UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA ACADEMICA PROFECIONAL DE INGENIERIA CIVIL
ASIGNATURA: ANÁLISIS ESTRUCTURAL I
TEMA: ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA MICROCUENCA DEL RIO CHILCA.
DOCENTE: ING. PRETEL CASTILLO RODOLFO ODILIO ALUMNOS: RIVERA SILVERA ROMEL.
LIMA-PERU
Contenido ESTUDIO DE MICROCUENCAS DEL RIO CHILCA ........................................................................................... 3
3.
1.
INTRODUCCIÓN. ............................................................................................................................. 3
2.
OBJETIVOS. ..................................................................................................................................... 4
2.1.
objetivos generales. ................................................................................................................... 4
2.2.
Objetivos Específicos .................................................................................................................. 4
UBICACIÓN Y DEMARCACIÓN DE LA CUENCA. ................................................................................... 5 3.1
4.
Ubicación Geográfica. ................................................................................................................ 5
PARÁMETROS DE LA CUENCA DEL RIO CAÑETE ................................................................................. 6
CÁLCULO DE LA PRECIPITACIÓN MEDIA SOBRE UNA ZONA ................................................ 12 POLÍGONO DE THIESSEN ................................................................................................................. 13 El método consiste en: ...................................................................................................................... 13 Análisis de tormentas ............................................................................................................................... 15 CONCLUSIONES. ........................................................................................................................................ 16
ESTUDIO DE MICROCUENCAS DEL RIO CHILCA 1. INTRODUCCIÓN. La fuente de agua superficial representa el elemento vital para la supervivencia del hombre, más aún cuando este lo utiliza para los distintos usos, entre los de mayor importancia están los de abastecimiento para uso poblacional, agrícola, pecuario, minero, energético y otros de menor envergadura como para el uso y mantenimiento de las especies silvestres de flora y fauna existentes (uso ecológico), por lo tanto es necesario definir, su ubicación, cantidad, calidad, y distribución dentro de la cuenca. Para ello, se ha visto la necesidad de efectuar en la Cuenca del Río chilca estudio Hidrológico con el cual podemos conocer y valuar sus características físicas y geomorfológicas de la cuenca, analizar y tratar la información hidrometeorológica existente de la cuenca, analizar y evaluar la escorrentía y obtener caudales sintéticos, encontrar el funcionamiento del hidrológico de la cuenca, hallar la demanda de agua para las áreas de riego, encontrar el balance hídrico de la cuenca.
2. OBJETIVOS. 2.1.
objetivos generales.
Una generalidad del objetivo es describir, evaluar, cuantificar y simular el funcionamiento de la cuenca como un sistema hidrológico integral de los sucesos del ciclo hidrológico, analizando las principales componentes hidrometeorológicas como precipitación, temperatura, y la escorrentía superficial como parámetro principal e importante.
Encontrar y hallar el balance hídrico en situación actual y futura para cada unidad hidrográfica de la cuenca para así diseñar obras hidráulicas a horizontes mayores.
2.2.
Objetivos Específicos
Entre los objetivos más importantes tenemos:
Diagnóstico de las características generales de la cuenca: Ecología, geología, edafología, geomorfología, medios de comunicación y socioeconomía.
Estudio de la precipitación en la cuenca, como una base para la modelación matemática precipitación (escorrentía).
Determinar la demanda hídrica a nivel mensual de las diferentes comisiones de regantes que se encuentran dentro de la cuenca.
Realizar el balance hídrico a nivel mensual para cada sector de riego dentro de la cuenca del río chilca.
Estimar los caudales máximos y mínimos en los puntos de interés del río principal
3. UBICACIÓN Y DEMARCACIÓN DE LA CUENCA. El rio chilca está situada en parte central del territorio peruano y su ubicación geográfica, demarcación hidrográfica, demarcación política y administrativa es la siguiente:
3.1
Ubicación Geográfica.
UTM Norte: 8’597,623 m. – 8’686,560 m. UTM Este: 319,650 m. – 397,695 m. Latitud Sur: 11°53’36” - 12°41’03” Longitud Oeste: 75°56’32” - 76°39’21”.
4. PARÁMETROS DE LA CUENCA DEL RIO CAÑETE
DATOS DE LA CUENCA
Área de la cuenca: 88857103 m/c
Longitud de la cuenca:12000m
Perímetro de la cuenca:35926m
Factor de forma:
FK= ^ =6260.8m
Alturas
cotas
Área entre cota (m/c)
Hmx=2250
750-1050
8562933
Hmi=750
1050-1350
18119107
1350-1650
16315712
1650-1950
15237267
1950-2250
15369645
2250-2550
15252439
At
88857103
PENDIENTE DE LA CUENCA: Este parámetro de relieve ha sido obtenido utilizando los métodos de Taylor – Schwarz y por el método de pendiente por diferencia de altura.
− − = = 0.15
S=
s=
√++…….
=
+ + + + + + + + + + + + + + + )^ (√ .+√ .+√ . √ . √ . √ . √ . √ . √ . √ . √ . √ . √ . √ . √ . √ . √ . √ .
=0.01543
ALEJAMIENTO MEDIO:
a= √=√ = 2.5 46
ÍNDICE DE COMPACIDAD:
.
Ic=.
= 1.0 75 = .
