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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
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1. INTRODUCCIÓN.
El estudio Hidrológico – Hidráulico de la cuenca del Río Huarpa, está orientado a determinar
el caudal en régimen natural de la máxima crecida ordinaria para diferentes periodos de
retorno (50, 100, 200, 300, 400 y 500 años) a partir de un análisis de frecuencia de las
precipitaciones máximas de 24 horas, registradas en estaciones pluviométricas, ubicadas en
las áreas adyacentes a la zona del proyecto de la cuenca del Río Huarpa.
Para un mejor análisis hidrológico, se ha determinado dividir a la cuenca del río Huarpa en
cuatro medianas cuencas los cuales son: Cuenca Río Urubamba, Cuenca Río Cachi,
Cuenca Río Chacco y finalmente la Cuenca Río Huanta, los cuales cuentan con las
informaciones y características correspondientes.
Se utilizó un modelo hidrológico de transformación precipitación/escorrentía, que en función
de las características morfológicas, edafológicas, usos del suelo, etc, permite obtener los
caudales de dichas avenidas y distribución en el tiempo. En todas las cuencas, se ha optado
por realizar el cálculo con el programa denominado HEC-HMS. Este programa fue
desarrollado en 1981 por el Hidrologic Engineering Center (HEC), organismo dependiente
del U.S. Army Corps of Engineers y en la actualidad es el programa más ampliamente
usado para el estudio de avenidas.
Así mismo, para el cálculo hidráulico se ha realizado con la ayuda del programa HEC RAS,
desarrollado por el mismo organismo ya mencionado. El modelo hidráulico tuvo la hipótesis
de régimen permanente, gradualmente variado, resolviendo la ecuación de balance de la
energía en una dimensión mediante un proceso iterativo (standard step method), con la
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finalidad de obtener la superficie libre de agua, tirantes hidráulicos en las secciones
transversales del río, velocidades, socavaciones bajo el puente, etc.; todo esto para
diferentes periodos de retorno.
2. DESCRIPCIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO.
2.1. Localización.
El área de interés en estudio es la cuenca del Río Huarpa, se encuentra ubicado en el
límite de los departamentos de Huancavelica y Ayacucho, cuyo punto de aforo es el
Puente de Allcomachay y tiene una cota de 2165 m.s.n.m., geográficamente se
encuentra en la latitud Sur 12º50’42.63’’ y longitud Oeste 74º19’53.44’’ (ver plano
cartográfico), esta cuenca hidrológica representa una superficie total de 6701.93 Km²,
los accidentes orográficos de la línea divisoria de la cuenca comprende entre los 2150
m.s.n.m. alcanzando hasta los 5200 m.s.n.m.
2.2. Información Básica.
2.2.1. CARTOGRÁFICA.
La información utilizada en el presente proyecto, son básicamente las cartas
nacionales del Instituto Geográfico Nacional (IGN). Para la obtención de calidad
de precisión en la delimitación de la cuenca hidrológica del Río Huarpa, que
influye en la zona de estudio del proyecto, se ha utilizado los siguientes
cuadrángulos:
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CUADRÁNGULO DESCRIPCIÓN
26 - n Huancavelica26 - ñ Huanta27 - n Huachocolpa27 - ñ Ayacucho27 - o San Mguel28 - n Paras28 - ñ Huancapi
CUADRO Nº 2-1
En el gráfico Nº 2-1, se muestra la ubicación de los cuadrángulos utilizados y
que se encuentran dentro del área de influencia del proyecto, también se
consideró parte de los cuadrángulos vecinos para su correcta delimitación de la
cuenca.
GRÁFICO Nº 2-1
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2.2.2. PLUVIOMETRÍA.
Para el análisis hidrológico del presente estudio, se dispone de los registros de
precipitaciones máximas en 24 horas.
2.2.3. IMÁGENES SATELITALES.
El proyecto dispone de imágenes obtenidas mediante el uso del programa
Google Earth y Esri Explorer, los cuál son fuentes de almacenamiento de vistas
satelitales, para una mejor definición de extensión de la zona de estudio.
