Pérdida de suelo y modificación de escurrimientos causados ...
PRESENTADO POR · 2017. 9. 1. · La cuenca hidrográfica del rio Ichu tiene un gran potencial, es...
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CIUDAD UNIVERSITARIA DE PATURPAMPA - HUANCAVELICA
2013
DOCENTE: ING. IVAN AYALA BIZARRO
APROVECHAMIENTOS
HIDROELECTRICOS
PRESENTADO POR:
Quinto de la cruz, JOSE ANTONIO
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
HUANCAVELICA
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INTRODUCCIÓN La cuenca hidrográfica del rio Ichu tiene un gran potencial, es conceptuada como el territorio delimitado por los escurrimientos superficiales que convergen hacia un mismo cauce, el cual es indispensable para estudiar la función ambiental, económica y social de las formas que adopta el líquido elemento y su impacto en la vida de las personas que conforman las comunidades adyacentes al cauce del río. El trabajo trata sobre la búsqueda de un lugar óptimo para el planteamiento de una mini central hidroeléctrica la cual se realizó la delimitación de la cuenca y se halló las características morfométricos, también se halló la generación de caudales por el método de las curvas, se realizó la curva masa, trazo preliminar de las conducciones y el diseño de las diferentes características en la línea de conducción como desarenado, Cámara de carga, canal aductor, chimenea de equilibrio y la tuberia forzada.
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OBJETIVOS
Localizar el río Ichu en el mapa (Carta Nacional) y describir la relación entre el río y otros elementos naturales dentro de la cuenca que describe el río mediante el trazado de mapas o la creación de modelos.
Conocer los elementos físicos de la naturaleza que forman la cuenca hidrográfica.
Conocer las Características Físicas de la Cuenca Hidrográfica del río Ichu, a través de los datos obtenidos del análisis de la Carta Nacional.
Establecer una relación entre la importancia de una cuenca hidrográfica saludable y los seres vivos que habitan dentro y en los márgenes del arroyo.
Comprender qué procesos afectan a una gota de agua en las distintas fases del ciclo hidrológico y cómo este ciclo controla la cantidad de agua de nuestro río.
Explicar que es una cuenca hidrográfica y conocer la cuenca por la que discurre. Ubicar un lugar adecuado entre los distritos de Huancavelica y yauli para el
represamiento Hallar los volúmenes de regulación anual, semanal y diario Buscar alternativas para la línea de conducción predimencionamiento de las características que contienen una central
hidroeléctrica
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CUENCA HIDROGRÁFICA
a. Definición: De manera sencilla, se conoce como cuenca hidrográfica al área por donde discurre drenada un río; la cuenca es una unidad natural hidrológica y geofísica, con límites definidos que facilitan la planificación y el aprovechamiento de sus recursos; los límites de la cuenca dependen de su topografía y están determinados por la línea divisoria de aguas. En la cuenca es posible efectuar un balance del ciclo hidrológico, cuantificando con mayor precisión el agua disponible; así mismo, las cuencas hidrográficas facilitan la percepción del efecto negativo de las acciones del hombre sobre su entorno, evidenciando la contaminación en la calidad del agua evacuada por la cuenca. El movimiento del agua en la cuenca conecta e integra sus partes, presentando a esta unidad natural como un arquetipo de sistema; es decir, como una entidad en la cual sus componentes están dispuestos en una agrupación de elementos ligados y mutuamente dependientes, de manera que conforman una unidad y actúan como tal; esta figura se da muy claramente en las cuencas hidrográficas, en su arreglo jerárquico como cuencas, subcuencas y microcuencas, y en la respuesta de conjunto de los procesos biofísicos, naturales o alterados por la actividad humana, que tienen lugar dentro de sus límites. Es importante indicar que la cuenca hidrográfica no es un simple plano de dos dimensiones, sino un espacio tridimensional limitado hacia arriba por la interface del horizonte superior de sus suelos, sus superficies libres de agua y la parte aérea de su vegetación con la atmósfera; y hacia abajo, por los estratos de su subsuelo que incluyen las aguas subterráneas, el Regolito (material en partículas y fraccionado del suelo y la roca subyacente), los que pueden ser afectados por los procesos naturales o antrópicos originados por la acción del hombre que tienen lugar en la cuenca o, a su vez, afectarlos. Se debe destacar el caso bastante común de la no coincidencia entre la divisoria de aguas que se ubica en la superficie de la cuenca y la de sus aguas subterráneas, esta diferencia hace que se produzcan transvases naturales subterráneos entre cuencas vecinas que pueden variar el balance hídrico.
b. Divisiones de la cuenca hidrográfica La cuenca puede subdividirse de varias formas, siendo común el uso del término subcuenca para denominar a las unidades de menor jerarquía, drenadas por un tributario del río principal, el término microcuenca se emplea para definir las unidades hidrográficas más pequeñas dentro de una cuenca principal; esta subdivisión de las cuencas permite una mejor priorización de las unidades de intervención o tratamiento.
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Otra forma conocida de dividir las cuencas hidrográficas, de clara aplicación en las cuencas andinas y basada en la elevación relativa de sus partes, da lugar a los tipos de cuenca alta, media y baja, la primera es conocida también como cabecera de la cuenca, cuenca de recepción, cuenca húmeda o imbrífera y se considera, en general, la parte de la cuenca que, por su posición, capta y almacena en los nevados y glaciares de sus cumbres y en las lagunas y represamientos de sus altiplanicies la mayor parte de los aportes de la precipitación y tiene una cobertura vegetal típica de pastos o bosques y menor presión demográfica; a la parte media de la cuenca, de mayor pendiente relativa, con un caudal caracterizado por torrentes turbulentos, se le denomina también zona de transporte de sedimentos o de escurrimiento; la parte baja de la cuenca, de menor pendiente relativa, con un caudal de flujo continuo, cauce definido y amplia planicie de inundación, suele llamarse cono de deyección o zona de depósito; en esta parte, el uso de la tierra es predominantemente agrícola, con gran presión poblacional, extensas áreas urbanas e importante demanda de agua; la relación entre la parte alta y la baja de las cuencas es generalmente conflictiva por los efectos negativos que suele tener el uso de los recursos en las zonas elevadas sobre las áreas bajas. Una división transversal de la cuenca, en sentido paralelo al curso del río, da lugar a la identificación de partes que tienen importancia práctica en la intervención del hombre en ella con fines de manejo. De esta forma, observamos el área central de la cuenca conformada por el espacio de dominio del río que incluye su cauce y su planicie de inundación; a ambos lados continúa el área de valle, de ocupación agrícola, con asentamientos rurales o urbanos, seguida por las áreas de laderas en las cuales se hallan los terrenos marginales para uso agrícola y poblacional tradicionales; dentro de estas subunidades, cauce, valle y ladera, es posible identificar con mayor precisión las llamadas áreas específicas de tratamiento.
c. Los componentes de la cuenca
Los componentes principales que determinan el funcionamiento de una cuenca son los elementos naturales y los de generación antrópica, dentro de los naturales tenemos los componentes bióticos como el hombre, la flora y la fauna; y los componentes abióticos como el agua, el suelo, el aire, los minerales, la energía y el clima; los elementos de generación antrópica, o generados por el hombre, pueden ser de carácter socioeconómico y jurídico-institucional, entre los primeros tenemos la tecnología, la organización social, la cultura y las tradiciones, la calidad de vida y la infraestructura desarrollada; entre los elementos jurídico-institucionales tenemos las políticas, las leyes, la administración de los recursos y las instituciones involucradas en la cuenca. Los componentes abióticos y bióticos están condicionados por las características geográficas (latitud, altitud), geomorfológicas (tamaño, forma, relieve, densidad y tipo de drenaje), geológicas (orogénicas, volcánicas y sísmicas) y demográficas.
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d. Los procesos en las cuencas
La interrelación de los diferentes elementos naturales de la tierra da lugar a procesos; algunos son cíclicos y continuos, y otros son eventuales y aleatorios; unos cubren extensiones muy grandes y otros pueden darse en áreas de microcuencas; unos se completan básicamente con un solo elemento natural, otros son una combinación compleja de elementos; algunos son muy conocidos y estudiados desde hace mucho tiempo, y otros recientemente considerados como procesos importantes en la naturaleza y poco estudiados como tales; sin embargo, son muy claramente interdependientes dentro de las cuencas. A modo de ilustración, en el siguiente cuadro puede observarse esta diversidad de procesos.
Los procesos en las cuencas
PROCESOS GEODINÁMICAS
a) Internos: Movimientos epirogénicos. Movimientos orogénicos:
Sísmicos. Volcánicas.
b) Externos: Meteorización, edafízación, remoción en masa Erosión eólica. Erosión hídrica:
Marina. Fluvial. Glacial – Pluvial.
PROCESOS HIDROLÓGICOS: CICLO HIDROLÓGICO
a) La precipitación en todas sus formas. b) El desplazamiento del agua con tendencia horizontal o
escorrentía superficial, subsuperficial y subterránea. c) La infiltración y percolación (desplazamiento del agua
con tendencia vertical). d) El almacenamiento del agua en el suelo. e) La evapotranspiración
PROCESOS BIOLÓGICOS: FLORA Y FAUNA
a) Sucesión vegetal b) Evolución de poblaciones animales
PROCESOS BIOGEOQUÍMICOS: CICLOS ELEMENTALES
PROCESOS ANTRÓPICOS
a) Uso de la tierra b) Ocupación territorial. c) Crecimiento poblacional. d) Desarrollo de infraestructura. e) Evolución tecnológica y social.
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HIDROLOGIA
1. INFORMACION BASICA.
1.1 UBICACIÓN.
El área del Proyecto, está ubicado en la cuenca del Río Ichu, la cual a su vez se encuentra ubicada en la Sierra-Centro de los Andes Peruanos.
Políticamente, el ámbito del Estudio es jurisdicción del distrito de Yauli, provincia de Huancavelica, departamento de Huancavelica.
PAIS: Perú. DEPARTAMENTO: Huancavelica. PROVINCIA: Huancavelica. DISTRITO: Yauli
1.2 ASPECTO GEOGRAFICO:
SITUACION Y LÍMITES
El distrito de Yauli tiene los siguientes límites: Por el NORTE con el distrito de Acoria Por el SUR con los distritos de Coochaccasa y Achonga. Por el ESTE, con el distrito de Paucara Por el OESTE, con la Provincia de Huancavelica
ALTURA Yauli se encuentra a una altura de 3 385 (m.s.n.m). EXTENSION DE LA PROVINCIA DE ANGARAES Extensión aproximada del Distrito de Yauli es de 319,92 Km²
RÍOS AFLUENTES IMPORTANTES QUE FORMAN EL RÍO OPAMAYO.
Rio Cachimayo Rio Astobamba Rio jeullacocha Rio Pachapucro Rio carniceria
1.3 CARTOGRAFIA.
Se ha usado la información cartografía indicada a continuación:
El Mapa físico y Político del Perú a escala 1: 1´000,000.
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Hojas de la Carta Nacional del IGN a escala 1: 100,000:
- Carta 26m
- Carta 26n
- Carta 27m
- Carta 27n
2. GEOMORFOLOGIA
2.1 PARAMETROS GEOMORFOLOGICOS
Las características geomorfológicas fueron calculadas sobre el área total de la cuenca del rio Ichu, la cual ha sido delimitada siguiendo las líneas del “divortium aquerium” hasta el punto de embalse y/o captación. Por tanto, se ha considerado la cuenca de recepción como equivalente al del área horizontal.
Los parámetros geomorfológicos tanto de las Lagunas como de la ubicación de Bocatoma y Quebrada, se muestran en los Cuadros.