100
∗+∗+∗+∗+∗+∗
Hm=
=1690.7m
COEFICIENTE OROGRÁFICO:
^ = .^ = 0.0 321
C=
Densidad del drenaje:
Dd= = 0.0009138 Cuenca de 1º orden L1=48600m Cuenca de 2º orden L1=15600m Cuenca de 3º orden L1=10000m Cuenca de 4º orden L1=7000m LONGITUD TOTAL
= 81200m
COEFICIENTE DE TORRENCIALIDAD:
=0.2045 = º
Área acumulada Cota
Área acumulada
2550
0
1250
8562933
1950
26682040
1650
42997752
1350
58235019
1050
73604664
750
88857103
CURVA HISOMETRICA 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0
20000000
40000000
60000000
ÁREA RECTANGULAR EQUIVALENTE:
√
l= . [1 1 (1.128/) ] =6152m
80000000
100000000
√ [1
L=
A1
1(1.128/)] =18507m
A2
A3
A4
A5
A6
L1=
=1391.8m L2=4337
L2=6989
L3=9466 L5=11964 L6=14444
PORCENTAJES DE AREAS PARCIALES: curva de distribución de frecuencia.
cota
área cota/área total
Porcentaje ( )
750-1050
8562933/88857103
9.63
1050-1350
18119107/88857103
20.39
1350-1650
16315712/88857103
18.36
1650-1950
15237267/88857103
17.15
1950-2250
15369645/88857103
17.29
2250-2550
15252439/88857103
17.16
RELACIÓN DE BIFURCACIÓN:
= √ 1= √ 33 = 3.20 2= √ 15 = 3.87
=− 1=3.20−=33 2=3.87−=15
3= √ 8 = 4= √ 4 =
0
N.º de orden N.º de ríos
3 = 8− 4 = 4−
8
1º 33
2º 15
3º 8
=8 =1
4º 4
LEY DE LONGITUDES:
=
. =1.06 1 = . N.º orden del Rio Longitud promedio(km) 1º 1.47 2º 1.04 3º 1.25 4º 1.75
2 = . .
=1.29
3 = . =1.4 . 4 = .+.+. =1.25
CÁLCULO DE LA PRECIPITACIÓN MEDIA SOBRE UNA ZONA En general, la altura de precipitación que cae en un sitio dado, difiere de la que cae en los alrededores, aunque sea en sitios cercanos. Los pluviómetros registran la lluvia puntual, es decir, la que se produce en el punto en la que está instalada el aparato. Para muchos problemas hidrológicos, se requiere conocer la altura de precipitación media de una zona, la cual puede estar referida a la altura de precipitación diaria, mensual, anual, media mensual, media anual. A ltura de preci pitaci ón diari a, es la suma de las lecturas observadas en un
día. A ltura de prec ipitaci ón media diaria, es el promedio aritmético de las
lecturas observadas en un día. A ltura de prec ipitaci ón mens ual, es la suma de las alturas diarias,
ocurridas en un mes. A ltura de pr eci pitaci ón media mens ual, es el promedio aritmético de las
alturas de precipitación mensual, correspondiente a un cierto número de meses. A ltura de prec ipitaci ón anual, es la suma de las alturas de precipitación
mensual, ocurridas en un año. A ltura de prec ipitaci ón media anual, es el promedio aritmético de las
alturas de precipitación anual, correspondiente a un cierto número de años.
POLÍGONO DE THIESSEN
Para este método, es necesario conocer la localización de las estaciones en la zona bajo estudio, ya que, para su aplicación, se requiere delimitar la zona de influencia de cada estación, dentro del conjunto de estaciones. El método consiste en:
Ubicar las estaciones, dentro y fuera de la cuenca.
Unir las estaciones formando triángulos, procurando en lo posible que estos sean acutángulos (ángulos menores de 90°).
Trazar las mediatrices de los lados de los triángulos (figura 12) formando polígonos. (Por geometría elemental, las mediatrices correspondientes a cada triángulo, convergen en un solo punto. En un triángulo acutángulo, el centro de mediatrices, está ubicada dentro del triángulo, mientras que en un obtusángulo, está ubicada fuera del triángulo).
Definir el área de influencia de cada estación, cada estación quedará rodeada por las líneas del polígono (en algunos casos, en parte por el parteaguas de la cuenca). El área encerrada por los polígonos de Thiessen y el parteaguas será el área de influencia de la estación correspondiente.
Calcular el área de cada estación.
Calcular la precipitación media, como el promedio pesado de las precipitaciones de cada estación, usando como peso el área de influencia correspondiente, es decir:
Precipitación anual en mm
Estación
Precipitación (mm)
1
2331
2
1820
3
1675
4
1868
5
1430
∗.+∗.+∗.+∗.+∗.=1853.9mm .
Pm=
Análisis de tormentas
Hora (1)
Intervalo de tiempo (min) (2)
Tiempo acumulado (min) (3)
Lluvia parcial (mm) (4)
Lluvia acumulada (mm) (5)
Intensidad (mm/hr) (6) (4)60/(2)
4 120
120
3
3
1.5
120
240
5
8
2.5
6
CONCLUSIONES. La respuesta hidrológica de una cuenca, está en función de los parámetros geomorfológicos, topológicos y precipitaciones sobre el área de la cuenca, por lo que es necesario implantar Estaciones Meteorológicas dentro de la cuenca del rio chilca, para la estimación de resultados más precisos y consistentes. La ciudad de chilca es altamente vulnerable para los efectos de avenidas máximas principal mente que se originan los meses de enero a marzo, las cuales las estructuras hidráulicas de defensa no garantizan la protección urbana. Los estudios hidrológicos para la determinación de avenidas máximas, son fundamentales para garantizar la seguridad del dimensionamiento de las estructuras hidráulicas.
