ESTUDIO HIDROLOGICO CAPTACIÓN SIBAY

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ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

1.

INTRODUCCIÓN La presente investigación tiene como objetivo principal el dimensionamiento de una estructura de captación del recurso hídrico con fines de crianza de peces que se encuentra en la piscigranja a 800 mts aguas abajo del punto propuesto para la infraestructura, ubicada en el rio Sibayllohuato. Para el diseño de la bocatoma del rio Sibayllohuato propuesto, es necesario realizar el análisis hidrológico (Simulación Hidrológica) de la cuenca hidrográfica del rio en estudio; hasta el punto de aforo que viene a ser el lugar donde se ubicará la bocatoma; que viene a ser la progresiva 0+060 del eje del rio. Para efectos de análisis del presente estudio de Hidrología, se tomó como área de influencia del proyecto, desde la progresiva 0+000 hasta la progresiva 0+185.64, haciendo un total de 185.64 ml.

En el presente estudio se han determinado los caudales de Máximas Avenidas para lo cual se utilizará el método del Hidrograma Unitario Sintético desarrollado por Soil Conservation Service (SCS) y es utilizada para cuencas mayores a los 10 km2; también se han calculado los caudales Medios Mensuales, utilizando el modelo de Modelo Schöltz – Base Teórica.

Se han analizado las secciones transversales del cauce del río, perpendiculares a línea del Thalweg aguas arriba y aguas abajo del punto de captación. Las secciones transversales del Río Sibayllohuato serán utilizadas para realizar la simulación hidráulica mediante el programa HEC-RAS 3.1.1, con el objetivo de encontrar los niveles máximos NMA y el nivel promedio a fin de diseñar adecuadamente la bocatoma.

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Finalmente se hará el análisis de Hidráulica Fluvial, que permitirá determinar el Nivel de la Crecida de Diseño (NAME), y el Nivel Medio de Agua (NMA); la curva de descarga, en función al caudal y así determinar

el tipo de captación en

función al régimen hidráulico determinado con el número de Froude (F), la cota de entrada de captación, los niveles de los muros de encauzamiento, el ancho de encauzamiento, profundidad de socavación, en función al estudio de transporte de sólidos (distribución granulométrica del lecho del río).

2.

OBJETIVOS Los objetivos del presente informe son: a) Determinar los Caudales de Máximas Avenidas del rio Sibayllohuato en el punto de captación y aguas arriba a fin de prevenir posibles eventos de inundación. También se va determinar el NAME de la crecida del río para diferentes periodos de retorno. b) Determinar los caudales Medios Mensuales, utilizando el modelo de Modelo Schöltz, que emplea el método estocástico para la relación Precipitación-Escurrimiento, utilizando el modelo Markoviano del tipo I “Generación de Caudales en la Selva y Sierra Peruana”, desarrollada en 1980 por la Misión Técnica Alemana, como parte de un convenio con el Programa Nacional de Pequeñas y Medianas Irrigaciones. c) Determinar la cota de los muros de encauzamiento en función al NAME. d) Definir el tipo de bocatoma en función al régimen hidráulico en condiciones de operación con los caudales Medios Mensuales. Si el número de Froude F1, la bocatoma será tipo alpina o captación por el fondo típico en zona de selva y también en pendientes del eje de cauce mayores a S=1.5%

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e) Estimar las profundidades de socavación en la zona de la captación, a fin de determinar la profundidad de cimentación. f)

Determinar el ancho de encauzamiento en función a los Caudales Máximos y Medios en el punto de captación.

3.

ASPECTOS GENERALES

3.1

UBICACIÓN Y LÍMITES

3.1.1 UBICACIÓN POLITICA La Microcuenca del río Sibayllohuato, hasta punto de la captación del recurso hídrico con fines piscícolas, ubicado a 800 mts aguas arriba de las piscigranjas existentes. Políticamente se encuentra en el Distrito de Kimbiri, Provincia de La Convención y Departamento de Cusco.

Lugar

: Sibayllohuato

Distrito

: Kimbiri

Provincia

: La Convención

Departamento

: Cusco

Región

: Cusco

3.1.2 UBICACIÓN GEOGRAFICA

Inicio (progresiva 0+000 del eje del rio) Norte Este Altitud

8’604,451.484 634,675.841 1146.31 m.s.n.m.

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Punto de Aforo (progresiva 0+060): Norte Este Altitud

8’604,474.865 634,722.760 1,147.62 m.s.n.m.

3.1.3 UBICACIÓN HIDROGRAFICA Y DESCRIPCION DE LA CUENCA La microcuenca del río Sibayllohuato perteneciente al río del mismo nombre, que se ubica a 3.00 Km del rio Apurímac (punto de aforo) desde la localidad de Kimbiri, el lugar donde se ubicará la bocatoma se encuentra en la zona baja de la microcuenca Sibayllohuato, siendo ésta cuenca aportante del sistema hidrográfico del Valle del Río Apurímac.

Las condiciones locales diagnosticadas in situ, presentan evidencias que los significantes flujos de avenidas en la parte baja del río Sibayllohuato, a su paso por el sector de emplazamiento de la bocatoma proyectada, rebasan los niveles de la margen izquierda y derecha del rio, según las secciones transversales adjuntas en el presente estudio, llegando a inundar ambas márgenes, razón por la cual se deberán proyectar muros de encausamiento.

El área de la cuenca en estudio es de 6.66 Km2, el perímetro es de 12.54m Km. La zona de emplazamiento de la bocatoma está constituida por material arcilloso en las riberas y presenta piedras medianas en el cauce.

La compleja función hidrológica de una cuenca depende de sus características físicas y climáticas que ejercen efectos determinantes en su comportamiento, dichas características influirán en el reparto de la escorrentía superficial a lo

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largo de los cursos de agua, siendo la responsable del comportamiento y magnitud de las avenidas que se presentan en la cuenca.

4.

INFORMACION BASICA

4.1

PARÁMETROS GEOMORFOLÓGICOS La cuenca en estudio contempla el Río Sibayllohuato, la misma que escurre superficialmente desde la cota 1479 m.s.n.m. hasta la cota de aforo igual a 675.00 m.s.n.m., que se ubica a 3.00 km de la localidad de Kimbiri en la parte alta. Así

mismo

en

el

cuadro

Nº

1

se

muestran

algunas

características

geomorfológicas y en el cuadro Nº 2 características fisiográficas de la cuenca del río Sibayllohuato tales como el área y el perímetro.

CUADRO Nº 1 PARAMETROS GEOMORFOLOGICOS – CUENCA DEL RIO SIBAYLLOHUATO

UNIDAD

VALOR

AREA DE LA CUENCA

Km2

6.66

PERIMETRO

Km 1 Km Km 1

12.54 1.36 4.30 1.466 0.34

Km

4.91

Km m.s.n.m m.s.n.m Km m.s.n.m m.s.n.m m.s.n.m %

1.354 1479 675 0.804 960 648.91 1000.00 6.84

%

2.63

FACTOR DE CUENCA

Coeficiente de Compacidad Longitud (// al curso más largo) Ancho Medio Factor de Forma Lado Mayor RECTANGULO EQUIVALENTE Lado Menor Altitud Máxima de la cuenca Altitud Mínima de la cuenca Desnivel total de la cuenca Altitud Media de la Cuenca Altura Máxima del cauce Altura mas frecuente Pendiente de la cuenca (rectángulo equivalente) FACTOR DE CUENCA

PARAMETROS DE RELIEVE PARAMETROS DE FORMA

PARAMETROS

Pendiente media del rio principal

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CUADRO Nº 2 CARACTERÍSTICAS TOPOGRÁFICAS DE LA CUENCA DEL RÍO SIBAYLLOHUATO. Altitud

Área m

2

Área en Km

675-700

300,763.85

0.301

700-800

1,262,945.08

1.263

800-900

1,303,502.93

1.304

900-1000

1,005,512.02

1.006

1000-1100

1,623,585.00

1.624

1100-1200

514,988.26

0.515

1200-1300

360,590.35

0.361

1300-1400

157,117.05

0.157

1400-1479

128,021.48

0.128

6,657,026.02

6.657

TOTAL

2

En el cuadro Nº 3 se muestran los cálculos correspondientes para la obtención de la curva Hipsométrica de la cuenca del río Sibayllohuato. CUADRO Nº 3 DISTRIBUCION DE AREAS (CURVA HIPSOMETRICA) Altitud (msnm)

Áreas parciales 2 (Km )

Áreas Acumuladas 2 (Km )

Áreas que quedan sobre 2 altitudes (Km )

% Total

% total que queda sobre la altitud

644.00

0.000

0.000

6.66

0.00

100.00

700.00

0.301

0.301

6.36

4.52

95.48

800.00

1.263

1.564

5.09

18.97

76.51

900.00

1.304

2.867

3.79

19.58

56.93

1000.00

1.006

3.873

2.78

15.10

41.83

1100.00

1.624

5.496

1.16

24.39

17.44

1200.00

0.515

6.011

0.65

7.74

9.70

1300.00

0.361

6.372

0.29

5.42

4.28

1400.00

0.157

6.529

0.13

2.36

1.92

1479.00

0.128

6.657

0.00

1.92

0.00

6.657

100.00

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CURVA HIPSOMETRICA CUENCA: RIO SIBAYLLOHUATO GRAFICO Nº 01 1500.0 1400.0 1300.0

1479.00 1400.00 1300.00

1200.0 COTAS (msnm)

1200.00

1100.0

1100.00

1000.0

1000.00

900.0

900.00

800.0

800.00

700.0

700.00 644.00

600.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.510.010.511.0 AREAS (Km2) Gráfico Nº 1: Curva Hipsométrica de la cuenca del río Sibayllohuato.

FRECUENCIA DE ALTITUDES CUENCA: RIO SIBAYLLOHUATO GRAFICO Nº 02 1400

ALTITUD (msnm)

1300 1200 1100 1000 900 800 700 644 0.00

5.00

10.00 15.00 AREAS PARCIALES (%)

20.00

25.00

Gráfico Nº 2: Polígono de frecuencias de la cuenca del río Sibayllohuato.

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En el grafico Nº 1, se muestra la curva hipsométrica correspondiente y en el grafico Nº 2, se muestra el polígono de frecuencia de altitudes.

COEFICIENTE DE COMPACIDAD (Kc) El coeficiente de compacidad nos indica la relación que existe entre el perímetro de la cuenca y el de un círculo de área similar al de la cuenca bajo estudio.

Kc  0.28

P A

Donde: A

:

Área de la cuenca, en Km2

P

:

Perímetro de la cuenca, en Km

Kc = 1.361

Reemplazando:

Este resultado nos indica que la cuenca presenta una forma alargada, por lo tanto será gradual su respuesta hidrológica a las fuertes precipitaciones.

FACTOR DE FORMA (F) El

comportamiento

de

la

tendencia

mayor

o

menor

de

las

avenidas

extraordinarias de la cuenca es representado por la relación entre el ancho medio de la cuenca y la longitud del curso de agua más largo.