3. DESCRIPCIÓN HIDROLÓGICA DE LA CUENCA.
Para el análisis hidrológico de la cuenca general en la zona de interés, se ha determinado
subdividir la Cuenca del Río Huarpa, en 4 medianas cuencas secundarias, cuyas
características son las siguientes:
3.1. Cuencas Secundarias:
3.1.1. CUENCA DEL RÍO URUBAMBA.
Esta primera cuenca, representa un área de 3121.82 Km², lo que equivale a un
46.58 % de la cuenca general y un perímetro total de 303.33 Km., su afluente es
el río Huarpa, las aguas que discurren por esta cuenca, son captadas desde las
alturas del departamento de Huancavelica, exactamente de las provincias de
Acobamba, comprendiendo las localidades de Caja, Congalla, Huangallaco,
Pomacocha, Acobamba y Paucará; la otra provincia que contempla es
Angaraes, con sus localidades de Julcamarca, Secclla, Lircay, Huayllay Chico y
Grande, en el plano cartográfico se puede observar la delimitación
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correspondiente para esta cuenca.
El cauce principal tiene una longitud de 118.62 Km., cuya pendiente promedio
es 2.89%, geomorfológicamente la cuenca del Río Urubamba se desarrolla entre
las cotas 5200 y 2200 m.s.n.m., la parte más baja de su superficie representa
una zona árida con plantaciones típicas de cactus y otras especies similares,
metros más arriba se encuentra terrenos de cultivos propios de la zona y en la
parte más alta existen presencia de pastos naturales, con ausencia de cultivos,
la imagen No. 01 de las vistas satelitales, hace referencia de sus características
predominantes.
3.1.2. CUENCA DEL RÍO CACHI.
La segunda cuenca hidrológica, es denominado Cuenca Río Cachi, abarca un
área de 1810.34 Km.², que corresponde a un 27.01 % del área total de la cuenca
general y comprende un perímetro de 244.93 Km., sus aguas desembocan en el
río del mismo nombre. La topografía se desarrolla entre los 2450 y los 4910
m.s.n.m., su ubicación comprende parte del territorio del departamento de
Ayacucho, con las localidades de Ichucruz, Apacheta, Anta Parco de San Pedro
de Cachi y Tiíllas (ver plano cartográfico); la longitud de su cauce principal es
103.38 Km., con una pendiente de 2.60%.
En la imagen No. 02 de las vistas satelitales, se puede observar que la
topografía de la zona donde se desarrolla la cuenca del Río Cachi, es bastante
accidentada con presencia de pendientes elevadas, en la parte baja de toda su
extensión no se encuentra grandes zonas de cultivo, por ser una zona agreste
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en las partes más altas; sólo se observa la presencia de pastos naturales.
3.1.3. CUENCA DEL RÍO CHACCO.
La tercera unidad hidrológica que conforma la cuenca principal, es la Cuenca
del Río Chacco, el cuál discurre sus aguas sobre el Río Cachi. Su distribución
altitudinal se encuentra entre los 2450 y los 4300 m.s.n.m., cuenta con área
aproximada de 1383.66 Km², que corresponde a un 20.65 % del área total de la
cuenca general y comprende un perímetro de 181.36 Km., la pendiente del
cauce principal de esta cuenca es de 3.73% y cuenta con una longitud de 61.33
Km., las localidades por las que recorre sus efluentes son Suso, Tambillo,
Ayacucho, Muyurina, Pacaicasa y Quinua, el plano cartográfico, nos indica la
forma que adopta esta cuenca hasta su punto de aforo (punto de unión con la
cuenca del Río Cachi).
El paisaje que se observa en la imagen No. 03 de las vistas satelitales,
corresponde a una zona bastante vegetada, principalmente en la zona baja, lo
cual corresponde al valle del Río Muyurina; en la parte más alta se aprecia
cultivos propios de la zona, acompañado por pastos naturales.
3.1.4. CUENCA DEL RÍO HUANTA.
La cuarta cuenca que fluye hacia el río Huarpas, son las quebradas de los ríos
Quinua, Luricocha y Huanta. La distribución topográfica está dada desde los
2300 m.s.n.m y hasta el 4950 m.s.n.m., el área que comprende es de 386.12
Km², que corresponde a un 5.76 % del área total de la cuenca general y
comprende un perímetro de 100.33 Km. La longitud de su cauce principal que
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recorre gran parte de esta cuenca es de 19.77 Km., la pendiente para este curso
es de 12.10%.