Para hallar los parámetros se hizo uso del programa de computo ARGIS v10
2.2 CURVA HIPSOMETRICA
L Inf L sup
3450.000 3534.629 1.406 3492.315 1.406 1.406 743.865 0.189 99.811
3535.025 3619.949 4.918 3577.487 4.918 6.324 738.947 0.661 99.151
3620.069 3704.975 11.393 3662.522 11.393 17.717 727.553 1.532 97.623
3705.018 3789.998 11.267 3747.508 11.267 28.984 716.286 1.515 96.111
3790.006 3874.986 14.314 3832.496 14.314 43.298 701.972 1.924 94.190
3875.001 3959.958 15.221 3917.479 15.221 58.520 686.751 2.046 92.148
3960.016 4044.992 19.937 4002.504 19.937 78.457 666.814 2.680 89.473
4045.010 4129.999 26.514 4087.504 26.514 104.971 640.300 3.564 85.915
4130.001 4214.998 31.374 4172.500 31.374 136.344 608.926 4.218 81.705
4215.003 4300.000 35.538 4257.501 35.538 171.882 573.388 4.777 76.937
4300.002 4384.999 42.013 4342.500 42.013 213.895 531.376 5.648 71.300
4385.002 4469.998 74.137 4427.500 74.137 288.031 457.239 9.966 61.352
4470.004 4554.999 100.018 4512.501 100.018 388.050 357.221 13.446 47.932
4555.001 4639.997 95.506 4597.499 95.506 483.555 261.715 12.839 35.117
4640.007 4724.997 103.119 4682.502 103.119 586.674 158.597 13.863 21.280
4725.001 4809.995 74.239 4767.498 74.239 660.913 84.357 9.980 11.319
4810.002 4894.996 45.382 4852.499 45.382 706.295 38.976 6.101 5.230
4895.001 4979.931 34.068 4937.466 34.068 740.363 4.908 4.580 0.659
4980.061 5064.494 4.482 5022.277 4.482 744.845 0.425 0.603 0.057
5065.600 5150.000 0.425 5107.800 0.425 745.270 0.000 0.057 0.000
∑ 745.2704 745.2704 100.189
Altitud Media = 4510
Altitud mas Frecuente = 4682.502
Altitud de Frecuencia 1/2 = 4776.398
Areas q'
quedan
sobre las
Alt. (Km2)
% Total
% Total q'
queda sobre la
altitud
Superfice
(Km2)
Alti tud
(m.s .n.m.)
Areas
Parciales.
(Km2)
Areas
Acum.
(Km2)
Curvas de Nivel (msmn)
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2.3 PENDIENTE DE LA CUENCA
Inferior Superior Promedio (1)
1 0 5 2.5 55051 137627.5
2 5 2.5 3.75 48826 183097.5
3 2.5 15 8.75 51121 447308.75
4 15 20 17.5 42831 749542.5
5 20 25 22.5 33747 759307.5
6 25 30 27.5 24651 677902.5
7 30 35 32.5 16926 550095
8 35 40 37.5 10661 399787.5
9 40 45 42.5 6586 279905
10 45 50 47.5 3758 178505
11 50 55 52.5 1931 101377.5
12 55 60 57.5 1037 59627.5
13 60 65 62.5 508 31750
14 65 70 67.5 278 18765
15 70 75 72.5 140 10150
16 75 80 77.5 60 4650
17 80 85 82.5 23 1897.5
18 85 90 87.5 14 1225
19 90 95 92.5 8 740
20 95 100 97.5 4 390
TOTAL = 298161 4593651.25
Pendiente media de la cuenca = 15.41 %
Numero de
Ocurrencias (2)(1)*(2)
CALCULO PENDIENTE DE LA CUENCA
Rango Pendiente (%)Nª
1 12573 2.566 32258.999
2 5236 2.232 11686.998
3 2973 2.184 6494.001
4 1116 2.183 2436.000
5 600 1.760 1056.000
6 687 2.380 1635.000
Total = 23185.000 55566.999
Pendiente Promedio = 2.397 %
Orden de la
red Hidrica
Numero de
Veces (1)
Pendiente
promedio
(%)(2)
(1)*(2)
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2.4 ORDEN DE LA CUENCA
La cuenca del rio Ichu es de orden 6
1 548.126
2 231.357
3 129.434
4 49.130
5 26.383
6 30.596
Total = 1015.026
Orden de la
red Hidrica
Longitud en
(Km)
2.5 PARÁMETROS GEOMORFOLÓGICOS DE LA CUENCA DEL RIO ICHU
DESCRIPCION UND VALOR
Area km2 745.344
Perimetro de la cuenca km 170.973
Cota Maxima msnm 5100
Cota Minima msnm 3450
X_Centroide m -158.657
Y_Centroide m 8569
Z_Centroide msnm 4510
Altitud Media msnm 4510
Altitud mas Frecuente msnm 4682.502
Altitud de frecuencia Media msnm 4776.398
pendiente promedio de la cuenca % 15.41
Longitud del Curso Principal km 63.47
Orden de la red Hidrica und 6
Longitud de la Red Hidrica km 1015.026
Pendiente promedio de la Red Hidrica % 2.397
tiempo de Concentracion horas 1.072
Pendiente Del Cauce principal m/km 25.997
PARAMETROS GENERADOS
PARAMETROS MORFOMETRICOS CUENCA DEL RIO ICHU
SUPERFICIE
COTAS
CENTROIDE
ALTITUD
PENDIENTE
RED HIDRICA
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3. TRATAMIENTO DE LA INFORMACION METEOROLOGICA E HIDROMETRICA.
Estación Pluviométrica usada para el Análisis
LATITUD 12° 46' 17" S Dpto. Huancavelica
LONGITUD 75° 00' 44" W Prov. Huancavelica
ALTITUD 3,675 mnsm Dist. Huancavelica
ANOS EN. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGOS. SET. OCT. NOV DIC. ANUAL
1969 89.60 66.00 155.60 42.20 5.30 16.10 14.00 17.30 36.10 16.90 40.70 148.30 648.10
1970 223.30 107.70 171.50 67.90 65.80 0.10 3.90 5.50 69.30 31.80 34.70 195.40 976.90
1971 129.60 157.60 169.20 46.00 12.10 9.30 7.60 22.90 19.00 35.90 43.70 98.10 751.00
1972 99.90 151.00 185.70 143.60 12.80 3.10 13.80 0.40 48.00 33.50 61.60 90.20 843.60
1973 148.40 183.00 168.50 71.90 4.70 1.00 4.80 8.10 10.70 61.30 31.00 105.20 798.60
1988 131.40 224.20 130.00 95.30 13.70 2.00 0.00 0.00 30.70 40.10 36.10 136.30 839.80
1989 199.60 109.20 0.00 110.00 26.20 33.30 2.20 13.10 14.30 47.20 51.80 24.90 631.80
1990 131.70 39.10 112.10 26.90 22.50 70.90 9.50 18.70 42.70 113.20 89.70 148.20 825.20
1991 69.35 51.45 116.60 28.65 14.30 53.70 17.35 18.10 32.85 107.65 50.25 109.25 669.50
1992 7.00 63.80 121.10 30.40 6.10 36.50 25.20 17.50 23.00 102.10 10.80 70.30 513.80
1993 116.55 129.35 161.15 60.70 14.10 22.85 16.90 16.05 46.40 81.65 30.90 89.00 785.60
1994 226.10 194.90 201.20 91.00 22.10 9.20 8.60 14.60 69.80 61.20 51.00 107.70 1057.40
1995 221.80 152.90 238.70 76.40 18.30 2.40 9.80 0.00 77.80 51.10 80.20 39.90 969.30
1996 129.70 188.50 77.80 26.10 9.20 5.20 13.80 49.70 43.20 33.10 30.00 130.00 736.30
1997 74.20 108.20 74.30 46.30 17.20 10.10 0.00 55.30 58.00 69.70 110.00 129.10 752.40
1998 166.50 124.40 121.20 61.30 1.90 9.60 0.00 26.00 23.00 74.00 46.60 126.40 780.90
1999 161.00 223.80 109.40 107.60 39.50 5.00 12.30 8.10 63.30 58.50 46.50 105.20 940.20
2000 161.50 157.10 120.50 54.60 17.70 6.90 35.10 27.10 25.80 97.10 49.20 86.90 839.50
2001 164.50 128.00 249.70 42.30 35.90 0.00 36.80 35.90 72.90 59.90 127.80 84.00 1037.70
2002 115.80 238.40 314.90 79.20 18.20 5.80 91.10 90.30 119.10 109.00 197.10 135.60 1514.50
2003 193.90 456.80 332.40 117.50 8.90 0.00 7.40 75.00 35.30 43.30 24.80 194.00 1489.30
TOTAL 2961.40 3255.40 3331.55 1425.85 386.50 303.05 330.15 519.65 961.25 1328.20 1244.45 2353.95 18401.40
P° MEDIA 141.02 155.02 158.65 67.90 18.40 14.43 15.72 24.75 45.77 63.25 59.26 112.09 73.02
S.D 55.86 89.54 78.26 33.13 14.45 19.08 20.08 24.25 26.19 28.96 42.42 42.15 248.11
PP 75% PERS. 103.34 94.63 105.86 45.55 8.66 1.56 2.18 8.39 28.11 43.72 30.65 83.66 556.30
Fuente: SENHAMI - Oficina General de Informática
PRECIPITACION MEDIA MENSUAL ESTACION HUANCAVELICA, ALT. : 3,675 m.s.n.m.
-
4. ANALISIS DE CONSISTENCIA.
El análisis estadístico se ha basado en la identificación de los Saltos y Tendencias en las Series pluviométricas, en los cuales se ha desarrollado la corrección de los estadísticos: Media y Desviación Estándar.
se confirma con la hipotesis planteada un salto en el año de 1994 para el cual se realiza
el analisis estadistico, es decir el analisis de saltos y tendencias para los periodos citados
n MEDIADESV.
ESTANDARS(x)2
1988 1993 72 59.25 51.382 3334.959
1994 2003 120 83.83 78.648 6015.780
ANALISIS DE SALTO
CONSISTENCIA EN LA MEDIA
Sp Sd Tc Alfa G.L.Tt(95%)
TablaComparacion
Diferencia
Signific.
69.7185192 10.3930232 2.62354589 0.05 190 1.6449 Tc>TtSE DEBE DE
CORREGIR
CONSISTENCIA EN LA DESVIACION ESTANDAR
Fc
CalculadoAlfa G.L.N G.L.D.
Ft(95%)
TablaComparacion
Diferencia
Signific.
1.804 0.05 119 71 1.323 Fc>FtSE DEBE DE
CORREGIR
ANALISIS DE TENDENCIA
TENDENCIA EN LA MEDIA
n = 192.000
Tm = 107.702
t = 96.500
STm = 107.619
St = 55.570
Tm*t= 11509.891
R B ATc
CalculadoG.L
Ft(95%)
TablaComparacion
Diferencia
Signific.