F

A L2

A = Área de la cuenca, B= con un ancho de 1466 ml (0btenido del plano topográfico).

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L = Longitud de la cuenca, medida desde la salida hasta el límite, cerca de la cabecera del cauce principal, a lo largo de una línea recta. L = 4300.19 m (obtenido del plano topográfico). Factor de forma = 0.341 Este valor nos indica que el río Sibayllohuato, tendrá un incremento gradual de las aguas al producirse fuertes precipitaciones.

PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA Es el promedio de las pendientes de la cuenca, es un parámetro muy importante que determina el tiempo de concentración y su influencia en las máximas crecidas y en el potencial de degradación de la cuenca, sobre todo en terrenos desprotegidos de cobertura vegetal. Existen variadas metodologías, tanto gráficas como analíticas, que permiten estimar la pendiente de la cuenca. Dentro de las metodologías gráficas, la más recomendada por su grado de aproximación es el Método de HORTON y dentro de las analíticas emplearemos el método de Alvord, la cual se expresa mediante la siguiente ecuación:

S

C n  li A i1

C: Equidistancia entre curvas de nivel. li: Longitud de la cada curva de nivel. A: Área de la cuenca

S= 0.0684 m/m

ALTITUD MEDIA DE LA CUENCA (H) Parámetro ponderado de las altitudes de la cuenca obtenidas en la carta o mapa topográfico. En cuencas andinas este parámetro está relacionado con la

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magnitud de la lámina de precipitación, variación lineal muy importante en estudios regionales donde la información local es escasa.

H

1 n  Hi * A i A i1

Donde: H = Altitud media (m.s.n.m.) Hi = Altura correspondiente al área acumulada Ai encima de la curva Hi. A = Área de la Cuenca N = Número de áreas parciales También se define como la ordenada media de curva hipsométrica.

H=960.00 m.s.n.m. TIEMPO DE CONCENTRACIÓN (Tc) Este parámetro, llamado también tiempo de equilibrio, es el tiempo que toma la partícula, hidráulicamente más lejana, en viajar hasta el punto emisor. Para ello se supone que el tiempo de duración de la lluvia es de por lo menos igual al tiempo de concentración y que se distribuye uniformemente en toda la cuenca. Este parámetro tiene estrecha relación con el gasto pico y con el tiempo de recesión de la cuenca, tiempos de concentración muy cortos tienen gastos picos intensos y recesiones muy rápidas, en cambio los tiempos de concentración más largos determinan gastos pico más atenuados y recesiones mucho más sostenidas.

Tc  0.01947L0.77S0.385 …………………………….Fórmula de Kirpich Donde: Tc = Tiempo de concentración, en minutos L = Longitud del cauce principal de la cuenca, en m. S = Pendiente promedio del cauce principal de la cuenca, en m/m. S = 0.068 m/m

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L = 5300.00 m. Tc= 34.32 Minutos = 0.57 Hr.

4.2

INFORMACION HIDROMETEREOLOGICA Se ha procedido a la búsqueda de la información hidrometeorológica, de tres estaciones meteorológicas, determinándose como estaciones bases a la Estación Machente, Huamanga y Tingo María, operada por el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI), en las que los datos necesarios son muy escasos, obteniéndose en ésta Precipitaciones Máximas de 24 horas. Siendo para estación Meteorológica Huamanga para el periodo 1962 – 1988, para la estación Meteorológica Machente en el período 1,964 -1,982 y para la estación Meteorológica Tingo María 1,961 -1,975. Bajo el criterio de similitud hidrológica de cuencas, respaldado en aspectos hidrometereológicos y parámetros geomorfológicos, se utiliza la información hidrometeorológica de las estaciones Machente, Huamanga y Tingo María; en el cuadro Nº 4 se muestra la ubicación de las estaciones de referencia:

CUADRO Nº 4 ESTACION HIDROMETEOROLOGICA DE REFERENCIA (BASE) ITEM

ESTACIÓN

LATITUD

LONGITUD

ALTITUD

º

'

º

'

msnm

1

MACHENTE

12

32

72

50

550.00

2

HUAMANGA

13

9

74

13

2,761.00

9

18

76

1

664.00

3

TINGO MARÌA

DISTRITO Ayna Ayacucho Tingo María

PROVINCIA

DEPARTAMENTO

La Mar

Ayacucho

Huamanga Leoncio Prado

Ayacucho Huánuco

TEMPERATURA Esta

región

presenta

una temperatura

máxima de

28.5° C

y

una

mínima de 15 °C. La temperatura media anual en la zona varía con la altitud, así pues presenta una temperatura media anual de 24 ° C.

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ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN HIDROMETEOROLÓGICA Obtenido los registros de la estaciones base, se ha procedido a ajustar la serie histórica a un modelo probabilístico, se ha correlacionado y se ha generado datos de precipitación en la zona de Sibayllohuato.

La información hidrometeorológica analizada nos permitirá determinar tanto las precipitaciones máximas de diseño para diferentes periodos de retorno, las cuales a su vez serán empleados para la obtención de los caudales de máximas avenidas que serán las que finalmente nos permitan realizar el diseño de la estructura de captación y también los caudales medios para la determinación los tirantes medios y mínimos en la zona de captación.

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CUADRO Nº 05-A ESTACION HUAMANGA REGISTRO DE PRECIPITACIONES MENSUAL COMPLETADAS Y EXTENDIDAS Precipitación Mensual Acumulada (mm) ESTACION:

HUAMANGA

CODIGO: CUENCA:

HUAMANGA

ITEM

AÑO

ENE

FEB

1

1962

107.00

104.70

MAR 97.50

ABR 39.70

2

1963

287.50

241.90

106.90

3

1964

54.00

97.70

94.10

4

1965

95.20

93.00

100.60

5

1966

67.80

88.90

6

1967

69.20

131.50

7

1968

103.40

89.30

8

1969

43.70

9

1970

172.80

10

1971

118.30

11

1972

12 13

LAT:

13º 09

S

Departamento :

AYACUCHO

LONG:

74º13

W

Provincia :

HUAMANGA

ALT:

2,761

msnm

Distrito :

HUAMANGA

MAY

DIC

TOTAL

MEDIA

15.90

JUN 2.90

JUL 2.10

AGO 9.00

SET 8.20

OCT 54.70

NOV 3.50

95.50

540.70

45.06

31.70

2.30

0.40

0.00

2.60

31.20

22.70

28.20

141.40

896.80

74.73

34.00

29.20

0.00

6.40

8.10

38.10

13.60

47.80

35.50

458.50

38.21

17.40

3.90

0.00

11.50

0.30

30.70

38.60

59.80

99.50

550.50

45.88

67.00

4.20

32.30

0.10

0.00

23.00

31.30

109.10

47.50

48.40

519.60

43.30

194.30

25.80

11.90

0.70

21.80

17.20

21.10

29.20

46.60

120.60

689.90

57.49

129.90

23.60

4.50

15.50

6.00

21.80

5.60

48.50

38.00

87.30

573.40

47.78

55.90

120.10

29.00

0.00

24.60

4.30

7.60

14.90

53.40

45.10

72.70

471.30

39.28

83.90

54.50

49.80

12.70

1.00

11.20

0.00

55.80

23.60

43.60

99.00

607.90

50.66

198.80

87.40

33.90

0.60

12.90

0.70

13.90

9.20

35.30

60.20

73.80

645.00

53.75 45.70

0.00

18.00

10.70

29.80

50.00

39.90

60.20

548.40

0.00

5.00

4.30

21.70

28.50

29.90

66.30

88.70

665.90

55.49

1.30

13.20

0.00

25.70

27.70

39.50

7.80

34.30

603.90

50.33

21.70

31.90

2.00

0.80

2.40

21.80

28.30

50.60

85.10

470.80

39.23

126.80

37.50

25.40

14.50

2.30

1.00

48.20

16.30

7.10

53.00

578.10

48.18

34.70

35.80

18.50

0.00

11.50

2.50

11.20

4.00

98.80

44.90

436.70

36.39

99.40

30.10

10.00

5.80

7.50

11.70

25.00

47.20

78.60

94.00

589.00

49.08

80.60

0.00

7.70

0.00

13.50

19.00

12.40

21.10

36.60

35.20

437.80

36.48

121.60

11.60

7.40

28.30

2.90

5.50

33.60

71.40

67.30

53.40

565.90

47.16

144.90

37.30

93.30

54.50

9.80

1973

90.20

120.80

141.30

69.20

1974

125.00

176.20

128.20

25.00

14

1975

108.40

56.80

61.00

15

1976

143.00

103.00

16

1977

59.30

115.50

17

1978

64.50

115.20

18

1979

107.00

104.70

19

1980

85.50

77.40

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

CUADRO Nº 05-B ESTACION HUAMANGA REGISTRO DE PRECIPITACIONES MENSUAL COMPLETADAS Y EXTENDIDAS Precipitación Mensual Acumulada (mm) ESTACION:

HUAMANGA

CODIGO: CUENCA:

HUAMANGA MAR

LAT:

13º 09

S

Departamento :

AYACUCHO

LONG:

74º13

W

Provincia :

HUAMANGA

ALT:

2,761

msnm

Distrito :

HUAMANGA

MAY

JUN

ITEM

AÑO

ENE

FEB

AGO

SET

NOV

DIC

TOTAL

MEDIA

20

1981

100.10

152.90

66.50

ABR 41.60

0.50

3.40

JUL 0.00

53.50

53.20

OCT 90.20

73.70

121.90

757.50

63.13

21

1982

116.80

154.70

56.70

16.90

1.30

14.80

0.00

22.00

25.70

63.20

85.10

31.20

588.40

49.03

22

1983

82.70

45.40

90.90

41.20

1.40

8.70

6.20

15.30

36.80

54.30

14.60

53.10

450.60

37.55

23

1984

157.00

200.10

97.50

31.70

9.80

12.20

3.70

4.90

1.40

45.40

85.20

93.50

742.40

61.87

24

1985

48.20

32.40

39.80

36.80

0.00

1.90

2.60

0.00

21.80

6.20

42.90

87.50

320.10

26.68

25

1986

124.10

143.80

319.20

61.00

12.50

0.00

7.50

14.70

21.50

19.80

45.70

45.20

815.00

67.92

26

1987

122.50

36.60

29.80

20.70

12.30

7.60

10.70

3.30

12.00

37.30

67.00

20.90

380.70

31.73

27

1988

91.00

83.40

93.00

61.10

10.50

2.50

5.70

11.80

18.60

16.60

25.50

82.70

502.40

41.87

Nº DATOS

27.00

27.00

27.00

27.00

27.00

27.00

27.00

27.00

27.00

27.00

27.00

27.00

27.00

27.00

MEDIA

107.00

108.96

101.21

32.80

10.13

6.59

5.97

12.19

25.01

39.61

48.63

72.54

570.64

47.55

DESV.STD

48.05

52.30

55.51

16.38

9.73

7.74

5.65

11.30

13.60

24.06

24.29

30.60

129.51

10.79

C.V.

