7

18.0

1.00039

2.62

Masa del suelo seco = Ws (gr) =

Masa del picnómetro + agua = Wa (gr) =

Factor de corrección = K =

Masa del picnómetro + agua + suelo = Wb (gr) =

Temperatura de ensayo ( ▫ C) =

GRAVEDAD ESPECÍFICA (Gs)

Gs =


=

% GRAVA 68

% ARENA 31

% FINOS 1

LL = 0.0

LP = 0.0

IP = N. P.

SUCS : GW/GP

AASHTO: A-1-a

SEDIMENTOS CAUCE # 1 - ABS. 14+550

CLASIFICACIÓN:

TIPO DE SUELO

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0.010.101.0010.00100.00

% Q

UE

PA

SA


Curva Granulométrica - Cauce Alcantarilla # 1 - Abs .14+550.

168


Peso

Húmedo

(Gr)

Peso Seco (Gr)Peso de

Capsula (Gr)

% Humedad

(W %)

76.70 67.14 17.05 19.09

77.10 67.47 17.04 19.10

w% = 19.09

# Golpes Peso Húmedo (Gr) Peso Seco (Gr)

Peso de

Capsula

(Gr)

% Humedad

(W %)

11 30.29 27.68 17.23 24.98

17 30.25 27.78 17.04 23.00

30 30.22 27.98 16.93 20.27

38 30.28 28.15 17.02 19.14

LL (%) = 21.13

Peso

Húmedo

(Gr)


Capsula (Gr)

% Humedad

(W %)

8.03 7.78 6.45 18.80

8.10 7.81 6.20 18.01

8.06 7.78 6.28 18.67

LP (%) = 18.49



LÍMITE LÍQUIDO

LÍMITE PLÁSTICO

18

19

20

21

22

23

24

25

26

10 100

w%

# Golpes

Límite Líquido

169

% GRAVA 0

% ARENA 32

% FINOS 68

LL = 21.0

LP = 18.0

IP = 3.0

% W= 19.1

SUCS : ML

AASHTO: A-4


CLASIFICACIÓN:

TIPO DE SUELO

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0.010.101.0010.00100.00

% Q

UE

PA

SA


Curva Granulométrica - Suelo Cuenca - Alcantarilla # 2 -Abs. 22+020.

331.18

145.62

323.53

4.30


% MO =

CONTENIDO DE MATERIA ORGÁNICA -SUELO CUENCA # 2 -

ABS. 21+600




=

170

654.1

714.8

98.5

18.0

1.00039

2.61








Gs =

=

% GRAVA 75

% ARENA 13

% FINOS 12

LL = 22.0

LP = 19.0

IP = 3.0

SUCS : GW/GP-GM

AASHTO: A-1-a


CLASIFICACIÓN:

TIPO DE SUELO

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0.010.101.0010.00100.00

% Q

UE

PA

SA


Curva Granulométrica - Cauce Alcantarilla # 2 - Abs. 21+600

171


Peso

Húmedo (Gr)

Peso Seco

(Gr)

Peso de Capsula

(Gr)

% Humedad

(W %)

80.14 65.82 18.30 30.13

80.49 66.09 18.28 30.12

w% = 30.13

# GolpesPeso


Peso de

Capsula (Gr)

% Humedad

(W %)

11 30.22 26.76 17.00 35.45

17 30.19 26.92 17.05 33.13

30 30.20 27.12 16.92 30.20

43 30.28 27.33 16.81 28.04

LL (%) = 31.06

Peso

Húmedo (Gr)

Peso Seco

(Gr)

Peso de Capsula

(Gr)

% Humedad

(W %)

8.24 7.87 6.24 22.70

8.16 7.83 6.38 22.76

8.14 7.81 6.37 22.92

LP (%) = 22.79



LÍMITE LÍQUIDO

LÍMITE PLÁSTICO

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

10 100

w%

# Golpes

Límite Líquido

172

% GRAVA 2

% ARENA 21

% FINOS 77

LL = 31.0

LP = 23.0

IP = 8.0

% W= 30.1

SUCS : ML

AASHTO: A-4


CLASIFICACIÓN:

TIPO DE SUELO

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0.010.101.0010.00100.00

% Q

UE

PA

SA


Curva Granulométrica - Suelo Cuenca - Alcantarilla # 3 - Abs. 30+200.

339.76

145.62

330.55

4.98% MO =




ABS. 30+200



=

173

654.1

708.6

86.5

18.0

1.00039

2.70







Gs =


=

% GRAVA = 67

% ARENA = 31

% FINOS = 2

LL = 0.0

LP = 0.0

IP = N. P.

SUCS : GW/GP

AASHTO: A-1-a


CLASIFICACIÓN:

TIPO DE SUELO

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0.010.101.0010.00100.00

% Q

UE

PA

SA


Curva Granulométrica - Cauce Alcantarilla # 3 - Abs. 30+200.