0.1867 0.3616 72.8054 2.6235 190 1.323 Tc>TtSE DEBE DE
CORREGIR
DE LA ESTACION HUANCAVELICA
NUMERO DE DATOS, PROMEDIO Y DESVIACIONESTANDAR PARA LOS PERIODOS DE ANALISIS
PERIODO
-
ANOS EN. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGOS. SET. OCT. NOV DIC. ANUAL
1988 228.80 370.49 225.94 172.46 47.20 32.73 32.36 32.00 71.77 85.80 79.32 232.33 1611.20
1989 328.86 190.12 29.47 190.62 61.99 72.50 28.03 40.86 42.33 92.33 99.01 57.47 1233.59
1990 220.58 78.48 189.86 59.09 51.99 125.71 31.37 45.09 81.46 189.01 152.68 241.86 1467.19
1991 120.81 93.05 192.41 57.43 35.10 95.05 39.04 39.83 62.05 176.18 87.96 177.90 1176.79
1992 21.03 107.61 194.96 55.76 18.21 64.38 46.72 34.57 42.63 163.34 23.23 113.95 886.40
1993 184.38 203.61 251.92 97.80 26.11 39.15 39.15 28.01 74.11 127.70 49.66 138.23 1259.83
1994 347.72 299.60 308.89 139.84 34.02 13.91 12.63 21.45 105.59 92.06 76.09 162.51 1614.32
1995 336.80 230.98 361.95 113.16 23.86 2.35 10.13 1.63 113.49 72.26 116.44 54.39 1437.44
1996 191.49 281.13 111.32 31.82 5.60 0.00 11.91 66.50 56.19 40.37 35.26 187.97 1019.57
1997 102.20 153.88 101.63 58.40 13.50 2.27 0.00 70.73 74.51 92.05 153.38 182.25 1004.80
1998 239.14 174.33 169.07 77.03 0.00 0.00 0.00 21.55 16.59 94.30 51.99 173.78 1017.78
1999 226.38 322.14 146.67 143.56 38.96 0.00 0.00 0.00 73.94 66.23 47.50 136.99 1202.37
2000 222.80 215.71 159.32 58.09 1.25 0.00 27.16 14.55 12.20 120.97 47.29 104.64 983.99
2001 223.06 166.83 352.75 34.92 24.77 0.00 25.42 23.68 79.95 59.69 163.27 95.86 1250.20
2002 144.17 331.47 448.21 87.07 0.00 0.00 104.20 102.61 146.33 130.51 265.00 170.50 1930.07
2003 259.38 661.43 470.65 141.35 0.00 0.00 0.00 74.85 13.72 25.61 0.00 166.16 1813.16
TOTAL 3397.60 3880.86 3715.01 1518.41 382.55 448.04 408.12 617.92 1066.87 1628.42 1448.08 2396.80 20908.68
P° MEDIA 212.35 242.55 232.19 94.90 23.91 28.00 25.51 38.62 66.68 101.78 90.50 149.80 108.90
S.D 87.20 141.81 125.25 49.62 19.91 40.41 26.19 27.91 36.72 46.81 66.97 54.27 311.09
PP 75% PERS. 153.53 146.90 147.70 61.43 10.48 0.74 7.84 19.79 41.91 70.20 45.33 113.20 819.07
PRECIPITACION MEDIA MENSUAL ESTACION HUANCAVELICA CORREGIDO POR SALTO Y TENDENCIA
Cuadro N° 6.1: Precipitación Efectiva
según el Bureao of Reclamation
P P. Efectiva: PE (mm)
mm Curva I Curva II Curva III
0.0 0.0 0.0 0.0
10.0 0.0 1.0 2.0
20.0 0.0 2.0 4.0
30.0 0.0 3.0 6.0
40.0 0.5 4.0 8.0
50.0 1.0 6.0 11.0
60.0 1.5 8.0 14.0
70.0 3.0 10.0 18.0
80.0 4.0 14.0 24.0
90.0 5.5 18.0 30.0
100.0 8.0 23.0 39.0
110.0 11.0 29.0 48.0
120.0 15.0 36.0 58.0
130.0 19.0 43.0 68.0
140.0 24.0 52.0 78.0
150.0 30.0 60.0 88.0
160.0 37.0 69.0 98.0
170.0 45.0 79.0 108.0
180.0 55.0 89.0 118.0
20908.7 mm
10 °C
600.0
599.8 mm/año
0.971
GENERACION DE DESCARGAS EN CUENCA TOTAL DEL RIO ICHU
METODO PROPUESTO POR LA MISION TECNICA ALEMANA - 1980
Cálculo del Coeficiente de Escorrentía
Método de L - Turc
Precipitación Media Anual: P
Temperatura Media Anual: T
Coeficiente de Temperatura: L
Déficit de Escurrimiento: D
Coeficiente de Escorrentía: C
y = 1E-09x5 - 9E-07x4 + 0.0002x3 - 0.0101x2 + 0.3795x - 0.4177
-20.0
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
140.0
0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.0 180.0
Pre
cip
itació
n E
fecti
va (m
m)
Precipitación Mensual (mm)
Figura 6.1: Porción de Precipitación Efectiva Según Bureao Of Reclamation
Curva I Curva II Curva III Polinómica (Curva III)
2
1
2
2
9.0
1
L
P
PD
3)(05.025300 TTL
P
DPC
Estación Pluviométrica Corregida
El análisis por salto y el análisis de tendencia de la media y la Desviación Estándar se realizó y se tiene el cuadro anterior la cual será usada para el cálculo de los caudales.
5. DISPONIBILIDAD HIDRICA DE LA CUENCA DEL RIO ICHU
5.1 GENERACION DE LOS CAUDALES
-
745.34355 Km2 Coef. Curva I Curva II Curva III
4510 msnm a0 -0.047000 -0.106500 -0.417700
2.397 m/m a1 0.009400 0.147700 0.379500
20908.7 mm a2 -0.000500 -0.002900 -0.010100
10 °C a3 0.000020 0.000050 0.000200
599.8 mm/año a4 -5.00E-08 -2.00E-07 -9.00E-07
0.97 a5 2.00E-10 2.00E-10 1.00E-09
0.0133
0.670
0.214 Km2
80.0 mm/año
P
Total PE II PE III PE bi Gi ai Ai N = 86 (ZONA SIN CULTIVAR)
mm/mes mm/mes mm/mes mm/mes mm/mes mm/mes
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 mes PP (mm) Pe (mm)
Enero 30 212.35 58.9 141.6 278.9 0.400 32.0 246.9 70.99 Enero 212.3 169.7
Febrero 28 242.55 54.3 75.8 111.7 0.200 16.0 95.7 29.48 Febrero 242.6 199.1
Marzo 31 232.19 57.4 105.8 186.1 0.000 0.0 186.1 51.78 Marzo 232.2 189
Abril 30 94.90 15.8 50.3 107.5 0.670 28.1 135.5 38.98 Abril 94.9 58.6
Mayo 31 23.91 2.4 5.3 10.2 0.449 18.8 29.0 8.08 Mayo 23.9 4.3
Junio 30 28.00 2.7 6.1 11.8 0.301 12.6 24.4 7.02 Junio 28.0 6.4
Julio 31 25.51 2.5 5.6 10.8 0.202 8.5 19.3 5.37 Julio 25.5 5.1
Agosto 31 38.62 3.7 8.8 17.2 0.135 5.7 22.8 6.36 Agosto 38.6 12.8
Setiem. 30 66.68 8.0 22.8 47.4 0.091 3.8 51.2 14.73 Setiem. 66.7 34.2
Octubre 31 101.78 18.3 58.8 126.0 0.061 2.5 128.6 35.78 Octubre 101.8 64.8
Noviem. 30 90.50 14.4 45.2 96.3 0.050 4.0 92.3 26.54 Noviem. 90.5 54.7
Diciem. 31 149.80 39.4 124.3 265.4 0.350 28.0 237.4 66.07 Diciem. 149.8 109.5
908.2
1306.8 277.9 650.4 1269.3 1.910 80.0 1.000 80.0 1269.3 30.10
0.97 -1.661 2.661 1.000
Características Generales de la Microcuenca Coeficientes de Cálculo - Precipitación Efectiva
Area de la cuenca: A
Altitud Media de la Microcuenca: H
Cuencas con agotamiento rápido. Retención entre 50 y
80 mm/año y vegetación poco desarrollada (puna)
Pendiente Media de la Microcuenca
Precipitación Media Anual: P
Temperatura Media Anual: T
Déficit de Escurrimiento: D
Coeficiente de Escorrentía: C
El rango de aplicación de los coeficientes de la
ecuación Polinómica de la PE está comprendida
para 0 < P < 250 mm
Coeficiente de Agotamiento: a
Relación de Caudales (30 días): bo
Area de lagunas y acuíferos
Gasto Mensual de Retención: R
Ajuste de Precipitación efectiva hasta
obtener la escorentia historica anual
(mm). Ejemplo del método de ChowMES
N° DE DIAS
DEL MES
PRECIPITACION MENSUAL CONTRIBUCION DE LA RETENCION
CUADRO N° 6.5: GENERACION DE CAUDALES MEDIOS MENSUALES PARA EL AÑO PROMEDIO
CAUDALES GENERADOSEfectiva Gasto Abastecimiento
mm/mes m3/s
AÑO
Coeficientes
)2.12(030.000252.0 LnARa
-
Y X1 X2
Qt Qt-1 PE
Enero 246.9 237.4 278.9 141.112 131.642 173.112 7.9890204 254.0040976 -7.116
Febrero 95.7 246.9 111.7 -10.079 141.112 5.921 -0.577117 111.3792606 -15.683
Marzo 186.1 95.7 186.1 80.311 -10.079 80.311 26.927507 174.2644138 11.822
Abril 135.5 186.1 107.5 29.771 80.311 1.689 43.121259 107.5304177 28.016
Mayo 29.0 135.5 10.2 -76.733 29.771 -95.557 19.793526 24.35412294 4.688
Junio 24.4 29.0 11.8 -81.346 -76.733 -93.964 14.237587 25.29761654 -0.868
Julio 19.3 24.4 10.8 -86.496 -81.346 -94.955 9.9503769 24.43427166 -5.155
Agosto 22.8 19.3 17.2 -82.931 -86.496 -88.601 8.1142265 29.83584582 -6.991
Setiem. 51.2 22.8 47.4 -54.554 -82.931 -58.355 10.668582 55.65814436 -4.437
Octubre 128.6 51.2 126.0 22.785 -54.554 20.237 20.835248 122.8304533 5.730
Noviem. 92.3 128.6 96.3 -13.481 22.785 -9.481 9.625451 97.77455774 -5.480
Diciem. 237.4 92.3 265.4 131.642 -13.481 159.642 10.579756 241.9434653 -4.526
PROMEDIO 105.8 105.8 105.8 15.105452
= 0.0039067
= 0.8532867
= 15.105452
= 0.9797319
= 12.571772
CALCULO DE LOS COEFICIENTES DE CORRELACION PARA EL AÑO PROMEDIO
MES Y` X1` X2` Ei Ycalculado ERROR "e"
100672.781 1942253547 44071.00574
86193.69604
ECUACION DE REGRESION LINEAL MULTIPLE PARA DOS
VARIABLES:
CALCULOS PREVIOS
38101.807 75221.37636 86193.696
-
Año Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Set. Oct. Nov. Dic. Tot.