0.45

0.48

0.55

0.50

0.96

1.17

0.95

0.93

0.54

0.61

0.50

0.42

0.23

0.23

P.MAXIMA

287.50

241.90

319.20

69.20

32.30

28.30

21.80

53.50

55.80

109.10

98.80

141.40

896.80

74.73

P.MINIMA

43.70

32.40

29.80

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

1.40

4.00

3.50

20.90

320.10

26.68

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

HISTOGRAMA ESTACION HUAMANGA 450

400

PRECIPITACION (mm)

350

300

250

200

150

100

50

0 62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

MESES (PERIODO 1962 - 1988

Gráfico Nº 3: Histograma de Precipitaciones mensuales Estación Huamanga

80

81

82

83

84

85

86

87

88

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

CUADRO Nº 06 ESTACION TINGO MARÍA REGISTRO DE PRECIPITACIONES MENSUAL COMPLETADAS Y EXTENDIDAS Precipitación Mensual Acumulada (mm) ESTACION:

TINGO MARÍA

LAT:

09º 18

S

Departamento :

HUANUCO

CODIGO:

LONG:

76º01

W

Provincia :

LEONCIO PRADO

CUENCA:

ALT:

664

msnm

Distrito :

ITEM

AÑO

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

1

1961

221.20

225.70

245.20

182.60

132.50

107.90

70.80

46.90

2

1962

267.50

275.80

284.40

207.80

144.00

126.60

101.40

3

1963

217.70

230.00

251.50

209.10

127.40

106.50

81.80

4

1964

208.90

193.60

208.00

170.20

139.20

102.80

5

1965

187.40

206.50

217.60

177.20

113.00

6

1966

205.70

217.90

228.60

140.60

7

1967

241.20

335.40

300.80

8

1968

212.30

130.30

153.60

9

1969

160.10

186.30

10

1970

220.50

11

1971

12 13

SET

TINGO MARÌA OCT

NOV

DIC

TOTAL

MEDIA

36.60

110.40

205.10

215.80

1800.70

150.06

76.40

96.20

132.60

156.60

196.80

2066.10

172.18

52.30

67.20

113.90

233.70

217.20

1908.30

159.03

64.30

62.70

48.00

137.90

174.80

171.80

1682.20

140.18

93.00

68.70

47.70

57.80

160.20

156.70

192.50

1678.30

139.86

94.20

79.80

69.20

57.30

68.30

156.00

192.80

185.90

1696.30

141.36

172.90

211.40

116.80

98.80

63.40

56.70

135.30

176.90

196.00

2105.60

175.47

128.20

81.50

58.10

54.40

21.40

46.90

99.10

126.30

135.40

1247.50

103.96

148.70

133.00

105.60

98.20

58.70

50.20

64.40

107.00

115.40

206.20

1433.80

119.48

222.60

245.60

164.30

141.40

120.50

99.30

69.80

84.30

151.00

187.30

208.60

1915.20

159.60

228.40

237.80

211.50

196.80

175.80

86.50

83.50

82.10

94.90

166.30

183.40

214.90

1961.90

163.49

1972

248.90

255.70

225.90

202.80

163.90

61.20

54.90

103.70

121.50

135.60

168.90

206.70

1949.70

162.48

1973

254.20

301.80

316.60

289.60

160.40

130.00

100.40

120.60

172.30

237.00

284.80

299.60

2667.30

222.28

14

1974

309.30

284.60

300.20

216.60

170.40

105.40

64.50

83.50

84.80

134.50

172.80

185.40

2112.00

176.00

15

1975

195.50

223.70

230.40

198.10

181.50

96.30

54.40

68.30

96.90

150.80

189.30

194.80

1880.00

156.67

Nº DATOS

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

MEDIA

225.25

235.18

237.91

185.99

142.81

99.31

75.01

67.09

79.79

141.84

181.65

201.84

1873.66

156.14

DESV.STD

34.63

48.75

47.50

38.66

34.22

20.59

17.23

23.52

33.30

32.04

39.27

32.95

315.30

26.27

C.V.

0.15

0.21

0.20

0.21

0.24

0.21

0.23

0.35

0.42

0.23

0.22

0.16

0.17

0.17

P.MAXIMA

309.30

335.40

316.60

289.60

211.40

130.00

101.40

120.60

172.30

237.00

284.80

299.60

2667.30

222.28

P.MINIMA

160.10

130.30

148.70

128.20

81.50

58.10

54.40

21.40

36.60

99.10

115.40

135.40

1247.50

103.96

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

HISTOGRAMA ESTACION TINGO MARIA 400

PRECIPITACION (mm)

350

300

250

200

150

100

50

0 62

62

63

64

65

66

67

68

69

70

MESES (PERIODO 1962 - 1975)

Gráfico Nº 4: Histograma de Precipitaciones mensuales Estación Tingo María

71

72

73

74

75

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

CUADRO Nº 07-A ESTACION MACHENTE REGISTRO DE PRECIPITACIONES MENSUAL COMPLETADAS Y EXTENDIDAS Precipitación Mensual Acumulada (mm) ESTACION:

: MACHENTE PLU- 6213

CODIGO: CUENCA:

RIO APURIMAC

LAT:

12º 32

S

Departamento :

AYACUCHO

LONG:

72º50

W

Provincia :

: LA MAR

ALT:

550

msnm

Distrito :

: AYNA

ITEM

AÑO

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

1

1964

260.50

201.40

221.80

237.30

119.70

39.50

116.00

2

1965

158.80

277.40

224.70

229.40

55.50

66.00

3

1966

258.80

130.20

167.00

130.10

113.90

4

1967

305.30

376.80

498.10

65.20

5

1968

245.90

214.80

201.90

6

1969

168.10

268.30

290.60

7

1970

758.40

222.80

8

1971

245.10 375.80

AGO

SET

OCT

69.40

226.10

227.40

19.40

105.80

282.70

20.70

28.60

32.10

72.70

15.70

39.50

230.80

104.10

73.80

168.90

79.20

89.90

315.50

112.30

48.20

650.40

593.20

326.10

298.90

351.10

209.80

NOV

DIC

TOTAL

MEDIA

96.60

136.80

1952.50

162.71

132.60

191.70

247.50

1991.50

165.96

121.70

288.70

173.40

232.30

1697.50

141.46

73.40

157.30

313.40

146.60

218.40

2282.40

190.20

57.90

120.50

190.50

412.40

341.50

218.10

2412.20

201.02

45.10

63.00

57.40

148.40

90.40

146.20

1615.50

134.63

23.10

56.10

49.50

70.90

99.50

142.50

156.50

2055.30

171.28

111.30

22.63

34.30

102.40

18.70

133.20

226.30

221.50

2685.13

223.76

79.80

15.90

121.40

251.20

91.60

157.60

174.00

194.50

2321.60

193.47 213.30

9

1972

10

1973

432.90

574.80

324.80

234.00

122.50

32.00

25.60

58.90

56.00

121.30

228.20

348.60

2559.60

11

1974

579.60

435.50

387.60

131.20

14.40

10.40

15.10

425.40

212.70

251.20

98.80

217.50

2779.40

231.62

12

1975

361.90

370.50

394.00

122.70

110.50

105.70

2.30

40.40

143.90

163.90

211.90

329.50

2357.20

196.43

13

1976

370.60

379.50

418.20

161.50

168.50

78.90

62.30

103.50

501.40

75.10

94.10

92.70

2506.30

208.86

14

1977

146.50

384.50

458.80

88.00

108.00

23.10

21.30

35.60

52.70

225.90

329.60

399.90

2273.90

189.49

15

1978

446.50

284.90

256.30

329.20

210.10

16.10

0.70

65.40

203.60

187.30

210.30

262.50

2472.90

206.08

16

1979

343.80

304.60

184.60

43.80

21.70

0.30

69.10

9.50

26.30

50.10

87.80

174.60

1316.20

109.68

17

1980

446.50

357.60

333.70

97.40

72.30

9.40

30.20

88.90

235.20

334.50

395.10

288.40

2689.20

224.10

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

CUADRO Nº 07-B ESTACION MACHENTE REGISTRO DE PRECIPITACIONES MENSUAL COMPLETADAS Y EXTENDIDAS Precipitación Mensual Acumulada (mm) ESTACION:

: MACHENTE PLU- 6213

CODIGO: CUENCA:

RIO APURIMAC

LAT:

: 12º 32

S

Departamento :

AYACUCHO

LONG:

: 72º50

W

Provincia :

: LA MAR

Distrito :

: AYNA

ALT:

MAY

550 msnm

ITEM

AÑO

ENE

FEB

MAR

ABR

JUN

JUL

AGO

SET

OCT

NOV

DIC

TOTAL

MEDIA

18

1981

393.10

505.30

406.00

307.70

68.70

57.10

56.60

294.60

194.50

354.10

325.60

445.60

3408.90

284.08

19

1982

549.50

470.60

307.50

212.70

87.90

66.00

66.70

80.90

109.20

405.20

250.30

248.60

2855.10

237.93

Nº DATOS

19.00

19.00

19.00

19.00

19.00

19.00

19.00

19.00

19.00

19.00

19.00

19.00

19.00

19.00

MEDIA

360.40

353.09

333.44

180.95

93.11

40.33

45.69

108.97

155.39

214.83

200.77

241.04

2328.02

194.00

DESV.STD

151.67

128.87

110.02

83.76

45.26

30.39

32.08

101.31

111.37

107.35

91.56

87.94

474.89

39.57

C.V.

0.42

0.36

0.33

0.46

0.49

0.75

0.70

0.93

0.72

0.50

0.46

0.36

0.20

0.20

P.MAXIMA

758.40

650.40

593.20

329.20

210.10

105.70

121.40

425.40

501.40

412.40

395.10

445.60

3408.90

284.08

P.MINIMA

146.50

130.20

167.00

43.80

14.40

0.30

0.70

9.50

18.70

50.10

87.80

92.70

1316.20

109.68

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

HISTOGRAMA ESTACION MACHENTE 850 800 750 700

PRECIPITACION (mm)

650 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 62

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

MESES (PERIODO 1962 - 1982)

Gráfico Nº 5: Histograma de Precipitaciones mensuales Estación Machente

77

78

79

80

81

82

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

CUADRO Nº 08 ANALISIS REGIONAL DE PRECIPITACION ECUACION DE REGRESION PRECIPITACION - ALTITUD NOMBRE

ALTITUD

ESTACION

PRECIPITACION

MEDIA

ECUACION DE REGRESION

PRECIPITACION

2

MEDIA ANUAL

P = BO + B1 * H 2

2

2

CORREGIDA 4

msnm

mm

X

Y

X*Y

Y

mm

MACHENTE

550.00

2,328.02

3.03E+05

5.42E+06

2.98E+09

2.94E+13

2,144.47

HUAMANGA

2,761.00

570.64

7.62E+06

3.26E+05

8.99E+08

1.06E+11

530.09

664.00

1,873.66

4.41E+05

3.51E+06

2.33E+09

1.23E+13

2,091.92

SUMA

3975

4,772.31

8.37E+06

9.26E+06

6.21E+09

4.18E+13

n

3

3

3

3

3

3

3

PROMEDIO

1,325.00

1,590.77

2.79E+06

3.09E+06

2.07E+09

1.39E+13

1588.83

TINGO MARIA

FORMULAS PARA EL CALCULO DE PARAMETROS DE REGRESION

VALORES DE PARAMETROS DE REGRESION

A= SUM X

3.98E+03

G = C-(A^2)/n

3.10E+06

COEF. INDEPENDIENTE

Bo =

5672829.29

B= SUM Y

4.77E+03

H = F-A*D/n

-6.05E+09

COEF. DEPENDIENTE

B1 =

-1952.85

C= SUM X^2

8.37E+06

I = F-(D^2)/n

1.32E+13

COEF. DE CORRELACION

D= SUM Y^2

9.26E+06

J = H/G

-1.95E+03

r=

-0.945

A L T I T U… ALTITU…

6.21E+09

F= SUM Y^4

4.18E+13

400 200 K = (D-J*A)/n

P

E= SUM X*Y^2

FORMULAS DE PARAMETROS DE REGRESION

5.67E+06

PRECIP. MEDIA ANUAL PROYECTO (APROX.)

