ESTUDIO HIDROLÓGICO HUARIACA

MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE HUARIACA

ESTUDIO HIDROLÓGICO

“MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE RIEGO TECNIFICADO EN LOS PREDIOS DE LAS LOCALIDADES DE TAMBOPATA, SHAURA Y HUANCAYOG - DISTRITO DE HUARIACA, PROVINCIA DE PASCO - PASCO

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ESTUDIO HIDROLÓGICO PROYECTO

: "MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE RIEGO TECNIFICADO EN LOS PREDIOS DE LAS LOCALIDADES DE TAMBOPATA, SHAURA Y HUANCAYOG – DISTRITO DE HUARIACA – PROVINCIA DE PASCO – PASCO”

MODO DE EJECUCIÓN: POR ADMINISTRACIÓN DIRECTA FECHA

: MAYO 2016

En el presente, se documenta las memorias de cálculo realizadas para el proyecto:

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MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE HUARIACA CÁLCULO DE DEMANDA NOMBRE DEL PROYECTO:

“MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE RIEGO TECNIFICADO EN LOS PREDIOS DE LAS LOCALIDADES DE TAMBOPATA, SHAURA Y HUANCAYOG – DISTRITO DE HUARIACA – PROVINCIA DE PASCO – PASCO”.

FECHA

mayo 2016.

1.- ANÁLISIS DE OFERTA DE AGUA La oferta de agua es la cantidad de agua proveniente de las lluvias y manantiales, para poder cuantificar dicha agua es necesario contar con datos de estaciones Meteorológicas e hidrológicas y un estudio realizado con mucho tiempo de antelación, esta información no existe, por lo cual se ha realizado un estudio puntual, con la cual se permite conocer de manera aproximada la cantidad de agua que se dispone para el presente proyecto. En consecuencia, se ha realizado los siguientes estudios a Aforamiento no instrumentado in situ b. Cálculos Hidrológicos con Métodos Indirectos c. Cálculos Hidrológicos con Método Directo (Cálculo aproximado) d. Determinación de Caudal Mínimo 1.1

. - Aforamiento No Instrumentado

El aforamiento se ha realizado en el mes de marzo en la zona donde se la futura bocatoma, en la Quebrada llamada Cashayog, por lo comuneros. Figura Al Ubicación de la zona de aforamiento.

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Figura A2 Ubicación de Bocatoma Proyectada

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Mediciones Se ha realizado mediciones de aforo, en una porción de quebrada que corresponde a la zona de la bocatoma, para ello se ha empleado flotadores de masa despreciable (Corchos), de pequeña dimensión y se ha obtenido valores de tiempo en recorrer determinada longitud, las cuales se presentará a continuación. Figura A3 Tramo de Quebrada Asumida para Aforamiento

Sección de aforos aguas abajo

Sección de aforo aguas arriba

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MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE HUARIACA Pendiente aproximada =S=1% Tiempos Registrados con flotador artesanal

Tabla A1 Tiempos Registrados Prueba

Tiempo (e)

1

2.20

2

2.15

3

2.18

4

2.14

5

2.35

6

1.95

El cálculo del Caudal se realiza a través de la siguiente formula V=l/t Q= (A Pa L) /l Donde Q = m3/s A = anchura media del canal P = profundidad media L = longitud de la sección del canal t = tiempo en segundos que tarda el corcho en recorrer la distancia L a = factor constante para cada tipo de suelo: 0.9 arena: 8.5 arcilla: 0.8 roca.

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MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE HUARIACA Tabla A2 Velocidades Calculadas Prueba

Velocidad (m/s)

1

0.48

2

0.49

3

0.48

4

0.49

5

0.45

6

0.54

Tabla A3 Calculo de Áreas en Sección de Aforo

Sección

Área (m2)

Aguas Arriba

0.9614

Aguas Abajo

0.4560

Media

0.7087

De acuerdo a la fórmula de caudal L/t = 0.49 PA = 0. 7087 a= 0.85 Por lo cual el caudal calculado es Q = 0.295 m3/s Q = 295.17 l/s 1.2.- Cálculos Hidrológicos con Métodos Indirectos Puesto que no se cuenta con datos suficientes de precipitación sobre la cuenca, no se realizará el cálculo de la intensidad de lluvia según curvas de Intensidad Duración — Frecuencia, por lo cual se recurre a los Métodos Indirectos, para el cálculo del caudal de lluvia se empleó el método de SANTI, FORTI, KUICHLING y MEYER. “MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE RIEGO TECNIFICADO EN LOS PREDIOS DE LAS LOCALIDADES DE TAMBOPATA, SHAURA Y HUANCAYOG - DISTRITO DE HUARIACA, PROVINCIA DE PASCO - PASCO