1988 185.700 325.100 182.900 131.200 18.900 9.100 8.900 8.700 38.500 50.600 44.900 189.200 1193.700
1989 284.000 148.200 7.200 148.600 30.400 39.100 6.400 14.400 15.400 56.300 62.300 26.700 839.000
1990 177.700 44.200 147.900 28.000 22.500 86.900 8.300 17.300 46.800 147.100 112.300 198.500 1037.500
1991 82.300 57.000 150.400 26.700 10.600 58.800 13.100 13.700 30.400 134.700 52.500 136.400 766.600
1992 3.000 70.100 152.800 25.400 1.900 32.300 18.500 10.200 15.600 122.400 4.000 76.000 532.200
1993 142.600 161.200 208.300 61.200 5.400 13.200 13.200 6.400 40.400 88.700 20.700 98.600 859.900
1994 302.600 255.100 264.300 100.100 9.900 0.700 0.400 3.200 68.300 56.100 42.100 121.600 1224.400
1995 291.800 187.800 316.700 75.200 4.300 1.000 0.100 1.300 75.500 38.900 78.300 24.300 1095.200
1996 149.500 237.000 73.500 8.500 0.200 2.100 0.300 34.100 25.700 14.000 10.700 146.100 701.700
1997 65.200 113.400 64.700 27.500 0.600 1.000 2.100 37.600 40.800 56.100 112.900 140.600 662.500
1998 195.800 133.000 127.900 42.900 2.100 2.100 2.100 3.200 1.400 58.100 22.500 132.400 723.500
1999 183.300 277.300 106.600 103.600 13.100 2.100 2.100 2.100 40.300 33.800 19.100 97.400 880.800
2000 179.900 173.000 118.600 27.200 1.400 2.100 5.900 0.800 0.300 82.500 18.900 67.400 678.000
2001 180.100 125.800 307.600 10.400 4.700 2.100 5.000 4.200 45.500 28.500 122.400 59.500 895.800
2002 104.200 286.500 402.100 51.700 2.100 2.100 67.000 65.600 106.200 91.300 221.100 129.300 1529.200
2003 215.600 614.300 424.400 101.500 2.100 2.100 2.100 41.100 0.600 5.100 2.100 125.100 1536.100
MAX. 302.600 614.300 424.400 148.600 30.400 86.900 67.000 65.600 106.200 147.100 221.100 198.500 1536.100
MED. 171.456 200.563 190.994 60.606 8.138 16.050 9.719 16.494 36.981 66.513 59.175 110.569 947.256
MIN. 3.000 44.200 7.200 8.500 0.200 0.700 0.100 0.800 0.300 5.100 2.100 24.300 532.200
D.EST 82.005 138.879 120.837 44.206 8.941 25.495 16.192 18.577 28.859 41.698 58.621 50.574 299.805
PERIODO: 1988 - 2003
Año Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Set. Oct. Nov. Dic. Tot.
1989 1.4367275 2.3222374 -1.5490198 -0.3858090 -0.8222934 1.1727607 0.2695635 1.6653883 -0.2926617 -0.5120210 -1.5128244 -0.8922636 -0.1550339
1989 1.0192015 0.5939674 0.2777931 0.7242032 0.9399229 -0.9605386 0.2434242 -1.7746922 0.9711120 -0.3931959 -3.6739448 0.1042990 0.3608700
1990 -0.9716851 -0.4593334 -0.9742938 -1.5219628 0.2303284 -1.5537607 -1.1973293 0.4092717 -0.4180903 -0.6101924 0.0270424 -1.9821976 -0.0265543
1991 1.1340475 0.2381662 2.0327875 -1.5285789 0.3615473 0.2294923 0.2250196 0.1994501 0.4503279 -1.3616124 0.1397486 -0.0392874 -0.5893283
1992 -0.7167145 -0.9416605 1.4110683 1.3792922 0.4880115 -1.7350756 -1.4196076 -0.9449647 -0.3699867 -0.2314328 -0.5683832 1.6547582 1.2834884
1993 0.3416788 0.8295243 0.1648562 -0.4229084 -1.8505312 0.0396406 1.0475958 -0.2244320 1.2241913 0.9112203 -1.8198153 -1.2336437 -0.3851925
1994 -0.0366246 1.0174004 0.3894770 1.5603197 -1.4477148 0.1836619 0.4322044 0.5560351 0.5636712 0.5860799 -0.3388508 -0.1901545 0.8457732
1995 1.4030599 -0.1533274 -0.5167300 -0.0904476 0.8501799 1.5488290 -0.1106936 2.5191869 -1.0965341 0.5650646 -1.3188940 -1.3720433 -0.7957618
1996 -0.6120828 0.9689900 1.0262101 0.0534749 -0.3179905 -0.2936464 -0.9707714 0.1238135 -0.4389860 -0.7037062 -0.0386445 0.2770305 -1.6332561
1997 1.0628077 0.3325212 -0.5878975 -0.6934348 0.9383026 -0.2180882 -0.4528597 -0.4614888 0.0362209 -0.4793416 0.0926871 1.3082468 -0.3748412
1998 1.3436411 -2.1133692 -2.3022960 1.0557832 1.2858980 -0.6891521 -0.3805915 0.0310766 -0.9648771 1.7147861 2.3898517 0.2386113 -0.6823067
1999 -2.1072166 1.5445109 -0.0467711 0.2248406 -0.1759589 1.0251037 -3.0028623 0.1042544 -0.5958332 0.5915268 -0.1821990 1.5789261 -0.1129700
2000 -1.1823303 0.9794854 1.3493177 -1.6762387 0.4670364 -1.5557015 -1.3188731 0.2493925 1.3251623 -0.4646369 0.8401212 0.0121173 -1.4074670
2001 0.9955498 -1.4805989 -0.3290520 0.3211289 1.3463950 0.3600896 -0.5110030 -0.1448890 0.7338010 -2.8612499 0.6901477 -0.4556495 -0.2527391
2002 -1.3016375 1.2404193 -0.4209796 -0.2427180 0.0315081 0.4703767 0.5697466 0.2031065 -0.2467468 1.5194192 -1.8148657 -0.1423090 0.8329245
2003 -0.8541762 -0.4527082 1.4375340 0.3559418 -0.2699357 2.2557830 0.4484136 -0.8158976 0.2665441 -0.2993262 0.7758164 -1.0528465 -0.1435977
MAX. 1.43673 2.32224 2.03279 1.56032 1.34640 2.25578 1.04760 2.51919 1.32516 1.71479 2.38985 1.65476 1.28349
MED. 0.05964 0.27914 0.08513 -0.05544 0.12842 0.01749 -0.38304 0.10591 0.07171 -0.12679 -0.39456 -0.13665 -0.34906
MIN. -2.10722 -2.11337 -2.30230 -1.67624 -1.85053 -1.73508 -3.00286 -1.77469 -1.09653 -2.86125 -3.67394 -1.98220 -1.63326
D.EST 1.16732 1.16036 1.17625 0.98484 0.92129 1.14670 1.01378 0.98590 0.74771 1.11800 1.40564 1.04219 0.77621
CUADRO NUMEROS ALEATORIOS ENTRE 0 Y 1 CON DISTRIBUCION UNIFORME
TABLA GENERADA CON NUMERO DE CURVA N=86
-
PERIODO: 1988 - 2003
Año Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Set. Oct. Nov. Dic.
1988 -0.263 -1.676 2.691 -1.325 -0.566 0.246 1.240 -0.839 -0.284 0.892 0.915 -1.663
1989 -0.814 0.046 1.344 -1.396 -0.549 0.379 2.185 0.695 -1.006 0.685 -0.111 -1.547
1990 1.428 -1.381 -0.431 -0.087 -0.505 0.356 0.032 -0.152 -0.868 -0.720 -2.333 0.236
1991 -1.727 -0.725 -1.088 0.178 -0.232 0.806 -1.641 0.020 -1.012 -0.940 -0.958 -0.229
1992 -0.036 -0.419 -1.226 0.991 -0.058 0.503 2.087 0.372 -0.945 0.059 0.757 0.426
1993 -2.286 0.841 0.774 -0.880 -0.642 -0.148 1.052 -0.586 -0.174 0.839 -0.425 1.135
1994 0.917 0.508 -0.464 0.943 0.945 0.475 0.929 -0.951 -0.109 -1.096 -0.009 -0.327
1995 -0.035 -1.019 1.542 -0.752 0.281 -0.211 -0.694 -1.287 0.753 0.365 -0.494 0.560
1996 -0.592 -0.681 -0.662 0.327 -0.588 -1.822 1.824 0.298 1.756 -0.970 -0.534 -0.571
1997 -1.474 -1.719 0.041 -0.648 1.854 0.782 -0.078 -1.643 -0.752 2.005 0.049 -0.222
1998 -0.001 -0.500 -0.204 0.077 0.669 0.804 -1.141 0.374 0.830 -0.181 -0.055 -0.454
1999 2.993 1.341 -0.169 -1.031 0.574 -0.049 -1.862 2.161 0.657 0.314 1.311 -0.649
2000 -0.259 1.935 -1.062 -0.072 -0.242 -0.347 -0.982 -1.967 0.116 0.915 2.258 -0.412
2001 -1.299 1.491 0.107 -0.529 -0.023 -0.389 0.853 -0.166 -0.403 -0.402 -0.462 0.987
2002 1.085 -0.073 1.496 -1.774 -1.206 2.498 1.505 -0.519 1.966 -0.268 -1.871 -0.861
2003 0.641 0.263 -1.238 -1.572 0.393 -0.198 -1.258 0.168 -0.514 -0.808 -1.162 0.390
MAX. 2.9934 1.9350 2.6910 0.9905 1.8541 2.4982 2.1847 2.1613 1.9656 2.0050 2.2577 1.1351
MED. -0.1076 -0.1105 0.0907 -0.4720 0.0066 0.2303 0.2532 -0.2514 0.0006 0.0431 -0.1953 -0.2000
MIN. -2.2857 -1.7192 -1.2378 -1.7740 -1.2057 -1.8220 -1.8617 -1.9667 -1.0125 -1.0959 -2.3334 -1.6632
D.EST 1.3281 1.1177 1.1662 0.8521 0.7547 0.8873 1.3766 1.0011 0.9469 0.8752 1.1481 0.7982
CUADRO : NUMEROS ALEATORIOS GENERADOS CON DISTRIBUCION NORMAL
CUADRO : DESCARGAS MEDIAS MENSUALES GENERADAS (mm) - CUENCA DEL RIO ICHU
PERIODO: 1988 - 2003
Bo B1 B2
Coeficientes de Regresión Múltiple: b1 15.10545 b2 0.00391 b3 0.853
S 12.57177 R^2 0.95987
Modelo Matemático: Qt = b1 + b2*Qt-1 + b3*PEt + Z*S*(1 - R^2)^0.5
Año Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Set. Oct. Nov. Dic. Tot.