2,250 2,500 2,750 3,000 3,250 3,500 3,750 4,000 4,250 4,500 4,750 5,000

COEF. INDEPENDIENTE

Bo= (D-J*A)/n

COEF. DEPENDIENTE

B1= H/G

COEF. DE CORRELACION

r = H/SQRT(G*I)

DESVIACION ESTANDAR

S = (D-A^2/n)-(K*(A*D-A*B)/n)

ALTITUD MEDIA

ZONA DE SIBAYLLOHUATO

960msnm

PRECIPITACION

1,948.87mm

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

ALTITUD - PRECIPITACION ECUACION DE REGRESION

2,450

y = -0.7173x + 2541.1 R² = 0.9582

(mm.)

1,950

PRECIPITACION

1,450

950

ALTITUD

450 500

1,000

1,500

(m.s.n.m) 2,000

Seri…

2,500

Gráfico Nº 6: Recta de correlación de Estaciones de referencia

A continuación se muestra la relación de precipitación máxima horaria de cada estación meteorológica.

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

CUADRO Nº 09 CALCULO DE LA RELACION PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HRS vs PERIODO DE RETORNO - ESTACION : HUAMANGA - ALTITUD : 2,761 msnm

m

P máx ordenado (mm)

Periodo de retorno

Probabilidad de ocurrencia

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

9.58 6.67 6.63 6.48 5.87 5.76 5.16 5.10 4.83 4.77 4.71 4.33 4.05 4.00 3.85 3.84 3.64 3.61 3.57 3.57 3.35 3.26 3.03

24.00 12.00 8.00 6.00 4.80 4.00 3.43 3.00 2.67 2.40 2.18 2.00 1.85 1.71 1.60 1.50 1.41 1.33 1.26 1.20 1.14 1.09 1.04

0.04 0.08 0.13 0.17 0.21 0.25 0.29 0.33 0.38 0.42 0.46 0.50 0.54 0.58 0.63 0.67 0.71 0.75 0.79 0.83 0.88 0.92 0.96

4.77

Promedio

1.496

Desv. Estándar

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

CUADRO Nº 10 CALCULO DE LA RELACION PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HRS vs PERIODO DE RETORNO - ESTACION : MACHENTE - ALTITUD : 550 msnm

m

P máx ordenado (mm)

Periodo de retorno

Probabilidad de ocurrencia

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

25.28 21.68 19.32 19.16 18.32 16.84 16.71 16.60 15.29 14.88 14.88 13.75 13.13 12.53 11.46 9.69 9.62 9.42 8.68

20.00 10.00 6.67 5.00 4.00 3.33 2.86 2.50 2.22 2.00 1.82 1.67 1.54 1.43 1.33 1.25 1.18 1.11 1.05

0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95

15.12

Promedio

4.34

Desv. Estándar

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

CUADRO Nº 11 CALCULO DE LA RELACION PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HRS vs PERIODO DE RETORNO : TINGO MARIA

ESTACION ALTITUD

: 664 msnm

m

P máx ordenado (mm)

Periodo de retorno

Probabilidad de ocurrencia

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

11.18 10.55 10.31 9.48 8.52 8.38 8.19 8.17 7.93 7.68 7.62 7.25 7.08 6.96 6.87

16.00 8.00 5.33 4.00 3.20 2.67 2.29 2.00 1.78 1.60 1.45 1.33 1.23 1.14 1.07

0.06 0.13 0.19 0.25 0.31 0.38 0.44 0.50 0.56 0.63 0.69 0.75 0.81 0.88 0.94

8.41

Promedio

1.319

Desv. Estándar

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

CUADRO Nº 12 ECUACIONES DE INFLUENCIA EN FUNCION A ESTACIONES BASE Latitud CODIGO

Longitud

ESTACION

Altitud

Precipitac.

Media

Media

FACTORES DE CORRECCION ALTITUDINAL (ai) Sibayllohuato

º

'

"

Decimal

º

'

"

Decimal

FACTORES DE INFL. GEOGRAFICA (bi) Sibayllohuato

ESTACIONES BASE (Ei) E1

MACHENTE

12

32

12.53

72

50

72.83 550.00

2,328.02

E2

HUAMANGA

13

9

13.15

74

13

74.22 2,761.00

570.64

E3

TINGO MARIA

9

18

9.3

76

1

76.02 664.00

1,873.66

1.75

0.468

0.35

0.451

1.45

0.081

ECUACIONES DE PRECIPITACION DE LAS ESTACIONES EN ESTUDIO EN FUNCION DE LAS ESTACIONES BASE (E.E.i = SUMATORIA ai x bi x Ei)

ESTACIONES EN ESTUDIO (E.E.i)

E.SIBAYLLOHUATO +

E.Sibayllohuato

ZONA DE SIBAYLLOHUATO

12

46

23

12.77

73

32

27

73.54

= 0.818xE1 + 0.157 xE2

0.12XE3

960.00 1,347.02 ECUACIONES DE PRECIPITACION DE LAS ESTACIONES EN ESTUDIO EN FUNCION DE LAS ESTACIONES BASE (E.E.i = SUMATORIA ai x bi x Ei)

ESTACIONES EN ESTUDIO (E.E.i) ZONA DE

E.Sibayllohuato SIBAYLLOHUATO

12

46

23

12.77

73

32

27

73.54

960.00 1,347.02

E.SIBAYLLOHUATO=0.818xE1 + 0.157 xE2 0.12XE3

+

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

CUADRO Nº 13-A REGISTRO HIDROMETEOROLOGICO GENERADO Precipitación Mensual Acumulada (mm) MCCA. SIBAYLLOHUATO ESTACION:

SIBAYLLOHUATO

LAT:

12º 46'23"

Departamento :

CUSCO

LONG:

73º32' 27"

Provincia :

LA CONVECIÓN

Distrito :

KIMBIRI

ALT:

960

msnm

Cuadro N° 46-D ITEM

AÑO

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SET

OCT

NOV

DIC

TOTAL

MEDIA

1

1962

255.62

207.47

225.30

221.59

115.86

45.37

103.45

63.64

190.41

207.40

103.52

152.06

1891.7

157.6

2

1963

206.18

296.97

233.73

216.83

62.59

68.84

27.73

95.84

247.27

127.48

179.47

247.53

2010.4

167.5

3

1964

245.52

148.67

180.71

136.16

112.60

29.39

33.96

33.63

113.33

251.48

176.60

220.90

1682.9

140.2

4

1965

288.96

345.28

447.32

75.95

76.34

24.87

41.62

67.39

139.03

278.40

149.68

214.25

2149.1

179.1

5

1966

233.59

213.70

201.03

210.08

103.39

71.23

55.38

107.70

167.41

373.00

304.97

208.42

2249.9

187.5

6

1967

172.34

265.45

294.78

158.58

77.64

82.95

48.39

60.91

58.23

144.15

103.77

160.18

1627.4

135.6

7

1968

664.45

235.39

313.49

115.74

64.85

34.98

58.37

51.30

65.48

104.78

143.16

164.56

2016.6

168.0

8

1969

232.07

555.74

521.76

286.15

100.53

29.15

35.08

87.41

23.11

128.86

206.86

208.32

2415.0

201.3

9

1970

353.05

279.31

312.98

194.89

79.59

24.65

107.87

211.24

91.17

145.06

162.59

198.66

2161.1

180.1

10

1971

398.26

527.13

307.97

215.84

116.79

42.28

32.66

58.50

57.09

122.37

217.92

320.97

2417.8

201.5

11

1972

523.28

389.71

356.25

138.83

33.88

18.62

24.94

359.07

189.67

232.66

108.49

212.40

2587.8

215.7

12

1973

339.13

351.75

370.69

134.89

109.52

94.36

8.98

48.56

136.33

154.55

203.39

307.47

2259.6

188.3

13

1974

352.32

373.19

399.04

169.84

156.73

81.79

62.68

102.76

434.42

95.32

111.48

116.22

2455.8

204.6

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

CUADRO Nº 13-B REGISTRO HIDROMETEOROLOGICO GENERADO Precipitación Mensual Acumulada (mm) MCCA. SIBAYLLOHUATO ESTACION:

SIBAYLLOHUATO

LAT:

12º 46'23"

LONG:

73º32' 27"

ALT:

960

Departamento : CUSCO msnm

Provincia :

LA CONVECIÓN

Distrito :

KIMBIRI Cuadro N° 46-D

ITEM

AÑO

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SET

OCT

NOV

DIC

TOTAL

MEDIA

14

1975

172.95

356.55

419.78

100.69

113.23

31.53

25.09

39.25

56.42

204.86

297.61

361.97

2179.9

181.7

15

1976

410.32

275.24

256.37

298.19

196.99

26.70

7.30

61.62

185.34

173.33

195.19

245.71

2332.3

194.4

Nro.DATOS

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

15.00

MEDIA

323.20

321.44

322.75

178.28

101.37

47.11

44.90

96.59

143.65

182.91

177.65

222.64

2162.49

180.21

DESV.STD

131.36

108.55

93.73

62.26

38.34

24.57

28.50

81.56

99.56

73.38

61.30

64.38

267.87

22.32

C.V.

0.41

0.34

0.29

0.35

0.38

0.52

0.63

0.84

0.69

0.40

0.35

0.29

0.12

0.12

P.MAXIMA

664.45

555.74

521.76

298.19

196.99

94.36

107.87

359.07

434.42

373.00

304.97

361.97

2587.80

215.65

P.MINIMA

172.34

148.67

180.71

75.95

33.88

18.62

7.30

33.63

23.11

95.32

103.52

116.22

1627.35

135.61

Fuente: Elaboración propia

FECHA:

13/06/2013 16:29

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5.