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SANTI Qmax(m3/s) = C. A1/2 Cuando A 1000 km2 C=33 para Tr 100 años C=50 para Tr 500 años C=66 para Tr 1000 años

FORTI Para precipitación máxima de 400 mm/día Qmaz(m3/s)= 3,25 x(

)+1

Para precipitación máxima de 200 mm/día Qmaz(m3/s)= 2,35 x(

)+0.5

Qmaz(m3/s)= 3,25 x(

)+20

Qmaz(m3/s)= 3,25 x(

)+7.4

KUICHLING Para crecidas Ocasionales

Para crecidas Excepcionales

Donde A esta en millas Cuadradas El caudal Q en pie3/s/milla2 MEYER

Qmax = 1.75 X C X A1/2 A esta en Km2 C varía entre 30 y 100

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MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE HUARIACA Calculo del área de la cuenca hidrográfica de la quebrada Cashayog, para lo cual se emplea programas de cómputo especializados, como a continuación se muestra. Figura A5 Cuenca Hidrográfica de la Quebrada Cashayog

La línea de color azul indica la cumbre de la cuenca de la Quebrada Cashayog

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Delimitación Específica correspondiente a la zona de proyecto

El área de la cuenca es de 3830367.6127 m 2, lo cual es 3.83 Km2, lo cual es 1.48 millas2 y 383.04 Ha. De acuerdo con el cálculo del área se procede a calcular el caudal correspondiente. SANTI Puesto que el área < 1000 km2 y asumimos un periodo de retorno de retorno Tr = 100 años, entonces Qp = 64,58 m3/s FORTI Asumiendo que el caudal calculado corresponde a la época de mayor precipitación, consideramos la formulación de 200 mm/día Qp 9.62 m3/s KUICHLING Asumimos que el caudal medido corresponde a una crecida ocasional, entonces Qp 11.58 m3/s MEYER Asumimos el valor de C 30, entonces Qp 102.75 m3/s

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1.3.- Cálculos Hidrológicos con Método Directo Se emplea el método Racional, para los valores de precipitación con las que se cuenta. Tabla A4 Registro de precipitación para un año para la zona de estudio

REGISTRO HIDROMETEOROLÓGICO GENERADO Precipitación Mensual Acumulada (mm)

Estación Coordenadas Altitud

Huariaca Lat. 10° 28" , Log 76° 09” 3300 m.s.n.m

MES

Ene.

Feb.

Mar.

Abr.

Precio.(media) * Precio. (Máx)*

117, 0 136, 6 110, 6

113, 6 135, 4 97,6

131, 6 144, 3 66,4

48, 6 54, 0 27, 4

Precio. (min.)*

Departamento/Región Provincia Distrito

May . 27,4

Juni . 14,1

32,4

17,6

1,8

0,1

Juli. 22, 2 34, 7 1,1

Ago . 22,4

Sep . 57,1

38,7

97,7

2,0

8,3

Oct. 64, 4 70, 5 22, 6

Nov . 77,7 97,1 35,9

Pasco Pasco Huariaca

Dic. 116, 1 151, 1 77,5

total 812,0 1010, 0 451,0

* Precipitación mensual generado Fuente: Equipo Técnico. El método Racional presenta la siguiente formulación Q = 0,278 CIA Donde: Q

: Descarga máxima de diseño (m3/s)

C

: Coeficiente de escorrentía (Ver Tabla N° 08)

I

: Intensidad de precipitación máxima horaria (mm/h)

A

: Área de la cuenca (Km2).