Prom. 85.5 100.3 114.0 61.6 23.2 16.1 12.2 11.3 18.0 30.9 20.6 63.9 557.8
1988 173.1 288.6 178.3 124.2 30.0 23.6 25.9 20.5 47.3 60.6 55.8 172.4 1200.4
1989 256.1 142.4 25.8 139.1 40.1 49.5 26.2 29.2 25.8 65.1 68.2 34.2 901.6
1990 171.0 50.0 141.3 39.5 33.5 90.3 22.4 29.6 52.9 139.0 105.3 185.3 1060.1
1991 81.7 62.6 140.9 38.9 23.7 67.4 22.5 26.9 38.6 127.9 58.0 131.3 820.5
1992 18.1 74.2 142.6 39.8 16.7 44.0 36.4 24.8 26.1 119.8 20.9 81.3 644.9
1993 131.3 154.8 195.1 65.7 18.3 26.1 29.2 19.2 49.2 93.0 32.2 102.2 916.3
1994 276.0 234.6 240.1 103.7 26.2 17.0 17.9 15.6 73.2 60.4 51.4 118.2 1234.0
1995 264.5 173.9 290.1 78.3 19.9 15.5 13.5 13.0 81.5 49.5 80.9 37.5 1118.1
1996 141.3 216.7 76.8 24.3 14.1 12.4 20.0 45.0 41.5 24.9 23.1 138.6 778.8
1997 67.6 108.1 71.3 37.2 20.4 18.0 16.7 43.1 48.2 68.2 111.7 134.6 745.1
1998 182.7 127.6 124.1 52.2 18.7 19.0 14.1 18.8 18.6 64.4 34.4 127.4 802.1
1999 179.5 255.8 106.1 101.4 27.9 16.8 12.3 22.4 51.2 44.8 35.0 96.7 950.1
2000 168.3 168.3 114.6 38.5 16.1 16.1 17.7 10.9 15.7 88.0 37.1 71.7 763.2
2001 165.8 126.9 278.5 23.1 19.2 16.0 21.6 18.3 53.0 38.5 118.7 68.5 948.0
2002 107.0 260.0 362.5 55.8 14.0 23.3 76.1 69.9 110.7 92.5 199.2 123.7 1494.8
2003 201.2 540.4 375.1 99.2 18.1 16.5 13.8 50.9 14.6 17.9 14.3 123.6 1485.5
MAX. 276.018 540.360 375.139 139.085 40.148 90.270 76.128 69.859 110.746 138.997 199.205 185.296 1494.797
MED. 161.582 186.547 178.963 66.304 22.312 29.467 24.145 28.640 46.763 72.157 65.391 109.203 991.473
MIN. 18.087 50.018 25.761 23.094 13.951 12.387 12.283 10.883 14.596 17.856 14.332 34.211 644.912
D.EST 70.871 118.965 103.458 36.718 7.419 22.227 15.299 15.952 25.631 35.516 48.469 42.771 255.764
-
CUADRO : DESCARGAS MEDIAS MENSUALES GENERADAS (m3/s) - CUENCA DEL RIO ICHU
PERIODO: 1988 - 2003
Area: 745.3435 Km2
Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Set. Oct. Nov. Dic. Prom.
Año 30 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 (m3/s)
1988 49.79 88.92 49.63 35.70 8.36 6.78 7.20 5.69 13.60 16.86 16.06 47.99 28.883
1989 73.63 43.86 7.17 39.99 11.17 14.25 7.28 8.14 7.42 18.10 19.62 9.52 21.679
1990 49.17 15.41 39.33 11.35 9.33 25.96 6.22 8.23 15.22 38.68 30.28 51.56 25.063
1991 23.49 19.28 39.21 11.18 6.60 19.39 6.26 7.49 11.10 35.59 16.69 36.55 19.404
1992 5.20 22.86 39.69 11.45 4.66 12.66 10.13 6.91 7.52 33.35 6.02 22.61 15.255
1993 37.77 47.71 54.29 18.88 5.08 7.49 8.12 5.35 14.16 25.88 9.25 28.43 21.868
1994 79.37 72.27 66.81 29.81 7.29 4.88 4.98 4.33 21.04 16.81 14.77 32.88 29.603
1995 76.05 53.57 80.74 22.52 5.53 4.47 3.76 3.63 23.43 13.78 23.27 10.42 26.763
1996 40.64 66.75 21.38 6.99 3.92 3.56 5.57 12.52 11.94 6.94 6.64 38.58 18.786
1997 19.43 33.30 19.83 10.71 5.67 5.17 4.66 12.00 13.86 18.97 32.11 37.46 17.765
1998 52.54 39.31 34.55 15.01 5.21 5.46 3.92 5.24 5.34 17.92 9.90 35.45 19.154
1999 51.63 78.81 29.54 29.16 7.77 4.84 3.42 6.23 14.73 12.47 10.05 26.91 22.964
2000 48.41 51.85 31.90 11.08 4.48 4.64 4.93 3.03 4.53 24.49 10.67 19.96 18.330
2001 47.67 39.09 77.50 6.64 5.35 4.60 6.01 5.10 15.23 10.71 34.14 19.06 22.591
2002 30.77 80.12 100.87 16.06 3.88 6.69 21.18 19.44 31.85 25.75 57.28 34.43 35.694
2003 57.85 166.48 104.39 28.52 5.04 4.73 3.85 14.16 4.20 4.97 4.12 34.40 36.059
MAX. 79.370 166.482 104.393 39.995 11.172 25.958 21.185 19.440 31.846 38.680 57.282 51.564 36.059
MED. 46.464 57.474 49.802 19.066 6.209 8.473 6.719 7.970 13.447 20.080 18.804 30.389 23.741
MIN. 5.201 15.410 7.169 6.641 3.882 3.562 3.418 3.029 4.197 4.969 4.121 9.520 15.255
D.EST 20.379 36.653 28.790 10.559 2.065 6.391 4.258 4.439 7.370 9.884 13.937 11.902 6.204
5.2 CURVA MASA
Según el cálculo de caudales la curva masa del río es:
Vol max= 11887.912 MMC Total días = 5840
Caudal de regulación medio = 23.56 m3/s
CURVA MASA
-
Tenemos la ecuacion de un puntoa auna recta y hallamos volumen de regulacion anual
A = -11887.91
B = 192
C = 0
ang = 1.5546 rad
89.075 °
max = 5.418
min = -12.252
VOL = 1094.212 MMC
Como la Presa Nos Limita Solo Para Un Volumen De 6 Mmc Tenemos
Entonces caudal de diseño
CAUDAL MEDIO DE DISEÑO PARA UN VOLUMEN DE 6MMC
Volmax = 1532.21 MMC
Dias = 918.474
Qdiseño = 19.308 m3/s
6. ALTERNATIVA TOPOGRAFICA DE MAYOR POTENCIA ENCONTRADA
La alternativa encontrada está ubicada entre Distrito de Huancavelica y Yauli
-
La bocatoma está situada en la localidad de Parccacancha
7. BATIMETRÍA Y CÁLCULO DE LOS VOLÚMENES
La batimetría se realizó en las curvas de nivel obteniéndose los siguientes resultados
-
AREA m2 ALTURA m VOLUMEN m3
57923.47 10 579234.7
92697.74 10 926977.4
124623.13 10 1246231.3
153117.89 10 1531178.9
176449.38 10 1764493.8
TOTAL 6048116.1
Vol = 6.0481161 MMC
-
8. LÍNEAS DE CONDUCCIÓN
ALTERNATIVA O1
En la alternativa 01 la línea de conducción se realiza por el margen izquierdo teniendo:
01 Desarenador
Reservorio de regulación semanal
Canal rectangular de L = 30796.357 m
01 Cámara de carga
01 tubería forzada L = 620.55m
ALTERNATIVA O2
En la alternativa 01 la línea de conducción se realiza por el margen izquierdo teniendo:
01 Desarenador
Reservorio de regulación semanal
Canal rectangular de L = 32541.724 m
01 tunel = 1349.905m
01 chimenea de equilibrio
01 tubería forzada L = 787.50m
9. DIMENSIONAMIENTO DEL CANAL ADUCTOR
ALTERNATIVA O1 Y ALTERNATIVA 02
-
10. DISEÑO DE CHIMENEA DE EQUILIBRIO
AREA IRREGULAR
Según el criterio de area variable y usando esta formula para el area
Esquema Chimenea De Equilibrio Area Irregular
-
CALCULOS CHIMENEA DE EQUILIBRIO IRREGULAR
a) Calculo del diámetro optimo del túnel por tanteos
DATOS DE ENTRADA
Qd = 19.308 m3/s entonces
L = 1335.70 m
Ha = 20.00 m altura bruta
Ks = 0.000360 m para concreto
T° = 10.00 °C
cota reservorio 150.00 msmn
Diametro f V (m/s) hf Hneta Cota Hneta
1.0 0.01557 24.58370913 640.6094679 -620.609 3655.61
1.5 0.01433 10.92609295 77.63621032 -57.636 3092.64
2.0 0.01357 6.145927282 17.44215623 2.558 3032.44
2.5 0.01304 3.933393461 5.494340774 14.506 3020.49
3.0 0.01266 2.731523237 2.143712181 17.856 3017.14
3.5 0.01238 2.006833398 0.96941498 19.031 3015.97
4.0 0.01216 1.536481821 0.488446397 19.512 3015.49
Diámetro optimo = 2m
b) Calculo chimenea de equilibrio
DATOS DE ENTRADA
Q 19.3 m3/s
Lc 1335.7 m
fs 1.25 factor de seguridad (1.2 - 2)
Dc 2.00 m diametro del tunel
n 0.016 coeficiente de maning
Hb 400.0 m
-
CALCULOS
Area Tunel
Ac 3.1415927 m2
Velocidad
Vo 6.1459273 m/s
Radio Hidraulico
rc = D/4
rc = 1.375
C = (n/(rc˄(2/3))˄2*Lc
C = 0.224
K = 1/(2*g) + C
K = 0.275
Zo = k*Vo˄2
Zo = 10.373
Ho = Hb-Zo
Ho = 389.627
Area de Diseño
D2 = 10
Ht = 25 m
D1 = 6
AD = 69.272 m2
Ap 69.272 m2 se puede modificar para el analisis
Dp 9.391 m
8
7
10
0
= h3
= h4
= h2
= h1
Periodo de las Oscilaciones
T 344.27392
Δt 8.606848 seg
Usar: Δt 10 seg
C1 0.0734
C2 0.0202
C3 0.4535
C4 0.0000 Caso de Cierre
C4 2.7873 Caso de Apertura
Entonces tenemos:
CALCULO DE LA ALTURA DE LA CHIMENEA
CASO CIERRE hmax = 8.777 m
CASO APERTURA hmax = -16.246 m
Hmin = 25.02318 m
-
j t Zj C1*Zj C2*Vj-1*/Vj-1/ ΔVj Vj ΔZj
0 0 -10.3725 0 0.000000 0 6.145927 2.787269
1 10 -7.58527 0.557098 -0.761808 -0.20471 5.941217 2.69443
2 20 -4.89084 0.359206 -0.711904 -0.3527 5.58852 2.534476
3 30 -2.35637 0.173063 -0.629889 -0.45683 5.131693 2.327299
4 40 -0.02907 0.002135 -0.531119 -0.52898 4.602709 2.087397
5 50 2.058327 -0.15117 -0.427265 -0.57844 4.024271 1.825066
6 60 3.883393 -0.28521 -0.326622 -0.61184 3.412435 1.54759
7 70 5.430982 -0.39888 -0.234855 -0.63373 2.778704 1.260183
8 80 6.691165 -0.49143 -0.155724 -0.64715 2.13155 0.966689
9 90 7.657855 -0.56243 -0.091635 -0.65406 1.477486 0.670062
10 100 8.327917 -0.61164 -0.044027 -0.65567 0.821819 0.372707
11 110 8.700624 -0.63901 -0.013621 -0.65264 0.169183 0.076727
12 120 8.777351 -0.64465 -0.000577 -0.64523 -0.47604 -0.21589
13 130 8.561458 -0.62879 0.004570 -0.62422 -1.10027 -0.49899
14 140 8.062471 -0.59215 0.024416 -0.56773 -1.668 -0.75646
15 150 7.30601 -0.53659 0.056113 -0.48047 -2.14847 -0.97436
16 160 6.331647 -0.46503 0.093096 -0.37193 -2.5204 -1.14304
17 170 5.188609 -0.38108 0.128118 -0.25296 -2.77336 -1.25776
18 180 3.93085 -0.2887 0.155125 -0.13357 -2.90693 -1.31834
19 190 2.612513 -0.19188 0.170428 -0.02145 -2.92838 -1.32806
20 200 1.28445 -0.09434 0.172952 0.078616 -2.84976 -1.29241
21 210 -0.00796 0.000585 0.163790 0.164375 -2.68539 -1.21786
22 220 -1.22582 0.09003 0.145440 0.235471 -2.44992 -1.11107
23 230 -2.3369 0.171633 0.121052 0.292685 -2.15723 -0.97834
24 240 -3.31524 0.243486 0.093857 0.337343 -1.81989 -0.82535
25 250 -4.14058 0.304104 0.066798 0.370901 -1.44899 -0.65714
26 260 -4.79772 0.352367 0.042345 0.394712 -1.05428 -0.47813