Esta cuenca se desarrolla sobre una zona bastante vegetada, con presencia de
bosques, plantaciones de arbustos, matorrales, especialmente en las partes más
bajas por donde discurre las aguas de los ríos Huanta, Luricocha, etc., para una
mejor apreciación se muestra la imagen No. 04 de las vistas satelitales en la
sección de Anexos.
3.2. Cálculo de pendiente de Cauce principal - ECUACIÓN DE TAYLOR Y SCHWARZ:
El conocimiento de la pendiente del cauce principal de la cuenca es un parámetro
importante en el estudio del comportamiento del recurso hídrico. En la sección Anexos,
se muestra el perfil longitudinal del cauce principal de cada una de las 4 sub cuencas,
del cual se resumen las cotas y los desniveles con sus respectivas longitudes en el
cuadro que sigue:
RÍO URUBAMBA:
Longitud (L)m.
Cota Desnivel S
0 0.00 4,750.00 - - -1 15,987.81 4,050.00 700 0.04 4.77912 19,429.85 3,500.00 550 0.03 5.94373 41,317.72 2,850.00 650 0.02 7.97284 17,430.52 2,673.00 827 0.05 4.59095 24,451.36 2,200.00 650 0.03 6.1333
118,617.27 29.4198
Número de
datos:
5
S L
suma
nS
2
suma
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Donde la pendiente media del cauce es: S = 0.0289 m/m
S = 28.8842 m/km
RÍO CACHI:
Longitud (L)m.
Cota Desnivel S
0 0.00 4,600.00 - - -1 9,724.56 4,150.00 450 0.05 4.64872 30,420.96 3,400.00 750 0.02 6.36883 25,472.20 3,100.00 300 0.01 9.21454 18,246.40 2,754.00 646 0.04 5.31465 19,512.69 2,450.00 650 0.03 5.4790
103,376.80 31.0256
Número dedatos:
5
Donde la pendiente media del cauce es: S = 0.0260 m/mS = 25.9717 m/km
RÍO CHACCO:
Longitud (L)m.
Cota Desnivel S
0 0.00 4,200.00 - - -1 6,283.64 4,000.00 200 0.03 5.60522 13,096.15 3,300.00 700 0.05 4.32543 13,775.21 2,850.00 450 0.03 5.53284 13,851.84 2,600.00 700 0.05 4.44845 14,321.55 2,450.00 400 0.03 5.9836
61,328.39 25.8954
suma
nS
2
suma
S L
suma
S L
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Número dedatos:
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Donde la pendiente media del cauce es: S = 0.0373 m/mS = 37.2817 m/km
RÍO HUANTA:
Longitud (L)m.
Cota Desnivel S
0 0.00 4,250.00 - - -1 3,320.48 4,050.00 200 0.06 4.07462 4,603.43 3,350.00 700 0.15 2.56443 4,139.96 2,754.00 596 0.14 2.63564 3,020.43 2,503.00 847 0.28 1.88845 4,684.05 2,300.00 454 0.10 3.2121
19,768.34 14.3751
Número dedatos:
5
Donde la pendiente media del cauce es: S = 0.1210 m/mS = 120.9820 m/km
3.3. Selección del Periodo de Retorno – METODO ANALISIS DE RIESGO:
Utiliza la siguiente ecuación: T=Periodo de retorno
Donde:n= 100 años (Vida útil de la estructura)R= 1 % (Riesgo de falla)
Se tiene:T= 100.00 años
Se asume: T= 100 años (con fines de cálculo)
suma
nS
2
suma
nS
2
suma
S L
n
T R
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3.4. Cálculo del tiempo de Concentración "TC"- SEGÚN KIRPICH:
El tiempo de concentración está en función de las características geográficas y
topográficas de las cuencas en estudio. Es el tiempo transcurrido desde que una gota de
agua cae en el punto más alejado de la cuenca hasta que llegue a la salida de ésta.