MAXIMAS AVENIDAS

5.1

PRECIPITACION MAXIMA. La información de las precipitaciones máximas de 24 horas encontradas en la Estación generada para la estación ficticia para la zona del proyecto son mostradas en el cuadro Nº 17 para el periodo de 1962 al 1976. A continuación se muestran las precipitaciones máximas de 24 horas de las estaciones de referencia.

CUADRO Nº 14 REGISTRO DE PRECIPITACION MAXIMAS (mm) ESTACION ALTITUD AÑO

: MACHENTE : 550 msnm PMAX.

1964

8.68

1965

9.42

1966

9.62

1967

16.60

1968

13.75

1969

9.69

1970

25.28

1971

21.68

1972

12.53

1973

19.16

1974

19.32

1975

13.13

1976

16.71

1977

15.29

1978

14.88

1981

16.84

1982

18.32

Fuente: Servicio Nacional de Meteorología e hidrología.

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RECTA DE PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS Y PERIODO DE RETORNO ESTACION MACHENTE

Precipitación Máxima (mm)

50 40 30 20 10 1

10

100 1,000 Periodo de retorno en años

Gráfico Nº 7: Recta de Precipitación en 24 horas Est. Machente

CUADRO Nº 15 REGISTRO DE PRECIPITACION MAXIMAS (mm) ESTACION ALTITUD AÑO 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984

: HUAMANGA : 2,761 msnm PMAX. 3.57 9.58 3.26 3.35 3.64 6.48 4.33 4.00 5.76 6.63 4.83 4.71 5.87 3.61 4.77 3.85 3.84 3.57 4.05 5.10 5.16 3.03 6.67

10,000

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RECTA DE PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS Y PERIODO DE RETORNO ESTACION HUAMANGA

Precipitación Máxima (mm)

20

0

1

10

100

1,000

10,000

Periodo de retorno en años Gráfico Nº 8: Recta de Precipitación en 24 horas Est. Huamanga

CUADRO Nº 16 REGISTRO DE PRECIPITACION MAXIMAS (mm) ESTACION ALTITUD AÑO

: TINGO MARIA : 664 msnm PMAX.

1961 1962 1963

8.17 9.48

1964

6.96

1965

7.25

1966

7.62

1967

11.18

1968

7.08

1969

6.87

1970

8.19

1971

7.93

1972

8.52

1973

10.55

1974

10.31

1975

7.68

8.38

Fuente: Servicio Nacional de Meteorología e hidrología.

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RECTA DE PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS Y PERIODO DE RETORNO ESTACION TINGO MARIA

Precipitación Máxima (mm)

22

12

2 1

10

100 1,000 Periodo de retorno en años

10,000

Gráfico Nº 9: Recta de Precipitación en 24 horas Est. Tingo Maria

CUADRO Nº 17 RESUMEN PRECIPITACIONES MÁXIMAS EN 24 HORAS ESTACIÓN SIBAYLLOHUATO AÑO

PMAX.

1962

8.52

1963

9.90

1964

8.38

1965

14.91

1966

12.43

1967

9.83

1968

22.15

1969

18.52

1970

11.77

1971

17.57

1972

17.44

1973

12.36

1974

14.48

1975

13.99

1976

13.68

Fuente: Servicio Nacional de Meteorología e hidrología.

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Aplicando la Distribución de Valores Extremos I de Gumbel, cuya función de probabilidad está dado por:  ( x   )

F ( x)  e  e Donde: F(x)

: Probabilidad de no excedencia del valor x



: Parámetro de escala



: Parámetro de Ubicación

CUADRO Nº 18 AJUSTE DE FUNCIONES DE DISTRIBUCION DE PROBABILIDAD DE LAS PRECIPITACIONES MAXIMAS DE 24 HORAS MET. MOMENTOS AÑO 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976

i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

PROMEDIO DESV. EST. MAXIMO MINIMO

P(mm) 8.52 9.90 8.38 14.91 12.43 9.83 22.15 18.52 11.77 17.57 17.44 12.36 14.48 13.99 13.68

28.26 8.11 45.58 17.25

M. Momentos 0.158  24.605



A-Z f(x) = i/(n+1) 45.58 0.067 38.13 0.133 36.16 0.200 35.90 0.267 30.69 0.333 29.80 0.400 28.80 0.467 28.15 0.533 25.59 0.600 25.43 0.667 24.22 0.733 20.37 0.800 20.22 0.867 17.54 0.933 17.25 1.000

F(x) 0.964 0.889 0.851 0.846 0.682 0.644 0.597 0.565 0.425 0.416 0.345 0.142 0.135 0.047 0.041 MAX:

f(x)  F(x)

0.898 0.755 0.651 0.579 0.349 0.244 0.131 0.032 0.175 0.251 0.388 0.658 0.731 0.886 0.959 0.959

MET.MAX. VEROSIMILITUD xe

x

0.345 0.641 0.751 0.766 1.145 1.223 1.316 1.379 1.649 1.667 1.807 2.296 2.316 2.678 2.716 22.695

e x

0.008 0.017 0.021 0.021 0.037 0.041 0.046 0.049 0.064 0.066 0.075 0.113 0.115 0.153 0.157 0.981

F(x) 0.905 0.800 0.760 0.754 0.610 0.581 0.546 0.523 0.426 0.420 0.372 0.225 0.219 0.132 0.124 MAX:

f(x)  F(x)

0.838 0.667 0.560 0.487 0.277 0.181 0.079 0.011 0.174 0.247 0.361 0.575 0.647 0.801 0.876 0.876

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DISTRIBUCIONES PROBABILISTICA - ESTACION SIBAYLLOHUATO 1.200

1.000

0.800

F(x)

EMPIRICA

0.600

GUMBEL

0.400

0.200

0.000 -

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

P (mm)

Gráfico Nº 10: Ajuste de distribuciones de probabilidad a la Precipitación Máxima A partir del cual se obtiene las precipitaciones máximas de diseño para diferentes periodos de retorno, las cuales se muestra en el cuadro Nº 19 y el grafico Nº 11.

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CUADRO Nº 19 PRECIPITACIONES MÁXIMAS DE DISEÑO PARA DIFERENTES PERIODOS DE RETORNO. Tr (años)

P (mm)

10

38.84

20

43.39

30

46.01

50

49.28

100

53.70

200

58.10

300

60.67

500

63.91

PRECIPITACION DE DISEÑO vs TR - ESTACION SIBAYLLOHAUTOI

70.00

60.00

50.00

P (mm)

GUMBEL

40.00

30.00

20.00

10.00

0.00 1

10

100

1000

Tr (años)

Gráfico Nº 11: Precipitaciones de Diseño y Periodos de Retorno

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5.2 DETERMINACIÓN

DE

PRECIPITACIÓN

MEDIA

Y

CAUDALES

MEDIOS MENSUALES



Modelo Schöltz – Base Teórica

La estimación de los Caudales Medios Mensuales se desarrolló empleando el método matemático estocástico para la relación Precipitación-Escurrimiento, utilizando el modelo Markoviano del tipo I “Generación de Caudales en la Sierra Peruana”, desarrollada en 1980 por la Misión Técnica Alemana, como parte de un convenio con el Programa Nacional de Pequeñas y Medianas Irrigaciones.

Este método genera caudales para períodos extendidos, sobre un nivel de probabilidad pre - determinado, tomando como base el Modelo Hidrológico que permite calcular caudales mensuales para el año promedio. Consiste en una combinación de un proceso Markoviano de primer orden con una variable de impulso referida a la precipitación efectiva (Moss y Dawry), ecuación (1).

Con la información básica y los Caudales para el Año Promedio se toman los valores del caudal actual Qt como valor dependiente, el caudal anterior Qt-1 y la precipitación efectiva PEt como valores independientes. Con estas variables se realiza una regresión múltiple para obtener los parámetros estadísticos B1, B2, B3, S y r, los mismos que dan origen a la ecuación (1) siguiente:

Qt = B1 + B2 x Qt –1 + B3 x PEt + Z x S 1 – r² Donde: Qt

: Caudal del mes actual (m³/s)

Qt-1

: Caudal del mes anterior (m³/s)

PEt

: Precipitación efectiva (mm)

(1)

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B1, B2 y B3

: Parámetros estadísticos

S

: Desviación de los residuos

r

: Coeficiente de correlación

Z

: Número aleatorio con media igual a cero y desviación estándar igual a uno (0, 1)



Generación de Caudales (Desarrollo de la Metodología) La metodología descrita, consiste en:

-

Cálculo de los parámetros fisiográficos e hidrológicos de las microcuencas en estudio (ver cuadro N° 20)

-

Estimación de los coeficientes de escorrentía y agotamiento, PE, etc. para las microcuencas consideradas en el estudio (ver cuadro N° 21)

-

Generación de caudales mensuales para el año promedio mediante las ecuaciones de balance hídrico, en microcuencas (ver cuadro N° 22)

-

Cálculo de los coeficientes de la ecuación de extensión Markoviana de I orden, mediante ecuaciones de regresión triple, para las microcuencas (ver cuadro N° 23)

-

Estimación de la Precipitación Efectiva II (hidrológica) mensualizada para las microcuencas (ver cuadro N° 24)

-

Generación de caudales en las microcuenca para periodos extendidos en mm (ver cuadro N° 25)

-

Generación de caudales en las microcuenca para periodos extendidos en m3/s (ver cuadro N° 26) El resumen de caudales y volúmenes generados por escorrentía al 50 y 75% de persistencia en todas las microcuencas se observan en los cuadros N° 27.

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CUADRO Nº 20 PARAMETROS FISIOGRAFICOS E HIDROLOGICOS Cuadro N° 79 PARAMETROS HIDROLOGICOS VARIABLES

PARAMETROS FISIOGRAFICOS

UNIDAD

TOTAL JUL

AGO

SET

OCT

NOV

DIC

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

PROMEDIO MENSUAL

JUN

LATITUD

LONGITUD

ALTITUD

180.21 12º 46'23"

73º32' 27"

960.00

AREA DE LA CUENCA

PENDIENTE C. TEMP.SECA

RETENCION

CUENCA SIBAYLLOHUATO PRECIPITACION MEDIA MENSUAL

Pc

mm.

44.90 96.59 143.65 182.91 177.65 222.64 323.20 321.44 322.75 178.28 101.37 47.11 2,162.49

DESVIACION ESTANDAR

S

mm.

28.50 81.56 99.56 73.38 61.30 64.38 131.36 108.55 93.73 62.26 38.34 24.57

22.32

1.86

PRECIPITACION AL 75% DE PERSISTENCIA

P 75%

mm.

25.68 41.58 76.49 133.42 136.30 179.22 234.60 248.22 259.53 136.29 75.51 30.54 1,577.36

131.45

PRECIPITACION EFECTIVA AL 75% DE PERSISTENCIA (b)

PE 75%

mm.