27 270 -5.27585 0.387483 0.022417 0.4099 -0.64438 -0.29223
28 280 -5.56809 0.408946 0.008374 0.41732 -0.22706 -0.10297
29 290 -5.67106 0.416509 0.001040 0.417549 0.190491 0.086391
30 300 -5.58467 0.410164 -0.000732 0.409432 0.599924 0.272074
31 310 -5.31259 0.390182 -0.007259 0.382923 0.982846 0.445735
32 320 -4.86686 0.357445 -0.019482 0.337962 1.320809 0.599006
33 330 -4.26785 0.313451 -0.035184 0.278266 1.599075 0.725204
34 340 -3.54265 0.260189 -0.051571 0.208617 1.807692 0.819815
35 350 -2.72283 0.199978 -0.065905 0.134072 1.941765 0.880619
36 360 -1.84221 0.135301 -0.076044 0.059257 2.001022 0.907493
37 370 -0.93472 0.06865 -0.080756 -0.01211 1.988916 0.902003
38 380 -0.03272 0.002403 -0.079782 -0.07738 1.911537 0.86691
39 390 0.834191 -0.06127 -0.073695 -0.13496 1.776576 0.805703
40 400 1.639895 -0.12044 -0.063656 -0.1841 1.592479 0.722213
41 410 2.362107 -0.17348 -0.051147 -0.22463 1.367848 0.620339
42 420 2.982446 -0.21904 -0.037735 -0.25678 1.111068 0.503886
43 430 3.486332 -0.25605 -0.024897 -0.28095 0.830118 0.376471
44 440 3.862803 -0.2837 -0.013898 -0.2976 0.532518 0.241505
45 450 4.104308 -0.30144 -0.005719 -0.30716 0.22536 0.102204
46 460 4.206512 -0.30895 -0.001024 -0.30997 -0.08461 -0.03837
47 470 4.16814 -0.30613 0.000144 -0.30598 -0.39059 -0.17714
48 480 3.991 -0.29312 0.003077 -0.29004 -0.68063 -0.30868
49 490 3.682322 -0.27045 0.009343 -0.2611 -0.94174 -0.42709
50 500 3.25523 -0.23908 0.017887 -0.22119 -1.16293 -0.52741
51 510 2.727824 -0.20034 0.027276 -0.17307 -1.336 -0.60589
52 520 2.121929 -0.15584 0.035998 -0.11985 -1.45584 -0.66025
53 530 1.461682 -0.10735 0.042746 -0.06461 -1.52045 -0.68955
54 540 0.772136 -0.05671 0.046625 -0.01008 -1.53054 -0.69412
55 550 0.078015 -0.00573 0.047245 0.041515 -1.48902 -0.67529
56 560 -0.59728 0.043867 0.044717 0.088584 -1.40044 -0.63512
57 570 -1.2324 0.090513 0.039555 0.130067 -1.27037 -0.57613
58 580 -1.80853 0.132827 0.032548 0.165375 -1.10499 -0.50113
59 590 -2.30966 0.169632 0.024626 0.194258 -0.91074 -0.41303
60 600 -2.72269 0.199967 0.016728 0.216695 -0.69404 -0.31476
61 610 -3.03745 0.223084 0.009715 0.232799 -0.46124 -0.20918
62 620 -3.24663 0.238447 0.004291 0.242738 -0.2185 -0.09909
63 630 -3.34572 0.245725 0.000963 0.246688 0.028185 0.012782
64 640 -3.33294 0.244787 -0.000016 0.244771 0.272955 0.123789
65 650 -3.20915 0.235695 -0.001503 0.234192 0.507148 0.229999
66 660 -2.97915 0.218803 -0.005187 0.213615 0.720763 0.326877
67 670 -2.65227 0.194795 -0.010477 0.184318 0.905081 0.410468
68 680 -2.24181 0.164649 -0.016521 0.148127 1.053208 0.477645
69 690 -1.76416 0.129568 -0.022372 0.107197 1.160405 0.526261
70 700 -1.2379 0.090917 -0.027157 0.06376 1.224164 0.555177
71 710 -0.68272 0.050142 -0.030224 0.019919 1.244083 0.56421
72 720 -0.11851 0.008704 -0.031215 -0.02251 1.221572 0.554001
73 730 0.435486 -0.03198 -0.030096 -0.06208 1.159492 0.525847
74 740 0.961333 -0.0706 -0.027115 -0.09772 1.061772 0.481529
75 750 1.442862 -0.10597 -0.022737 -0.12871 0.933065 0.423159
76 760 1.866021 -0.13705 -0.017559 -0.15461 0.778457 0.353042
77 770 2.219063 -0.16298 -0.012222 -0.1752 0.603257 0.273586
78 780 2.492648 -0.18307 -0.007340 -0.19041 0.412845 0.187231
79 790 2.67988 -0.19682 -0.003438 -0.20026 0.212585 0.09641
80 800 2.77629 -0.2039 -0.000911 -0.20482 0.00777 0.003524
81 810 2.779814 -0.20416 -0.000001 -0.20416 -0.19639 -0.08907
82 820 2.690746 -0.19762 0.000778 -0.19684 -0.39324 -0.17834
83 830 2.512408 -0.18452 0.003119 -0.1814 -0.57464 -0.26061
84 840 2.2518 -0.16538 0.006660 -0.15872 -0.73336 -0.33259
85 850 1.919208 -0.14096 0.010847 -0.13011 -0.86347 -0.3916
86 860 1.527611 -0.11219 0.015037 -0.09716 -0.96063 -0.43566
87 870 1.091951 -0.0802 0.018612 -0.06159 -1.02222 -0.46359
88 880 0.628361 -0.04615 0.021074 -0.02508 -1.04729 -0.47496
89 890 0.153399 -0.01127 0.022121 0.010855 -1.03644 -0.47004
90 900 -0.31664 0.023256 0.021665 0.04492 -0.99152 -0.44967
91 910 -0.76631 0.056281 0.019828 0.076109 -0.91541 -0.41515
92 920 -1.18146 0.086772 0.016901 0.103672 -0.81174 -0.36813
93 930 -1.54959 0.113809 0.013289 0.127098 -0.68464 -0.31049
94 940 -1.86009 0.136613 0.009453 0.146067 -0.53857 -0.24425
95 950 -2.10433 0.154552 0.005850 0.160402 -0.37817 -0.1715
96 960 -2.27584 0.167148 0.002884 0.170033 -0.20814 -0.09439
97 970 -2.37023 0.174081 0.000874 0.174955 -0.03318 -0.01505
98 980 -2.38528 0.175186 0.000022 0.175208 0.142027 0.064411
99 990 -2.32087 0.170455 -0.000407 0.170049 0.312076 0.141531
100 1000 -2.17934 0.160061 -0.001964 0.158096 0.470172 0.21323
CASO CIERRE
j t Zj C1*Zj C2*Vj-1*/Vj-1/ ΔVj Vj ΔZj
0 0 0 0 0.000000 0 0 -2.78726861
1 10 -2.78727 0.20471 0.000000 0.20471 0.20471 -2.69442964
2 20 -5.4817 0.402601 -0.000845 0.401756 0.606466 -2.5122273
3 30 -7.99393 0.587111 -0.007418 0.579693 1.186159 -2.24932798
4 40 -10.2433 0.752312 -0.028376 0.723936 1.910095 -1.92101248
5 50 -12.1643 0.8934 -0.073583 0.819817 2.729911 -1.54921356
6 60 -13.7135 1.007182 -0.150303 0.856879 3.58679 -1.16060652
7 70 -14.8741 1.092422 -0.259467 0.832955 4.419745 -0.78284929
8 80 -15.6569 1.149918 -0.393972 0.755946 5.175691 -0.44001646
9 90 -16.097 1.182235 -0.540265 0.641969 5.81766 -0.14887389
10 100 -16.2458 1.193169 -0.682601 0.510567 6.328228 0.082675901
11 110 -16.1631 1.187097 -0.807671 0.379425 6.707653 0.254750871
12 120 -15.9084 1.168387 -0.907427 0.26096 6.968613 0.37309992
13 130 -15.5353 1.140984 -0.979407 0.161578 7.13019 0.446377717
14 140 -15.0889 1.1082 -1.025351 0.082849 7.213039 0.483950948
15 150 -14.605 1.072657 -1.049318 0.023339 7.236378 0.494535472
16 160 -14.1104 1.036336 -1.056119 -0.01978 7.216594 0.485563345
17 170 -13.6249 1.000674 -1.050353 -0.04968 7.166916 0.463033275
18 180 -13.1618 0.966666 -1.035941 -0.06927 7.097641 0.431616175
19 190 -12.7302 0.934967 -1.016011 -0.08104 7.016596 0.394861176
20 200 -12.3354 0.905966 -0.992941 -0.08697 6.929621 0.355416764
21 210 -11.9799 0.879863 -0.968477 -0.08861 6.841007 0.315228671
22 220 -11.6647 0.856711 -0.943866 -0.08716 6.753851 0.275702345
23 230 -11.389 0.836462 -0.919970 -0.08351 6.670343 0.237830426
24 240 -11.1512 0.818995 -0.897360 -0.07837 6.591978 0.20229039
25 250 -10.9489 0.804137 -0.876399 -0.07226 6.519716 0.16951864
26 260 -10.7794 0.791687 -0.857290 -0.0656 6.454113 0.139766729
27 270 -10.6396 0.781422 -0.840124 -0.0587 6.395411 0.113144346
28 280 -10.5265 0.773112 -0.824911 -0.0518 6.343611 0.089652615
29 290 -10.4368 0.766528 -0.811603 -0.04508 6.298536 0.069210331
30 300 -10.3676 0.761445 -0.800110 -0.03867 6.259871 0.05167497
31 310 -10.3159 0.757649 -0.790317 -0.03267 6.227203 0.036859805
32 320 -10.2791 0.754942 -0.782090 -0.02715 6.200056 0.024548013
33 330 -10.2545 0.753139 -0.775286 -0.02215 6.177909 0.014504365
34 340 -10.24 0.752074 -0.769757 -0.01768 6.160227 0.006484931
35 350 -10.2335 0.751598 -0.765357 -0.01376 6.146468 0.00024505
36 360 -10.2333 0.75158 -0.761942 -0.01036 6.136106 -0.00445422
37 370 -10.2377 0.751907 -0.759375 -0.00747 6.128638 -0.00784102
38 380 -10.2456 0.752483 -0.757527 -0.00504 6.123593 -0.0101289
39 390 -10.2557 0.753227 -0.756281 -0.00305 6.120539 -0.01151405
40 400 -10.2672 0.754072 -0.755527 -0.00145 6.119084 -0.01217363
41 410 -10.2794 0.754966 -0.755168 -0.0002 6.118883 -0.01226491
42 420 -10.2917 0.755867 -0.755118 0.000749 6.119632 -0.01192514
43 430 -10.3036 0.756743 -0.755303 0.00144 6.121072 -0.01127203
44 440 -10.3149 0.757571 -0.755658 0.001912 6.122985 -0.01040471
45 450 -10.3253 0.758335 -0.756131 0.002204 6.125189 -0.009405
46 460 -10.3347 0.759026 -0.756675 0.002351 6.12754 -0.00833898
47 470 -10.343 0.759638 -0.757256 0.002382 6.129922 -0.00725864
48 480 -10.3503 0.760171 -0.757845 0.002326 6.132248 -0.00620359
49 490 -10.3565 0.760627 -0.758420 0.002207 6.134455 -0.00520284
50 500 -10.3617 0.761009 -0.758966 0.002043 6.136498 -0.00427638
51 510 -10.3659 0.761323 -0.759472 0.001851 6.138349 -0.00343676
52 520 -10.3694 0.761576 -0.759930 0.001645 6.139995 -0.00269053
53 530 -10.3721 0.761773 -0.760338 0.001436 6.14143 -0.00203948
54 540 -10.3741 0.761923 -0.760693 0.00123 6.14266 -0.00148175
55 550 -10.3756 0.762032 -0.760998 0.001034 6.143694 -0.00101285
56 560 -10.3766 0.762106 -0.761254 0.000852 6.144546 -0.00062641
57 570 -10.3772 0.762152 -0.761465 0.000687 6.145233 -0.00031487
58 580 -10.3775 0.762175 -0.761636 0.00054 6.145773 -7.0064E-05
59 590 -10.3776 0.76218 -0.761769 0.000411 6.146184 0.000116391
60 600 -10.3775 0.762172 -0.761871 0.000301 6.146485 0.000252744
61 610 -10.3773 0.762153 -0.761946 0.000208 6.146692 0.000346875