Calculo de I 1.- Calculo del Tiempo de Concentración “MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE RIEGO TECNIFICADO EN LOS PREDIOS DE LAS LOCALIDADES DE TAMBOPATA, SHAURA Y HUANCAYOG - DISTRITO DE HUARIACA, PROVINCIA DE PASCO - PASCO

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Tc=0.3(L/S0.25)0.76

Donde: L= Longitud del cauce mayor (km) S= Pendiente promedio del cauce mayor (m/m) L = 3.48 km S = 0.086 Por lo que Tc 1.23 h 2.- Coeficiente de Simultaneidad Donde: KA = 1-(log10 A/15) A = Área de la cuenca (Km2) KA 1.59 > 1 por lo que asumiremos 1 3.- Precipitación máxima corregida sobre la cuenca P= KAPd Donde: KA = Factor reductor Pd = Precitación máxima diaria La precipitación máxima diaria se calculó de acuerdo a los datos del cuadro A4 En promedio Pd = 2.77 mm Entonces P = 2.77 mm 4.- Intensidad

I=

*(11)

.

.

.

Reemplazando valores I = 1,114 mm/h “MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE RIEGO TECNIFICADO EN LOS PREDIOS DE LAS LOCALIDADES DE TAMBOPATA, SHAURA Y HUANCAYOG - DISTRITO DE HUARIACA, PROVINCIA DE PASCO - PASCO

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Calculo de C

Tabla A5 Coeficientes de escorrentía Método Racional

El lugar del proyecto densa Vegetación, con suelo agrícola bastante permeable, el relieve es abrupto, entonces corresponde un valor de C = 020. Calculo del Caudal Qp = 0.237 m3/s Qp - 237.29 l/s 1.4.- Determinación de Caudal Mínimo Se asume que existe un caudal constante durante todo el año (Esta información es sustentada por los propietarios de los terrenos a regar), el cual emplearemos para el diseño del canal y los sistemas de riego, para la determinación de este caudal mínimo, asumimos que el caudal medido en aforo realizado en campo es la suma de dicho caudal mínimo y el aporte de la precipitación, por lo que buscamos determinar el caudal de precipitación en función de la poca información que se tiene al alcance. De la tabla A4 anterior podemos observar que en el mes de marzo se presenta la máxima precipitación, tomando esta muestra como referente y corroborándose ello con la información de los lugareños, es el mes o la temporada que mayor precipitación existe, fecha en la cual se ha realizado el aforamiento de la quebrada, por lo que el aporte de lluvia es significativo, entonces no puede usarse los caudales de precipitación Qp según los métodos indirectos, ya que los datos son muy grandes, en contraste el método directo Racional arroja resultados más confiables, por lo que consideramos dicho caudal calculado. Caudal mínimo disponible durante los meses de avenidas “MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE RIEGO TECNIFICADO EN LOS PREDIOS DE LAS LOCALIDADES DE TAMBOPATA, SHAURA Y HUANCAYOG - DISTRITO DE HUARIACA, PROVINCIA DE PASCO - PASCO

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Qmin = Qp-Q = 295.17 – 237.29 = 57.88 l/s Qmin = 57.88 l/s

1.5.- Periodo de Retorno de Diseño Valor determinado en función de un Riesgo admisible y el tiempo de vida útil estimado para la estructura. El tiempo de Vida útil estimado es de 15 años. El valor del riesgo admisible que se debe de considerar es mayor al 70 %. Entonces el valor del periodo de retorno es

Tc = 10 años 1,6.- Caudal mínimo Corregido Para determinar un caudal mínimo corregido, debemos de tomar en consideración el factor de riesgo, en consecuencia, se tiene Qmin-corregido = 40.52 l/S 1.7.- Caudal mínimo Disponible Se deberá considerar el 10% del caudal mínimo corregido como caudal ecológico no utilizable, pues se debe de conservar para la preservación del medio ambiente. Qmin-disponible = 36.47 l/S “MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE RIEGO TECNIFICADO EN LOS PREDIOS DE LAS LOCALIDADES DE TAMBOPATA, SHAURA Y HUANCAYOG - DISTRITO DE HUARIACA, PROVINCIA DE PASCO - PASCO

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2.- ANÁLISIS DE DEMANDA DE AGUA En cuanto al análisis de demanda se ha considerado, los cálculos desarrollados en el perfil del proyecto, el cual proporciona la siguiente información en cuanto a caudal de demanda, con la variante de que se ha incrementado el área de riego a solicitud de tos regantes a 25 Ha.

Tabla A5 Módulo de Riego y Área de Riego CAUDAL DISPONIBLE A LA DEMANDA DEL AREA TOTAL (MEJORADA + AGO)

Fuente: Equipo Técnico

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