1.62

TEMPERATURA MEDIA MENSUAL

Tc

Cº

10.31 11.47 12.47 13.25 13.42 13.05 12.09 12.25 11.82 12.01 11.42 10.57

TEMPERATURA MINIMA MEDIA MENSUAL (r)

Tmax

Cº

-0.89

TEMPERATURA MAXIMA MEDIA MENSUAL ®

Tmin

Cº

20.39 21.35 22.85 23.58 23.53 22.67 21.61 20.50 19.95 20.43 20.67 20.01

1.59

0.34

16.50 39.00 45.60 58.40 102.00 93.10 79.70 22.80

1.19

2.35

2.47

3.50

3.57

4.27

4.53

3.69

4.01

2.38

0.39

1.70

464.71

6.657

187

50

180.00

DESCRIPCION

La Microcuenca de la Sibayllohuato, hasta la ubicación del actual de punto de captación proyectado 38.73 que aproximadamente es de 800 mts. aguas arriba de la zona de las piscigranjas. La cuenca tiene una extención de 6.66 K de superficie. La altitud promedio de la cuenca es de 960.00 m.s.n.m. Presenta en su superficie morfología con una superficie plana, con cobertura vegetal abundante tipico de la selva 12.01 alta. No se ha constatado el afloramiento de manantiales permanentes de recarga siendo estos principalmente debido a la escorrentía directa. 2.42

21.46

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CUADRO Nº 21 GENERACION DE CAUDALES MENSUALES MUCROCUENCA SIBAYLLOHUATO DATOS BASICOS Hc = He = Pc = Te =

960.00 664.00 2,162.49 11.28

msnm msnm mm/año ºC

LS = R= TD = AR =

Altura Media de la Cuenca Altura de la Estación de Referencia Precipitación Media de la Cuenca Temperatura Estación de Referencia

12º 46'23" 180.00 mm/año 50.00 días 6.66 Km²

Latitud Sur Centro de Gravedad de la Cuenca *Retención de la Cuenca *Duración de la Temporada Seca Area de la cuenca

CALCULOS BASICOS CALCULO DEL COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO 1.- TEMPERATURA MEDIA DE LA CUENCA (ºC) Tc = (Te-(0,0059*(Hc-He)) Tc =

CALCULO DEL COEFICIENTE DE PRECIPITACION EFECTIVA Coeficientes de Precipitación Efectiva 9.5

2.- TEMPERATURA MEDIA DE LA CUENCA (ºF) F = 1,8*Tc+32 F= 49.16648 3.- COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO (C) Ct = 300 + 25*Tc +0,05*Tc^3 Ct = 542.76 . Déficit de escurrimiento (D0,D1) D0 = 0,872*Pc+1,032*ETP-1380 D0 = 505.69 . D1 = Pc/(0,9+Pc^2/Ct^2)^0,5 D1 = 528.00 4 Coeficientes . C1 = 0,914-2,36E-4*Pc-0,0581*Tc C1 = -0.15 . C2 = 0,682-0,0526*Tc-1,36E-4*Tc^2 C2 = 0.17 . C3 = 1,813-1,87E-4*Pc-1,12E-3*ETP C3 = 1.41 . C4 = 5,21-7,31E-3*ETP+2,68E-6*ETP^2 C4 = 5.21 . C5 = (Pc-D0)/Pc C7 = 0.77 . C6 = (Pc-D1)/Pc C8 = 0.76 5.- Determinar C: C=(C3+C4+C5+C7+C8)/5 (promedio) Valor C= 0.76 adoptado

C1 = (C*Pc-PEII)/(PEI-PEII) C1 = (C*Pc-PEIlI)/(PElI-PEIlI) C1 = C1 = -1.267219219 -0.598692073 C2 = (C*Pc-PEI)/(PEII-PEI) C2 = (C*Pc-PEIl)/(PEllI-PEII) C2 = C2 = 2.267219219 1.598692073 CALCULO DEL COEFICIENTE DE AGOTAMIENTO a1 = -0,00252*ln(AR)+0,034 a1 = 0.029222914 2.- Agotamiento rápido por la retención entre (50 mm/año - 80 mm/año) y vegetación poco desarrollada (puna) a2 = -0,00252*ln(AR)+0,030 a2 = 0.025222914 3.- Agotamiento mediano por retención mediana (80 mm/año) y vegetación mezclada (pastos, bosques y terrenos cultivados) a3 = -0,00252*ln(AR)+0,026 a3 = 0.021222914 4.- Agotamiento reducido por alta retención arriba de (100 mm/año) y vegetación mezclada (pastos, bosques y terrenos cultivados) a4 = -0,00252*ln(AR)+0,023 a4 = 0.018222914 5.- Determinar el coeficiente de agotamiento a= 0.01822 a2 por que adapta a la zona (Selva)

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CUADRO Nº 22 GENERACION DE CAUDALES MENSUALES PARA EL AÑO PROMEDIO MEDIANTE EL MODELO HIDROLOGICO MICROCUENCA SIBAYLLOHUATO AREA:

6.66

Km²

LATITUD :

PRECIPITACION M

PRECIPITA CION

E S

TOTAL

12º 46'23"

MENSUAL

PE I

PE II

PE III

73º32' 27"

ALTITUD :

PE

GASTO

ABASTECIMIENTO

bi Relacion mes

Gi ai Gasto de Coef. de Retención Agotamiento mm/mes

960

msnm

Cuadro N° 81-D CAUDALES MENSUALES

CONTRIBUCION DE LA RETENCION

PRECIPITACION EFECTIVA PE I

LONGITUD :

GENERADOS Ai Abast. de mm/mes Retención mm/mes

m³/s

mm/mes

(mm/mes)

mm/mes

mm/mes

mm/mes

mm/mes

anterior/actual

JUL

44.90

0.00

0.00

5.00

9.30

11.30

0.108

14.72

26.02

0.065

AGO

96.59

7.80

7.80

22.40

37.00

40.90

0.062

8.37

49.27

0.122

SET

143.65

28.30

28.30

57.70

83.90

95.00

0.036

4.84

99.84

0.256

OCT

182.91

62.30

62.30

96.50

123.20

139.80

0.020

2.75

142.55

0.354

NOV

177.65

57.10

57.10

91.20

117.90

133.90

-0.05

-9.00

124.90

0.321

DIC

222.64

102.00

102.00

136.20

162.90

178.90

-0.30

-54.00

124.90

0.310

ENE

323.20

202.60

202.60

236.80

263.50

279.50

-0.40

-72.00

207.50

0.516

FEB

321.44

200.80

200.80

235.00

261.70

277.70

-0.15

-27.00

250.70

0.690

MAR

322.75

202.10

202.10

236.30

263.00

279.00

-0.10

-18.00

261.00

0.649

ABR

178.28

57.70

57.70

91.90

118.60

135.20

0.579

78.70

213.90

0.549

MAY

101.37

0.00

0.00

25.10

41.30

56.90

0.329

44.73

101.63

0.253

JUN

47.11

0.00

0.00

5.40

9.90

12.20

0.190

25.89

38.09

0.098

TOTAL

2162.49

920.70

920.70

1239.50

1492.20

1640.30

1.324

180.00

1,640.30

0.349

(*) No ha registrado ningún aforo en la zona

1.00

-180.00

AFORADOS (*) m³/s

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

CUADRO Nº 23 CALCULO DE LA REGRESION TRIPLE EN BASE A LOS VALORES DEL AÑO PROMEDIO- MICROCUENCA SIBAYLLOHUATO M Qt Qt-1 PE CUADRO ESTADISTICO PARA EL CALCULO DE LA ECUACION DE REGRESION (Z^2) E (X) (Y) (Z) (X^2) (XY) (XZ) (Y^2) (YZ) S mm/mes mm/mes mm/mes JUL 26.02 49.27 11.30 676.96 1281.83 294.01 2427.15 556.71 127.69 AGO 49.27 26.02 40.90 2427.15 1281.83 2014.99 676.96 1064.16 1672.81 SET 99.84 49.27 95.00 9968.60 4918.87 9485.07 2427.15 4680.28 9025.00 OCT 142.55 99.84 139.80 20321.28 14232.87 19928.87 9968.60 13958.03 19544.04 NOV 124.90 142.55 133.90 15600.01 17804.84 16724.11 20321.28 19087.81 17929.21 DIC 124.90 124.90 178.90 15600.01 15600.01 22344.61 15600.01 22344.61 32005.21 ENE 207.50 124.90 279.50 43056.25 25916.75 57996.25 15600.01 34909.55 78120.25 FEB 250.70 207.50 277.70 62850.49 52020.25 69619.39 43056.25 57622.75 77117.29 MAR 261.00 250.70 279.00 68121.00 65432.70 72819.00 62850.49 69945.30 77841.00 ABR 213.90 261.00 135.20 45752.16 55827.26 28918.95 68121.00 35287.20 18279.04 MAY 101.63 213.90 56.90 10329.18 21738.95 5782.89 45752.16 12170.77 3237.61 JUN 38.09 101.63 12.20 1451.16 3871.60 464.75 10329.18 1239.92 148.84 AÑO 1640.30 1651.48 1640.30 296154.25 279927.77 306392.89 297130.24 272867.09 335047.99 1.- FORMULAS EMPLEADAS EN LA ECUACION DE REGRESION MULTIPLE 2.- VALORES DE PARAMETROS DE LA REGRESION J = (SUM X^2)-((SUM X)^2)/12 71,937.70 B1 = 4.627 K = SUM XY-(SUM X)*SUM Y/12 54,184.09 B2 = 0.386 L = (SUM XZ)-SUM X * SUM Z/12 82,176.94 B3 = 0.577 M = (SUM Y^2)-(SUM Y)^2/12 69,849.03 r = 0.9748 U = (SUM YZ)-SUM Y * SUM Z/12 47,124.02 S = 19.925 X = (SUM Z^2)-(SUM Z)^2/12 110,832.65 (1-r^2)^1/2*S = 4.441 O = (L*U-K*X)/(U^2-M*X) 0.39 3.- ECUACION DE REGRESION FINAL P = (K*U-L*M)/(U^2-M*X) 0.58 Q = (SUM X-O * SUM Y - P * SUM Z)/12 4.63 CMt = 1.180 + 0.116 * CMt-1 + 0.864 * PEt + 1.018 * Z V = (O*K) 20,932.71 W = P*L 47,431.88 r = ((V+W)/J)^.5 0.97 S = ((J-V-W)/(9))^.5 19.93

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

CUADRO Nº 24 REGISTRO HIDROMETEOROLOGICO GENERADO Precipitación Efectiva II (mm) MICROCUENCA SIBAYLLOHUATO SIBAYLLOHUATO

ESTACION:

LAT:

12º 46'23"

DIST:

HUANTA

LONG:

73º32' 27"

PROV:

HUANTA

ALT:

960

DEPARTAMENTO:

AYACUCHO

msnm

ITEM

AÑO

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SET

OCT

NOV

DIC

TOTAL

MEDIA

1

1962

169.22

121.07

138.90

135.19

34.70

5.10

26.40

9.00

104.01

121.00

26.40

65.70

956.70

79.73

2

1963

119.78

210.57

147.33

130.43

8.70

10.50

2.90

22.00

160.87

43.60

93.07

161.13

1110.88

92.57

3

1964

159.12

62.50

94.31

51.00

32.40

3.00

3.50

3.50

32.90

165.08

90.20

134.50

832.01

69.33

4

1965

202.56

258.88

360.92

12.90

13.10

2.60

4.50

10.10

53.50

192.00

63.40

127.85

1302.31

108.53

5

1966

147.19

127.30

114.63

123.68

26.30

11.30

7.00

29.10

81.01

286.60

218.57

122.02

1294.70

107.89

6

1967

85.94

179.05

208.38

72.18

13.60

15.70

5.60

8.30

7.60

58.20

26.60

73.78

754.93

62.91

7

1968

578.05

148.99

227.09

34.60

9.30

3.60

7.60

6.10

9.50

27.20

57.30

78.16

1187.50

98.96

8

1969

145.67

469.34

435.36

199.75

24.60

3.00

3.70

17.70

2.40

44.70

120.46

121.92

1588.60

132.38

9

1970

266.65

192.91

226.58

108.49

14.30

2.50

29.20

124.84

19.50

59.10

76.19

112.26

1232.51

102.71

10

1971

311.86

440.73

221.57

129.44

35.30

4.60

3.40

7.70

7.30

39.50

131.52

234.57

1567.49

130.62

11

1972

436.88

303.31

269.85

53.40

3.50

2.00

2.60

272.67

103.27

146.26

29.60

126.00

1749.34

145.78

12

1973

252.73

265.35

284.29

49.90

30.30

21.20

1.00

5.60

51.10

68.15

116.99

221.07

1367.68

113.97

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

CUADRO Nº 24 REGISTRO HIDROMETEOROLOGICO GENERADO Precipitación Efectiva II (mm) MICROCUENCA SIBAYLLOHUATO SIBAYLLOHUATO

ESTACION:

LAT:

12º 46'23"

DIST:

HUANTA

LONG:

73º32' 27"

PROV:

HUANTA

ALT:

960

DEPARTAMENTO:

AYACUCHO

msnm

ITEM

AÑO

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SET

OCT

NOV

DIC

TOTAL

MEDIA

13

1974

265.92

286.79

312.64

83.44

70.33

15.20

8.70

25.90

348.02

21.70

31.60

34.90

1505.13

125.43

14

1975

86.55

270.15

333.38

24.70

32.80

3.30

2.60

4.20

7.20

118.46

211.21

275.57

1370.12

114.18

15

1976

323.92

188.84

169.97

211.79

110.59

2.70

0.90

8.40

98.94

86.93

108.79

159.31

1471.08

122.59

Nº DATOS

15

15

15

15

15

15

15

15

15

15

15

15

15

15

MEDIA

236.80

235.05

236.35

94.73

30.65

7.09

7.31

37.01

72.47

98.57

93.46

136.58

1,286.06

107.17

DESV.STD

131.36

108.53

93.73

58.51

26.59

5.92

8.34

69.37

86.89

71.34

58.81

63.83

273.45

22.79

C.V.

0.6

0.5

0.4

0.6

0.9

0.8

1.1

1.9

1.2

0.7

0.6

0.5

0.2

0.2

PE II.MINIMA

85.94

62.50

94.31

12.90

3.50

2.00

0.90

3.50

2.40

21.70

26.40

34.90

754.93

62.91

PE II.MAXIMA

578.05

469.34

435.36

211.79

110.59

21.20

29.20

272.67

348.02

286.60

218.57

275.57

1,749.34

145.78

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

CUADRO Nº 25 CAUDALES GENERADOS Periodos extendidos (mm) MICROCUENCA SIBAYLLOHUATO SIBAYLLOHUATO

ESTACION: AREA :

6.657

km

2

LAT:

12º 46'23"

B1 =

4.63

mm/mes

LONG: ALT:

73º32' 27" 960.00

B2 = B3 =

0.39 0.58

mm/mes mm/mes

msnm

B4 =

4.44

mm/mes

ITEM

AÑO

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SET

OCT

NOV

1

1962

146.78

120.82

130.88

134.20

77.15

51.57

72.35

60.98

106.89

126.97

2

1963

119.12

177.48

146.60

124.21

63.43

63.19

52.03

71.15

143.30

83.61

3

1964

138.66

93.24

111.83

88.43

70.45

61.48

59.81

48.03

73.51

148.43

4

1965

170.29

195.34

266.77

58.00

63.92

48.81

59.73

54.25

91.10

159.33

5

1966

142.75

120.12

112.41

129.93

65.07

58.85

62.01

69.68

98.55

6

1967

100.15

151.92

174.95

96.68

62.26

68.99

49.24

60.59

7

1968

383.53

139.83

183.10

69.99

63.78

54.84

64.30

49.06

8

1969

134.40

321.82

305.70

162.83

65.25

60.18

49.49

9

1970

202.27

166.14

186.83

115.70

60.01

53.90

75.30

10

1971

238.01

307.36

185.02

122.78

75.70

55.47

58.63

11

1972

303.72

228.76

205.64

78.13

53.94

58.29

12

1973

200.96

210.28

215.67

84.61

66.56

69.01

13

1974

201.45

214.44

235.15

14

1975

104.54

213.06

247.84

15

1976

242.53

165.72

146.85

96.31

QO =

124.90

mm/mes

DIC

TOTAL

MEDIA

67.82

94.00

1190.4

99.2

101.93

146.70

1292.7

107.7

111.17

129.41

1134.4

94.5

84.96

120.99

1373.5

114.5

222.54

185.80

124.23

1392.0

116.0

62.83

82.09

72.48

94.29

1076.5

89.7

62.16

69.76

80.42

99.72

1320.5

110.0

69.97

51.83

82.92

115.99

117.60

1538.0

128.2

126.08

60.16

93.95

99.46

112.51

1352.3

112.7

61.70

59.25

70.11

122.34

189.94

1546.3

128.9

47.43

212.29

110.06

141.54

71.30

128.24

1639.3

136.6

49.17

59.02

84.90

85.37

124.20

182.06

1431.8

119.3 123.4

250.83

66.54

69.68

71.54

1481.1

49.74

64.86

117.00

177.08

216.38

1436.0

119.7

60.25

109.87

107.93

110.06

138.09

1477.5

123.1

90.42

62.76

53.02

68.96

61.60

76.07

50.97

56.90

180.69

108.49

58.69

48.31

Nº DATOS

15

15

15

15

15

15

15

15

15

15

15

15

15

15

Q.PROMEDIO

188.61

188.42

190.35

106.94

70.83

58.47

57.18

74.78

95.34

110.54

106.31

131.05

1,378.83

114.90

DESV.STD

75.91

62.45

54.92

34.80

13.18

5.86

8.38

40.89

48.42

41.70

35.04

37.93

151.85

12.65

C.V.

0.4

0.3

0.3

0.3

0.2

0.1

0.1

0.5

0.5

0.4

0.3

0.3

0.1

0.1

Q.MINIMO

100.15

93.24

111.83

58.00

53.94

48.81

47.43

48.03

51.83

66.54

67.82

71.54

1,076.49

89.71

Q.MAXIMA

383.53

321.82

305.70

180.69

108.49

69.01

75.30

212.29

250.83

222.54

185.80

216.38

1,639.34

136.61

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

CAUDRO Nº 26 RESUMEN DE CAUDALES MEDIOS MENSUALES GENERADOS (M3/SEG) DATOS

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SET

OCT

NOV

DIC

MEDIA

MICROCUENCA SIBAYLLOHUATO Nº datos

15

15

15

15

15

15

15

15

15

15

15

15

Q. PROMEDIO Desviacion Estándar

m /s

3

0.469

0.518

0.473

0.275

0.176

0.150

0.142

0.186

0.245

0.275

0.273

0.326

0.292

m /s

3

0.189

0.172

0.137

0.089

0.033

0.015

0.021

0.102

0.124

0.104

0.090

0.094

0.097

C.V.

%

0.402

0.331

0.289

0.325

0.186

0.100

0.146

0.547

0.508

0.377

0.330

0.289

0.319

Q.MINIMO

m /s

3

0.249

0.257

0.278

0.149

0.134

0.125

0.118

0.119

0.133

0.165

0.174

0.178

0.173

Q.MAXIMO

m /s

3

0.953

0.886

0.760

0.464

0.270

0.177

0.187

0.528

0.644

4.441

0.477

0.538

0.860

Q. 75%

m /s

3

0.342

0.403

0.381

0.214

0.154

0.140

0.128

0.117

0.161

0.205

0.212

0.262

0.227

m3/mes 914,716 973,923 1,020,552 277,820 412,379 362,906 343,058 314,200 417,257 548,633 275,187 702,085 Oferta total *** Para efectos de diseño se asumen los caudales al 75 de persistencia

6,562,715

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CUADRO Nº 27 RESUMEN DE CAUDALES MEDIOS MENSUALES GENERADOS DE LA CAPTACIÓN SIBAYLLOHUATO

APORTES DE LA N°

MESES

DIAS

CAPTACIÓN SIBAYLLOHUATO

1

ENE

31

0.342

2

FEB

28

0.403

3

MAR

31

0.381

4

ABR

30

0.214

5

MAY

31

0.154

6

JUN

30

0.140

7

JUL

31

0.128

8

AGO

31

0.117

9

SET

30

0.161

10

OCT

31

0.205

11

NOV

30

0.212

12

DIC

31

0.262

PROMEDIO ANUAL (m3/seg)

0.227

Del cuadro anterior se tiene un caudal promedio anual Qmed= 0.22m3/seg y un caudal mínimo Qmin=0.128m3/seg.

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5.3

ESTIMACIÓN DEL CAUDAL DE DISEÑO DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE RUGOSIDAD (n).Para la determinación del coeficiente de rugosidad (n de Manning), se ha uniformizado un solo coeficiente de rugosidad, ya que se ha determinado en la zona un cauce con muchas piedras y lecho de arcilla en el fondo. Se ha determinado, empleando tres ecuaciones según diferentes métodos.