62 620 -10.3769 0.762128 -0.761997 0.000131 6.146823 0.000406113
63 630 -10.3765 0.762098 -0.762030 6.84E-05 6.146891 0.000437137
64 640 -10.3761 0.762066 -0.762047 1.93E-05 6.146911 0.000445908
65 650 -10.3756 0.762033 -0.762051 -1.8E-05 6.146892 0.000437653
66 660 -10.3752 0.762001 -0.762047 -4.6E-05 6.146846 0.000416866
67 670 -10.3748 0.76197 -0.762036 -6.5E-05 6.146781 0.000387349
68 680 -10.3744 0.761942 -0.762019 -7.7E-05 6.146704 0.000352248
69 690 -10.374 0.761916 -0.762000 -8.4E-05 6.14662 0.000314118
70 700 -10.3737 0.761893 -0.761979 -8.6E-05 6.146534 0.000274978
71 710 -10.3734 0.761873 -0.761958 -8.5E-05 6.146449 0.000236384
72 720 -10.3732 0.761855 -0.761937 -8.1E-05 6.146367 0.000199484
73 730 -10.373 0.761841 -0.761917 -7.6E-05 6.146291 0.000165089
74 740 -10.3728 0.761829 -0.761898 -6.9E-05 6.146222 0.000133722
75 750 -10.3727 0.761819 -0.761881 -6.2E-05 6.14616 0.000105678
76 760 -10.3726 0.761811 -0.761865 -5.4E-05 6.146106 8.10658E-05
77 770 -10.3725 0.761805 -0.761852 -4.7E-05 6.146059 5.98556E-05
78 780 -10.3724 0.761801 -0.761840 -4E-05 6.14602 4.191E-05
79 790 -10.3724 0.761798 -0.761831 -3.3E-05 6.145987 2.70173E-05
80 800 -10.3724 0.761796 -0.761822 -2.7E-05 6.14596 1.49168E-05
81 810 -10.3724 0.761795 -0.761816 -2.1E-05 6.145939 5.31923E-06
82 820 -10.3724 0.761794 -0.761811 -1.6E-05 6.145923 -2.0762E-06
83 830 -10.3724 0.761794 -0.761807 -1.2E-05 6.145911 -7.5691E-06
84 840 -10.3724 0.761795 -0.761803 -8.6E-06 6.145902 -1.1448E-05
85 850 -10.3724 0.761796 -0.761801 -5.6E-06 6.145896 -1.3984E-05
86 860 -10.3724 0.761797 -0.761800 -3.2E-06 6.145893 -1.5426E-05
87 870 -10.3724 0.761798 -0.761799 -1.3E-06 6.145892 -1.5996E-05
88 880 -10.3724 0.761799 -0.761799 2.29E-07 6.145892 -1.5892E-05
89 890 -10.3724 0.7618 -0.761799 1.34E-06 6.145894 -1.5285E-05
90 900 -10.3725 0.761801 -0.761799 2.13E-06 6.145896 -1.4319E-05
91 910 -10.3725 0.761802 -0.761800 2.65E-06 6.145898 -1.3116E-05
92 920 -10.3725 0.761803 -0.761800 2.96E-06 6.145901 -1.1774E-05
93 930 -10.3725 0.761804 -0.761801 3.09E-06 6.145904 -1.0372E-05
94 940 -10.3725 0.761805 -0.761802 3.09E-06 6.145907 -8.9728E-06
95 950 -10.3725 0.761806 -0.761803 2.98E-06 6.14591 -7.6213E-06
96 960 -10.3725 0.761806 -0.761803 2.8E-06 6.145913 -6.3511E-06
97 970 -10.3725 0.761807 -0.761804 2.57E-06 6.145916 -5.1842E-06
98 980 -10.3725 0.761807 -0.761805 2.32E-06 6.145918 -4.1339E-06
99 990 -10.3725 0.761807 -0.761805 2.05E-06 6.14592 -3.2063E-06
100 1000 -10.3725 0.761808 -0.761806 1.77E-06 6.145922 -2.4019E-06
CASO APERTURA
-
11. DISEÑO DE CHIMENEA DE EQUILIBRIO
CON VERTEDERO
-
Esquema Chimenea De Equilibrio Area Irregular
-
CALCULOS CHIMENEA DE EQUILIBRIO CON VERTEDERO
a) CON EL METODO DE PRASIL
DATOS DE ENTRADA
Q 19.308 m3/s
Lc 1337.5 m
fs 1.25 factor de seguridad (1.2 - 2)
Dc 2.00 m diametro del tunel
n 0.016 coeficiente de maning
Hb 400.0 m
CALCULOS
Area Tunel
Ac 3.1415927 m2
Velocidad
Vo 6.1459273 m/s
Radio Hidraulico
rc = D/4
rc = 1.375
C = (n/(rc˄(2/3))˄2*Lc
C = 0.224
K = 1/(2*g) + C
K = 0.275
Zo = k*Vo˄2
Zo = 10.384
Ho = Hb-Zo
Ho = 389.616
Según Formula de Thoma
Ap 2.500 m2 se puede modificar para el analisis
Dp 1.784 m
α =L/(2*9.81*Ap*Ac*K)
α = 31.573
Cd= 100.000 datos para asumir
Zc = 4.000 datos para asumir
-
Formula de presil
Z Qz^2 Qz Qv
4.000 27.48 5.24 0.00
5.000 26.11 5.11 100.00
6.000 24.67 4.97 282.84
7.000 23.16 4.81 519.62
8.000 21.59 4.65 800.00
9.000 19.95 4.47 1118.03
10.000 18.25 4.27 1469.69
11.000 16.49 4.06 1852.03
12.000 14.67 3.83 2262.74
13.000 12.80 3.58 2700.00
14.000 10.87 3.30 3162.28
15.000 8.89 2.98 3648.29
16.000 6.85 2.62 4156.92
17.000 4.77 2.18 4687.22
18.000 2.63 1.62 5238.32
19.000 0.45 0.67 5809.48
Altura Z sin vertedero
ALTURA Zmax = 12m
-
F(Z)=Qvz-Qz
Z F(Z)=Qvz-Qz
4.000 -5.2416778
5.000 94.890402
6.000 277.87582
7.000 514.8024
8.000 795.35345
9.000 1113.5671
10.000 1465.4214
11.000 1847.9647
12.000 2258.911
13.000 2696.4224
14.000 3158.9809
15.000 3645.3064
16.000 4154.3046
17.000 4685.0337
18.000 5236.6981
19.000 5808.8032
Altura Z con vertedero
ALTURA Zmax = 4.2m
-
12. DISEÑO DE LA TUBERIA FORZADA
a) Calculo del diámetro optimo mediante tanteos
DATOS DE ENTRADA
Qd = 19.308 m3/s entonces 19308
L = 787.49 m longitud tuberia forzada
Ha = 380.00 m altura bruta
Ks = 0.00015 m para acero galvanizado
T° = 10.00 °C
Diametro (m) f V (m/s) hf Hneta
1.0 0.0130 24.58370913 315.345342 64.655
1.5 0.0121 10.92609295 38.65201533 341.348
2.0 0.0116 6.145927282 8.793283575 371.207
2.5 0.0113 3.933393461 2.806864632 377.193
3.0 0.0110 2.731523237 1.098068617 378.902
3.5 0.0108 2.006833398 0.49880018 379.501
4.0 0.0130 1.536481821 0.307954436 379.692
Diámetro optimo = 2m
b) método de las características
1.0 DATOS DE ENTRADA
a = 1200.000 m/s celeridad
L = 787.494 m/s longitud
Hr= 380.000 m/s nivel aguas arriba
Tc = 5.000 s tiempo de cierre o apertura
Tmax = 40.000 s
N = 10.000 numero de tramos
f = 0.0116 friccion
D = 2.00 m diametro tuberia
Q = 19.308 m3/s
-
2.0 SOLUCION
Longitud de cada tramo
AX = L/N 78.7494 m
Velocidad de diseño
Vo = 6.145927282
Calculo de algunas contantes
A = 3.141592654 m2 area
R = 0.002358721
Calculo de las presiones en los destintos tramos
H0 = Hr = 380
H1 = 379.121
H2 = 378.241
H3 = 377.362
H4 = 376.483
H5 = 375.603
H6 = 374.724
H7 = 373.845
H8 = 372.965
H9 = 372.086
H10 = 371.207
Hmax cierre = 1075.65m
Hmax Apertura = 1058.263m
c) Espesor de la tubería
1.0 DATOS DE ENTRADA
P = 1075 mca Presion que se calcula por cualquier metodo
D = 2.0 m Diametro de la tuberia forzada
Kf = 0.9 Coeficiente de eficiencia
σf = 1400.0 kg/cm2 es la resistencia a la traccion del material
es = 1.0 mm sobre espesor q se añade para tener en cuenta ma corrosion
CALCULO DEL ESPESOR DE LA TUBERIA
-
2.0 SOLUCION
Transformando valores a una sola unidad
P = 107.5 kg/cm2
D = 200 cm
Kf = 0.9
σf = 1400.0 kg/cm2
es = 0.1 cm
Calculo del espesor de tuberia forzada
e = 0.8632 cm
e = 8.632 mm
13. POTENCIA GENERADA PARA LA CIUDAD DE HUANCAVELICA
ALTERNATIVA 01
P = 8.2Qd*Hneta
P = 8.2*19.308*250
P = 39.58 MW
ALTERNATIVA 02
P = 8.2Qd*Hneta
P = 8.2*19.308*371.21
P = 58.77 MW
Por lo tanto la que genera mayor potencia es alternativa 0 2: P = 58.77 MW
Según algunos datos obtenidos una familia promedio consume 80 KWh de energía en un año y si generamos Pot = 80/24 = 3.33KW
Por lo tanto se estaría abasteciendo a 58.77*1000/3.33 = 17631 familias
-
14. DISEÑO DE CAMARA DE CARGA Y DESARENADOR
CAMARA DE CARGA
1.Datos Generales
CAUDAL Q= 19.308 m3/s
DIAM PARTICULA d= 0.0002 m
DIAM INT. TUB FORZADA D= 2 m
VELOCIDAD DE CANAL V= 2.83 m/s
PENDIENTE DE CANAL i= 0.002
VISCOSIDAD jo 0.000001 m2/s
Ƥs= 2.65
Velocidad(Tuberia Forzada) v= 6.15 m/s
Gravedad g= 9.806 m/s2
DENSIDAD RELATIVA
ARENA
DISEÑO DE CAMARA DE CARGA
-
2. Cálculos Previos
AREA DEL CANAL 6.82 m2
NUMERO DE FROUDE 0.66 Flujo Subcritico
TIRANTE 1.85 m
3 Calculo de la Sumergencia
Diametro de la Tuberia: 2 m
Cota de agua en la Camara de carga 100 m
Reddy y Pickford Knauss
Gordon Simetrica Gordon Asimetrica
Se determina los Siguientes valores
S1= 3.320 m
S2= 5.036 m
S3= 2.244 m
S4= 3.036 m
Descartando el valor excesivamente conservador de la formula de Knauss y mediando los
otros valores se eligio en fase de proyecto, de planear la camara de carga con una sumergencia
minima de 3.80 m
Entonces la cota Radier de la Camara de Carga de 103.80 m
4. Dimensionamiento de Cámara de cargaPara el calculo aproximado, de las dimensiones del canal, primero hallaremos el volumen
del tanque de carga
Vt= 1931.530 m3
Vt= 19.3153 (cientos de metros cubicos)
Entonces escogemos la constante de Capacidad de la tabla siguiente
Constante de Capacidad
V(cientos
de m3)17
k 2.0 1.8 1.5 1.3 1.0 0.7
Según lo establecido
k= 0.7
4.1)PROFUNDIDAD DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO
En las cámaras de carga es importante el control de la formación de vórtices en un sector cercano al
ingreso a la tubería de presión. La altura mínima entre el eje de ingreso a la tubería y el nivel de agua
en la cámara se podrá calcular por medio de la expresión recomendada
Hmin= 4.31 m
H= 7.138 m
Vt
H
-
4.2)ANCHO DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO
B= 16.449 m
4.3)LONGITUD DEL TANQUE DE ALM ACENAM IENTO
Para el calculo del largo de la Camara de Carga, se utiliza 3 metodos diferentes, y en el caso
en que los resultados sean consistentes, se asume como valor de referencia el valor medio
entre los 3
→Por efectos practicos, B=L
L= 16.449 m
→Metodo 1: Por Carga Hidraulica
La cámara es dimensionada comparando la carga hidráulica con la velocidad de sedimentación
de una partícula de un diámetro prefijado.
