CALCULO HIDROLOGICO PARA ESTIMAR EL CAUDAL MAXIMO DE ESCORRENTIA

CALCULO DEL TIRANTE MAXIMO EN FUNCION AL CAUDAL DE MAXIMA AVENIDA

La "quebrada 01", por lo general durante los meses de estiaje conducen poco caudal y durante los meses de

lluvia conducen un gran volmen de agua con acarreo ramas y escombros, para ello con la finalidad de justificar el

diseo hidrulico de las estructuras proyectadas, se plantean mtodos de clculos mpiricos en base a observaciones y

parmetros determinados, de acuerdo a las caractersticas geomorfolgicas y de cobertura vegetal, de la zona donde se ubica

el proyecto. Con la finalidad de obtener la altura mxima que tendrn las obras de arte, para ello se calcularan

los caudales instantaneos, por medio de diferentes mtodos mpiricos; de esta forma determinaremos el caudal mximo, luego

con este caudal clculado, utililizando la formula de Maning obtendremos una nueva altura de agua, que ser mayor a la marca

de la huella dejada por el agua en una mxima avenida.

(quebrada 01) Km 2+760

A.- METODO DE LA SECCION Y LA PENDIENTE

Para aplicar el siguiente mtodo debe realizarse los siguientes trabajos de campo:

1.- Seleccin de varios tramos del Ro

2.- Levantamiento topogrfico de las secciones tranversales seleccionadas (3 secciones mnimas).

3.- Determinacin de la pendiente de la superficie de agua con las marcas o huellas dejadas por las aguas de mximas

avenidas.

4.- Elegir un valor de coeficiente de rugosidad ( n ) el ms ptimo.

5.- Aplicar clculos en la formula de Manning.

A:rea de la seccin humeda ( m2)

R:rea de la seccin humeda/ perimetro mojado

Qmax. = A * R^(2/3) * S^(1/2) / n S:pendiente de la superficie del fondo de cauce

n: rugosidad del cauce del ro.

La siguiente tabla nos muestra los distinto valores de "n" que se adoptaran:

SEGUN COWAN:

Condiciones del Ro:

material del cauce: A terroso

B rocoso

C gravoso fino

D gravoso grueso

Material del cauce adoptado: A = 0.02

Grado de irregularidad: A ninguna

B leve

C regular

D severo

Grado de irregularidad adoptado: C = 0.01

Secciones A leve

Variables B regular

C severo

Variacin de la secccin adoptada: A = 0

Efecto de las obstrucciones: A despreciables

B menor

C apreciable

D severo

Efecto de las obstrucciones adoptado: B = 0.01

vegetacin: A ninguna

B poco

C regular

D alta

vegetacin adoptada: C = 0.025

grado de sinuosidad: A Insignificante

B regular

C considerable

grado de sinuosidad adoptado: B = 1.15

Valor de " n " adoptado segn COWAM n = 0.075

Proyecto:

Entidad:

Tramo:

Fecha:

CREACION DEL SERVICIO DE TRANSITABILIDAD TRAMO: NUEVA SELVA BAJA NUEVA SELVA

ALTA, CENTRO POBLADO DE NUEVA SELVA Y NUEVA SELVA ALTA, DISTRITO DE MONZON,

PROVINCIA DE HUAMALIES, REGION HUANUCO

Municipalidad Distrital de Monzon

QUEBRADA 01 Km2+760

ABRIL 2015

SEGUN SCOBEY:

Condiciones de la quebrada:

n = 0.025

Cauce de tierra natural limpios con buen alineamiento con o sin algo de vegetacin en los taludes y gravillas dispersas, en los taludes

n = 0.030

Cauce de piedra fragmentada y erosionada de seccin variable con algo de vegetacin en los bordes y considerable pendiente

( tpico de los ros de entrada de ceja de selva )

n = 0.035

baja pendiente.( tpico de los ros de entrada de ceja de selva )

n = 0.040-0.050

Cauce con gran cantidad de canto rodado suelto y limpio, de seccin transversal variable con o sin vegetacion en los taludes

( tpicos de los ros de la sierra y ceja de selva )

n = 0.060-0.075

Cauce con gran crecimiento de maleza, de seccin obstruida por la vegetacin externa y acutica de lineamiento y seccin

irregular. ( tpico de los ros de la selva )

valor de " n " adoptado segn SCOBEY n = 0.060

Seleccionando el menor valor de "n" de estos dos criterios 0.060

Cota de N.A.M.E dejada por las huellas : 1,017.00 m.s.n.m

Aa : Area de la seccin de la quebrada en la avenida : 0.06 m2

P : perimetro mojado de la avenida : 0.80 m

S : pendiente de la superficie del fondo de cauce : 0.040

n : rugosidad del cauce del ro. : 0.060

Qmax. = A * (A/P)^(2/3) * S^(1/2) / n

Qmax. = 0.04 m3/s

B.- METODO DE LA VELOCIDAD Y AREA

Para aplicar el siguiente mtodo debe realizarse los siguientes trabajos de campo:

1.- Seleccin de 2 tramos deL Rio

2.- Medir la profundidad actual en el centro del ro ( h ).

3.- Levantamiento topogrfico de las secciones tranversales seleccionadas indicando marcas o huellas dejadas por las

aguas de mximas avenidas.

4.- Medir la velocidad superficial del agua ( Vs ) que discurre tomando en cuenta el tiempo que demora un objeto flotante en

llegar de un punto a otro en una seccin regularmente uniforme, habindose previamente definido la distancia entre

ambos puntos.

5.- Calcular el rea de la seccin transversal de la quebrada durante la avenida dejadas por las huellas ( Aa ). El rea se puede

calcular usando la regla de Simpson o dibujando la seccin en papel milimetrado.

6.- Aplicar clculos en las siguientes formulas:

Ha =( coef.)* Aa / Ba

Ba = 1.20 m Ha: Altura mxima de agua en la avenida

coef. = 2.50 Aa: Area de la seccin del ro en la avenida

Aa 0.060 m2 Ba: Ancho mximo del espejo de agua en la avenida.

Ha =( coef.)* Aa / Ba coef.: Coeficiente de amplificacin adoptado

Ha = 0.125 m

Va = Vs * Ha / h

Va: Velocidad de agua durante la avenida

Vs: Velocidad superficial del agua actual

Ha: Altura mxima de agua en la avenida

h: Profundidad actual en el centro de la quebrada

Vs = 0.30 m/s

h = 0.10 m

Ha = 0.125 m ( debera ser mayor que h )

Va = 0.375 m/s

Caudal de avenida: Qmax=Va * Aa = 0.02 m3/s

CAUDAL MAXIMO SELECCIONADO Qmax= 0.04 m3/s

Luego con el caudal mximo adoptado se ingresara nuevamente en la formula de Manning y se hallara el nuevo valor de la altura

de agua de mximas avenidas.

Qmax. = A * (A/P)^(2/3) * S^(1/2) / n Qmax.= A^(5/3) * S^(1/2)

P^(2/3) * n

Qmax.= ( Aa+ &A)^(5/3) * S^(1/2)

(1.1P)^(2/3) * n

&A = [ Qmax * n * (1.1P)^(2/3) / S^(1/2) ]^(3/5) - Aa

&A = 0.007 m2

&A= (Ba+&H)*&H = 0.007 m2

INCREMENTE EL N.A.M.E EN &H = 0.01 m

NUEVA COTA DE N.A.M.E. = 1017.01 m.s.n.m

CAUDAL MAXIMO Qmax = 0.04 m3/s