1. EN CENTRO Y EXTREMOS (BANCOS) DEL CAUCE * Según COWAN Condiciones del río Material del cauce:

A terroso B rocoso C gravoso fino D gravoso grueso Material del cauce adoptado Grado de irregularidad A ninguna B leve C regular D severo Grado de irregularidad adoptado Secciones variables A leve B regular C severo Variación de la sección adoptada Efecto de obstrucciones A despreciables B menor C apreciable D severo Efecto de las obstrucciones adoptado

D

=

C

A

B

=

=

=

0.028

0.010

0.000

0.030

Vegetación A ninguna B poco C regular D alta Vegetación adoptada Grado de sinuosidad A insignificante

D

= 0.080

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B regular C considerable Grado de sinuosidad adoptado

B

Valor de "n" según COWAN

=

1.00

n = 0.15

* Según SCOBEY Condiciones del riachuelo: n = 0.025 Cauce de tierra natural limpios con buen alineamiento con o sin algo de vegetación en los taludes y gravillas dispersas en los taludes. n = 0.030 Cauce de piedra fragmentada y erosionada, sección variable con algo de vegetación en los bordes y considerable pendiente (típico de los ríos de entrada de ceja de selva) n = 0.035 Cauce de grava y gravilla con variación considerable de la sección transversal con algo de vegetación en los taludes y baja pendiente. (típico de los ríos de entrada a la ceja de selva) n = 0.040 - 0.050 Cauce con gran cantidad de canto rodado suelto y limpio, sección transversal variable con o sin vegetación en los taludes.(típico de los ríos de la sierra y ceja de selva) n = 0.060 - 0.075 Cauce con gran crecimiento de maleza, sección obstruida por la vegetación externa y acuática de alineamiento y sección irregular.

Habiéndose determinado el coeficiente entre 0.060 - 0.075, por lo tanto el valor de n: Valor de "n" según SCOBEY

n

=

0.060

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* Según U.S. Soil Conservation Service (USBR) Pasos: 1. Supóngase un valor básico para n 2. Elijase un valor que modifica el de n por la rugosidad o grado de irregularidad 3. Elijase un valor que modifica el de n por variación de forma y tamaño de la sección transversal 4. Elijase un valor que modifica el de n por obstrucciones formadas por arrastres y depósitos, tocones, raíces expuestas y troncos caídos. 5. Elijase un valor que modifica el de n por la vegetación. 6. Elijase un valor que modifica el de n por la tortuosidad. 7. Súmense los valores obtenidos en los conceptos de 1 a 6. Datos que ayudan a elegir los diferentes valores de n 1

Valores básicos de n recomendados Cauces Cauces Cauces Cauces

en en en en

Elegido 2

tierra roca grava fina grava gruesa

0.010 0.015 0.014 0.028

n1=0.015

Aumento del coeficiente n por grado de irregularidad Cauces parejos Poco irregulares Moderados Muy irregulares Elegido

0.000 0.005 0.010 0.020

n2=0.010

3 Aumento del coeficiente n por cambio de dimensiones y forma de sección transversal Graduales 0.000 Ocasionales 0.005 Frecuentes 0.010 a 0.015 Elegido 4

n3

= 0.005

Aumento del coeficiente de n por efecto de las obstrucciones De efecto inapreciable De muy poco efecto De efecto apreciable

0.000 0.010 0.030

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De mucho efecto Elegido 5

0.030

n4=0.010

Aumento del coeficiente de n por vegetación De De De De

poco efecto efecto medio mucho efecto muchísimo efecto

Elegido

0.005 0.010 0.025 0.050

a a a a

0.010 0.025 0.050 0.100

n5=0.035

6.- Aumento del coeficiente de n por la tortuosidad del cauce, a continuación se muestran los parámetros según se detallan: Ls = longitud del tramo recto Lm/Ls 1.0 - 1.2 1.2 - 1.5 > 1.5 Elegido

Lm = longitud del tramo con meandros n 0.000 0.15 veces ns 0.30 veces ns

n6=0.000

Valor de "n" según U.S.B.R.

n

= 0.095

Seleccionando el valor de "n" , promediando por los tres métodos descritos

n =(0.095+0.06+0.148)/3

=

0.101

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5.4

CÁLCULO DE LA AVENIDA MÁXIMA MÉTODO DEL HIDROGRAMA UNITARIO SINTÉTICO DEL SCS Para determinar el caudal de máximas avenidas, se ha utilizado el método del Hidrograma Unitario Sintético del S.C.S, Servicio de Conservación de Suelos, cuyos cálculos y formulas empleadas en ello se muestran en detalle en los anexos correspondientes, así mismo el Hidrograma unitario obtenido para la cuenca también es mostrada, los resultados de los caudales obtenidos son mostrados en el grafico Nº 12 y los cuadros Nº 23.

CUADRO Nº 28 DETERMINACION DEL NÚMERO DE CURVA Espacio comprendido entre: Cota 675@1479

Condición Hidrológica Buena Bosque

Grupo Hidrológico D

Condición de Humedad Seca Normal Húmeda 35 74 74

CUADRO Nº 29 CALCULO DE LA RETENCION POTENCIAL MAXIMA

Alturas de la cuenca Cota 675@1479 TOTAL

Area parcial 6.67 6.67

Seca 35

CN Ponderado Normal Húmeda 74 74

CUADRO Nº 30 RESULTADO APLICACION DE LA RETENCION POTENCIAL MAXIMA S Unidad Seca Normal Húmeda Pulg. 18.57 3.51 3.51 mm. 471.71 89.24 89.24 cm. 47.17 8.92 8.92

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HIDROGRAMA UNITARIO SCS CUENCA RIO SIBAYLLOHUATO

1.80

CAUDAL (m3/s-mm)

1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

TIEMPO (Hr.)

Gráfico Nº 12: Hidrograma Unitario de Máximas Avenidas

5.00

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CUADRO Nº 31 CÁLCULO DEL HIDROGRAMA TOTAL DE LA AVENIDA MÁXIMA Tr = 200 años DATOS

: Ac D Tc

TIEMPO

0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9 - 10 10 - 11 11 - 12 12 - 13 13 - 14 14 - 15 15 - 16 16 - 17 17 -18 18 - 19 19 - 20 20 - 21 21 - 22 22 - 23 23 - 24

: : :

6.66 Km² 1 Hora 0.57 Horas

Tp : Tb : qp :

Qp to to + tp to + tb CAUDALES DEL HIDROGRAMA m^3/s t inicial t máx. t final 0 1 2 3 4 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.59 18.00 19.74 1.59 1.32 1.39 1.25 1.29 1.34 0.92 0.93 0.95 0.73 0.74 1.00

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 21.00 22.00 23.00

0.84 1.84 2.84 3.84 4.84 5.84 6.84 7.84 8.84 9.84 10.84 11.84 12.84 13.84 14.84 15.84 16.84 17.84 18.84 19.84 20.84 21.84 22.84 23.84

TOTAL

2.25 3.25 4.25 5.25 6.25 7.25 8.25 9.25 10.25 11.25 12.25 13.25 14.25 15.25 16.25 17.25 18.25 19.25 20.25 21.25 22.25 23.25 24.25 25.25

0.842 Horas 2.248 Horas 1.645 m^3/s/mm

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

2.29

0.46

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00 15.98

3.18

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00 17.52

3.48

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

1.42

0.28

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

1.18

0.23

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

1.24

0.25

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

1.11

0.22

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

1.15

0.23

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

1.19

0.24

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.81

0.16

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.83

0.16

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.85

0.17

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.64

0.13

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.65

0.13

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.88

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

2.3

16.4

20.7

4.9

1.5

1.5

1.4

1.4

1.4

1.0

1.0

1.0

0.8

0.8

1.0

Municipalidad Distrital de Kimbiri

ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO DE BOCATOMA

Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

HIDROGRAMA TOTAL DE LA AVENIDA MÁXIMA PARA UN PERIODO DE RETORNO DE 200 AÑOS

22 20 18

Caudales (m3/s)

16 14 12 10 8 6 4 2 0 0

5

10

15

20

25

30

tiempo (hr) Seri… Gráfico Nº 13: Hidrograma Total de Máxima Avenida Tr=200 años

CUADRO Nº 32 CAUDALES MÁXIMOS PARA DIFERENTES PERIODOS DE RETORNO. Tr

P(mm)

Pe

Qdiseño

(Años) 10 20 30 50 100 200 300 500

Gumbel 38.84 43.39 46.01 49.28 53.70 58.10 60.67 63.91

(mm) 3.997 5.684 6.755 8.189 10.275 12.512 13.885 15.678

(m /s) 6.57 9.35 11.11 13.47 16.90 20.70 22.83 25.78

3

De los cálculos realizados tomamos el caudal de diseño para un Período de Retorno de 200 años, por lo tanto tenemos:

Municipalidad Distrital de Kimbiri

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Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

Q

5.5

diseño

= 20.70m 3/ s

(Tr = 200 años)

DETERMINACION DEL NIVEL DE CRECIDA Con este caudal de diseño

Q

diseño

= 20.70 m 3/ s y para las secciones de

cada 10 metros río abajo se calcula el tirante crítico y las velocidades con el programa Hec- Ras 3.1.1. -

Sección 0+060, NAME= 1149.90 msnm, en el punto de captación, en condiciones normales, con un tirante de 2.20 m, en caso de no haber constricción.

Pero con la construcción de la bocatoma se revestirá con mampostería, entonces recalculamos la nueva cota NAME =1147.70+0.58m=1148.28 m tal como se muestra en el siguiente calculo con el programa H-Canales.

Gráfico Nº 14: Cálculo con H-Canales en zona de captación

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Proyecto: “Mejoramiento de la competitividad acuícola en el distrito de Kimbiri, provincia La Convención-Cusco”

Se ha determinado en función al límite de velocidad permisible entre 3 - 6 m/seg.

5.6

DETERMINACION DE ENCAUZAMIENTO.

LA

ALTURA

DE

LOS

MUROS

DE

Teniendo en cuenta la simulación HIDRAULICA realizada mediante el programa HEC – RAS, para un periodo de retorno de 200 años (Anexo), se transitó el Hidrograma de máximas avenidas generado en el tramo en estudio (L = 1,3660 m), cuyo caudal máximo de diseño fue de Q = 20.70 m3/s, y la cota Máxima que llega la superficie libre del agua es de 1148.28 msnm,

en la progresiva

0+060 en la zona de captación, para un ancho de encauzamiento de 3.00 mt. NAME=1148.84 msnm Por lo tanto la altura de los muros de encauzamiento de la bocatoma será como mínimo, será según la siguiente consideración.

COTA MINIMA = MAME+ hr + hv + Sobreelevación

Donde: hr=Altura de remanso. Para determinad la altura de remanso evaluaremos la siguiente formula:

hr  n  (V22  Vm2 )

Donde :

hr = altura máxima del remanso (m) n = coeficiente de remanso n

= 0.07

(tabla)

V2 =velocidad media del agua en la sección de entrada a la constricción.

V2 = Qd / (A2.u) A2 = área hidráulica que corresponde a la longitud de apertura. A2

=

4.064 m2

(ver calculo de H-Canales)

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u = coeficiente de contracción u

= 0.93

(tabla)

Vm = velocidad media del agua en la sección transversal de la corriente, suponiendo que no hay constricción.

Vm = 1.24 m/seg Velocidad de entrada V2

=20.7/(4.064*0.93)=

5.48

m/s

Altura máximo del remanso hr

=

0.07*(5.48^(2)-1.24^(2))=1.99

m

Altura de velocidad hv

=

1.24^2/(2*9.81)=0.078

m.

Sobreelevación mín=0.50m (seguridad contra inundaciones), medido desde la superficie del agua hasta la cota del muro a construirse. Como el Número de Froude=0.40