La condición para que ocurra la sedimentación del material es que:
ʋdn ˃ Ci
Primero Hallaremos la Velocidad de Sedimentacion:
Velocidad de Sedimentacion
Vs= 0.03596 m/s
Numero de Reynolds
Re= 7.191
Cd:
Re1
CD= 3.337
Vdn=
Vdn= 0.035955333
Velocidad de Arrastre según Owen
Va= 0.170
Velocidad Horizontal
Vh= 0.057
El area de la seccion transversal perpendicular a la direccion del flujo sera:
At = 341.027942 m2
Area superficial sera :
As = 536.999611 m2
Se proponen los valores calculados
ANCHO (m) ALTURA (m)
LONGITUD
(m)
16.00 7.00 11.02
B
-
→Metodo 3: Por formula di Eghiagazaroff
Se trata de una fórmula semi empírica que tiene en cuenta la turbulencia del movimiento.
*Velocidad:
V= 0.164431498 m/s
*Componente Vertical de la Velocidad de agitacion
w= 0.007434150 m/s
*Longitud Minima
Lmin= 41.155 m
22.88
En fase de proyecto se prevé un largo de la cámara de carga de 23.00 m
Este se lograra con el promedio de los 3 métodos
Por tanto, las dimensiones calculadas para la cámara de carga son:
ANCHO (m) ALTURA (m)LONGITUD
(m)16.00 9.15 23.00
-
Planta Camara de Carga
18.10m
23.30m
Seccion F-FEntrada de
2.15m
9.15m
7.00m
23.30m
Seccion G-GEntrada de
Canal
0.30m
9.15m
7.00m
18.10m
Entrada de
Canal
Seccion F-F
Secc
ion
G-G
Salida de Tubería de Presíon
Salida de Tubería de
Nivel Normal de Operacion
Nivel Normal de Operacion
Salida de Tubería de Presíon
-
CALCULO DE DESARENADOR
DISEÑO DEL DESARENADOR
A) DATOS:
Caudal Q 19.31 m3/s
Peso especifico (ps) 1.2 g/cm3
Espejo agua canal (T1) 6.50 m
B) CONSIDERACIONES PARA EL DISENO HIDRAULICO
1. Calculo del diametro de las particulas a sedimentar:
Para sistemas de riego:
d = 0.2 mm
2. Calculo de la velocidad del flujo v en el tanque:
Esta comprendida entre 0.20m/s a 0.60m/s (lentas)
O puede utilizarse la formula de Camp
v = ad0.5 19.68 cm/s
0.20 m/s
Donde:
d = Diametro (mm)
a = Constante en funcion del diametro
a d(mm)
51 0.1
44 0.1 - 1
36 1
3. Calculo de la velocidad de caida w (en aguas tranquilas):
Existen varias formulas empiricas, tablas y nomogramas
3.1 Tabla preparada por Arkhangelski (1935):
d(mm) w (cm/s)
0.05 0.178
0.10 0.692
0.15 1.560
0.20 2.160
0.25 2.700
0.30 3.240
0.35 3.780
0.40 4.320
0.45 4.860
0.500 5.400
0.55 5.940
0.60 6.480
0.70 7.320
0.80 8.070
1.00 9.440
2.00 15.290
3.00 19.250
5.00 24.900
-
3.2 Formula de Owens:
w = k [d*(ps-1)]0.5 0.06 m/s
Donde:
w = Velocidad de sedimentacion (m/s)
d = Diametro de particulas (m)
ps = Peso especifico del material (g/cm3)
k = Constante que varia de acuerdo con la forma y naturaleza de los granos
k
Arena esferica 9.35
Granos redondeados 8.25
Granos cuarzo d>3 mm 6.12
Granos cuarzo d
-
4.2 Considerando los efectos retardatorios de la turbulencia:
- Calculo de a, segun Bastelli et al:
a = 0.132/(h0.5) 0.059
- Calculo de w' (reduccion de velocidad), segun Levin:
w' = a*v 0.012 m/s
- Calculo w', segun Eghiazaroff:
w' = v /(5.7+2.3h) 0.011 m/s
- Calculo de la longitud L:
L = h*v/(w-w') 29.14 m Bastelli et al
28.99 m Eghiazaroff
29.07 m
- Calculo de L corregida:
L = K*h*v/w 32.52 m
Coeficiente para el calculo de desarenadores de baja velocidad
Velocidad de escurrimiento (m/s) K
0.20 1.25
0.30 1.50
0.50 2.00
Coeficiente para el calculo de desarenadores de alta velocidad
Dimensiones de las particulas a K
eliminar d(mm)
1 1
0.50 1.3
0.25 - 0.30 2
- Fondo del desarenador
Pendiente = 2%
5.Calculo de la longitud de la transicion:
Formula de Hind:
L = 2.25535*(T1-T2) 29.60 m
30.00 m
6. Calculo de la longitud del vertedero:
6.1 Calculo de L:
Para un h = 0.25m, C=2 (Para un perfil Creager) o C=1.84 (cresta aguda), y el caudal conocido
C = 2
Altura vertedero h = 0.25 m
-
- Calculo de a por tanteos:
C=180L/(pi*b) 225.49
f (a)= a/(1-cosa) = C
a = 20 65 90 120
f (a)= C 331.63 112.58 90.00 80.00
- Calculo de R:
R = 180L/(pi*a) 221.25 m
6.3 Calculo de la longitud de la proyeccion longitudinal del vertedero (L1):
L1 = Rsena 75.67 m
6.4 Calculo de la longitud promedio (Lx)
Lx = (L+L1)/2 76.45 m
6.5 Calculo de la longitud total del tanque desarenador:
LT = Lt + L + Lx 135.52 m
Donde:
LT = Longitud total
Lt = Longitud de la transicion de entrada
L = Longitud del tanque
Lx = Longitud promedio por efecto de la curvatura del vertedero
7. Calculos complementarios:
7.1 Calculo de la caida del fondo:
S = 2 %
DZ = L*S 2.118 m
Donde:
DZ = Diferencia de cotas del fondo del desarenador
L = LT-Lt
S = Pendiente del fondo del desarenador (2%)
7.2 Calculo de la profundidad del desarenador frente a la compuerta de lavado:
H = h + DZ 7.118 m
7.3 Calculo de la altura de cresta del vertedero con respecto al fondo:
hc = H - 0.25 6.868 m
7.4 Calculo de las dimensiones de la compuerta de lavado:
Suponiendo una compuerta cuadrada de lado l , el area sera A = l 2
l = 0.5 m
Ao = 0.25 m
Q = CdAo(2gh)0.5 1.74 m3/s
Donde:
Q = Caudal a descargar por el orificio
Cd = Coeficiente de descarga = 0.60 para un orificio de pared delgada
Ao = Area del orificio,en este caso igual al area A de la compuerta
h = Carga sobre el orificio (desde la superficie del agua hasta el centro del orificio)
g = Aceleracion de la gravedad, 9.81 m/s2
7.5 Calculo de la velocidad de salida:
v = Q/Ao 6.97 m
Donde:
v = Velocidad de salida por la compuerta, debe ser de 3 a 5 m/s, para el concreto el
limite erosivo es de 6m/s
Q = Caudal descargado por la compuerta
Ao = Area del orificio, en este caso igual al area A de la compuerta
-
15. CONCLUSIONES
La alternativa 01 genera mayor energía debido a que estamos ganando mayor altura en todo el tramo también otro criterio de elección fue q en la alternativa 01 tiene una condiciones especiales para la construcción de una presa la cual nos influyó más para su elección.
La bocatoma está ubicado en el distrito de yauli
La altura del embalse es de 50m y puede almacenar un volumen de 6MMC
Qdiseño hallado es de 19.308m3/s
Se usó el programa de computo ARGIS v10
Se diseñó varios elementos estructurales como cámara de carga, chimenea de equilibrio, canal rectangular de aducción, tubería forzada…..
En el diseño de tubería forzada se obtuvode la alternativa 01:
o Diámetro optimo =2 metros
o Espesor = 0.8cm
Dimensiones de la cámara de carga para Qd =19.308m3/s
o Base = 16 metros
o Altura = 9.15 metros
o Largo = 23 metros
-
16. BIBLIOGRAFIA.
"HIDROLOGÍA TRATAMIENTO DE DATOS HIDROMETEOROLÓGICOS" por
Segundo Vito Aliaga.
“HIDROLOGÍA APLICADA” – Universidad Nacional Agraria La Molina.
“HIDROLOGÍA APLICADA” por Ven Te Chow.
“HIDROLOGÍA BASICA” por Lis Reyes Carrasco.
“HIDROLOGÍA EN LA INGENIERÍA” por Germán Monsalvé Saenz.
“HIDROLOGÍA PARA INGENIEROS” por Ray K. Linsley y otros.
“HIDROLOGÍA SUPERFICIAL Y SUBTERRÁNEA” por el Centro de
Tecnología del Agua.
“TRATADO DE HIDROLOGÍA APLICADA" por G. Remenieras.
MANUALES DE ARGIS. Edmundo Canchari
FUNDAMENTOS DE LOS APROVECHAMIENTOS DE LA ENERGIA HIDRAULICA Y MARINA. Juan E. Gonzales fariñas
DISEÑO Y OPTIMIZACION DE UNA HOJA DE CALCULO PARA EL DIMENCIONAMIENTO DE CHIMENEAS DE EQUILIBRIO. Dario nicolas Calderon y Diego Fernando Enriquez