174


Peso


Peso de

Capsula (Gr)

% Humedad

(W %)

58.34 48.27 16.67 31.87

58.48 48.38 16.68 31.86

w% = 31.86

# Golpes Peso Húmedo (Gr) Peso Seco (Gr)

Peso de

Capsula

(Gr)

% Humedad

(W %)

13 30.16 24.89 16.90 65.96

18 30.15 25.12 16.92 61.34

26 30.21 25.49 17.16 56.66

32 30.14 25.11 15.87 54.44

LL (%) = 57.37

Peso

Húmedo

(Gr)


Capsula (Gr)

%

Humedad

(W %)

7.83 7.41 6.44 43.30

7.75 7.34 6.39 43.16

7.80 7.35 6.32 43.69

LP (%) = 43.38


LÍMITE LÍQUIDO

LÍMITE PLÁSTICO


18

28

38

48

58

68

78

10 100

w%

# Golpes

Límite Líquido

175

% GRAVA 0.00

% ARENA 12

% FINOS 88

LL = 57.0

LP = 43.0

IP = 14.0

% W= 31.9

SUCS : MH

AASHTO: A-7-5


CLASIFICACIÓN:

TIPO DE SUELO

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0.010.101.0010.00100.00

% Q

UE

PA

SA


Curva Granulométrica - Suelo Cuenca - Alcantarilla # 4 - Abs. 37+800

302.93

145.62

295.32

5.08





% MO =


ABS. 37+800

=

176

654.1

710.6

95.3

18.0

1.00039

2.46








Gs =

=

% GRAVA = 55

% ARENA = 42

% FINOS = 3

LL = 0.0

LP = 0.0

IP = N. P.

SUCS : GW/GP

AASHTO: A-1-a


CLASIFICACIÓN:

TIPO DE SUELO

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0.010.101.0010.00100.00

% Q

UE

PA

SA



177


Peso

Húmedo (Gr)

Peso Seco

(Gr)

Peso de Capsula

(Gr)

% Humedad

(W %)

81.89 73.26 18.14 15.66

82.57 73.85 18.16 15.66

w% = 15.66

# GolpesPeso


Peso de

Capsula (Gr)

%

Humedad

(W %)

13 30.22 26.95 16.99 32.83

19 30.19 27.14 17.08 30.32

28 30.31 27.34 16.72 27.97

35 31.62 28.64 17.32 26.33

LL (%) = 28.58

Peso

Húmedo (Gr)

Peso Seco

(Gr)

Peso de Capsula

(Gr)

% Humedad

(W %)

8.15 7.80 6.29 23.18

8.10 7.75 6.23 23.03

8.17 7.81 6.25 23.08

LP (%) = 23.09



LÍMITE LÍQUIDO

LÍMITE PLÁSTICO

18

20

22

24

26

28

30

32

34

10 100

w%

# Golpes

Límite Líquido

178

% GRAVA 3

% ARENA 60

% FINOS 37

LL = 29.0

LP = 23.0

IP = 6.0

% W= 15.7

SUCS : SM

AASHTO: A-4


CLASIFICACIÓN:

TIPO DE SUELO

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0.010.101.0010.00100.00

% Q

UE

PA

SA


Curva Granulométrica - Suelo Cuenca - Alcantarilla # 5 - Abs. 40+450.

309.07

145.62

300.02

5.86% MO =


ABS. 40+450





=

179

654.1

705.3

87.4

18.0

1.00039

2.42







Gs =


=

% GRAVA = 56

% ARENA = 43

% FINOS = 1

LL = 0.0

LP = 0.0

IP = N. P.

% W= 15.99

SUCS : GW/GP

AASHTO: A-1-a


CLASIFICACIÓN:

TIPO DE SUELO

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0.010.101.0010.00100.00

% Q

UE

PA

SA



180


Peso


Peso de

Capsula (Gr)

% Humedad

(W %)

83.03 72.84 17.69 18.48

83.71 73.42 17.72 18.47

w% = 18.47

# Golpes Peso Húmedo (Gr) Peso Seco (Gr)Peso de

Capsula (Gr)

% Humedad

(W %)

10 29.65 27.40 16.98 21.59

16 29.46 27.31 17.06 20.98

31 29.30 27.29 17.18 19.88

37 29.10 27.12 17.03 19.62

LL (%) = 20.23

Peso


Peso de

Capsula (Gr)

% Humedad

(W %)

7.98 7.74 6.41 18.05

8.05 7.79 6.39 18.57

8.01 7.76 6.42 18.66

LP (%) = 18.42


LÍMITE LÍQUIDO

LÍMITE PLÁSTICO


19

20

21

22

10 100

w%

# Golpes

Límite Líquido

181

% GRAVA 0

% ARENA 42

% FINOS 58

LL = 20.00

LP = 18.00

IP = 2.00

% W= 18.47

SUCS : ML

AASHTO: A-4

TIPO DE SUELO


CLASIFICACIÓN:

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0.010.101.0010.00100.00

% Q

UE

PA

SA


Curva Granulométrica - Suelo Cuenca - Alcantarilla # 6 - Abs. 45+000

331.94

145.62

320.59

6.49% MO =


ABS. 45+000





=

182

654.1

715.2

99.1

18.0

1.00039

2.61








Gs =

=

% GRAVA = 72

% ARENA = 27

% FINOS = 1

LL = 0.0

LP = 0.0

IP = N. P.

SUCS : GW/GP

AASHTO: A-1-a

CLASIFICACIÓN:

TIPO DE SUELO


0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0.010.101.0010.00100.00

% Q

UE

PA

SA



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