Kirpich utiliza la siguiente ecuación:
Además se sabe:
Donde:
Tc: Tiempo de concentración en minutosL: Máxima longitud del recorrido en mH: Diferencia de elevación entre los puntos extremos en m.
CUENCA: RIO URUBAMBA
LONGITUD DESNIVEL Tc (min.) Tc (horas)118,617.27 2,550.00 690.49 11.51
CUENCA: RIO CACHI
LONGITUD DESNIVEL Tc (min.) Tc (horas)103,376.80 2,150.00 629.08 10.48
CUENCA: RIO CHACCO
LONGITUD DESNIVEL Tc (min.) Tc (horas)61,328.39 1,750.00 372.58 6.21
CUENCA: RIO HUANTA
LONGITUD DESNIVEL Tc (min.) Tc (horas)19,768.34 1,950.00 96.65 1.61
77.00195.0 K T
c
5.0S
L K L
H S
385.03
0195.0
H
LT c
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3.5. Cálculo del tiempo de Retraso "Tlag":
CUENCA: RIO URUBAMBA
Tc (min.) T lag (min) ∆t (min)∆t (min)asum.
Tp (min.)
690.49 414.29 120.15 120.00 474.29
CUENCA: RIO CACHI
Tc (min.) T lag (min) ∆t (min)∆t (min)asum.
Tp (min.)
629.08 377.45 109.46 110.00 432.45
CUENCA: RIO CHACCO
Tc (min.) T lag (min) ∆t (min)∆t (min)asum.
Tp (min.)
372.58 223.55 64.83 60.00 253.55
CUENCA: RIO HUANTA
Tc (min.) T lag (min) ∆t (min)∆t (min)asum.
Tp (min.)
96.65 57.99 16.82 15.00 65.49
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4. ESTUDIO DE LAS PRECIPITACIONES.
4.1. Objetivos.
El estudio de precipitaciones tuvo como objetivo a determinar:
Los valores de precipitaciones máximas en 24 horas.
La intensidad de la lluvia para duraciones cortas, es decir la relación Intensidad -
Duración - Frecuencia (IDF) para fines de obtener las descargas en las cuencas,
utilizando el hidrograma unitario.
4.2. Precipitaciones Máximas en 24 horas.
Se hicieron análisis estadísticos de las distribuciones probabilísticas de las
precipitaciones máximas en 24 hrs. de las siguientes estaciones:
ESTACION TIPO ALTITUD (m.s.n.m) LATITUD LONGITUDPUTACCA PLU 3550.0 msnm 13º23'37" 74º21'13"
TAMBILLO PLU 3250.0 msnm 13º12'54" 74º06'19"
PAMPA CANGALLO PLU 3350.0 msnm 13º34'09" 74º11'37"
TUNSULLA PLU 3900.0 msnm 13º19'57" 74º34'59"
CUCHOQUESERA PLU 3750.0 msnm 13º25'54" 74º20'40"
ALLPACHACA PLU 3550.0 msnm 13º23'19" 74º16'00"
CUADRO Nº 4-1
El registro de precipitaciones diarias (mm), obtenidas en cada una de estas estaciones
se detalla tal como se muestra a continuación:
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REGISTRO DE PRECIPITACIONES DIARIAS (mm)
ESTACION : PUTACCA DISTRITO : VINCHOS ALT
CODIGO : 001 PROVINCIA : HUAMANGA LATDEPARTAMENTO : AYACUCHO LON
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OC
1991 0.00 20.80 27.30 10.30 9.50 4.00 3.80 0.00 10.50 12
1992 13.50 23.50 6.80 5.50 0.00 3.50 9.30 20.30 5.50 16
1993 24.00 25.30 19.90 7.50 16.40 2.00 10.30 6.90 6.20 15
1994 21.00 21.80 29.00 19.90 12.30 23.30 0.00 0.00 3.50 7.5
1995 25.80 37.10 28.10 19.20 1.50 4.90 7.00 3.20 17.10 10
1996 35.40 32.20 30.80 22.30 9.20 0.60 2.10 11.20 7.70 23.
1997 27.30 43.40 25.90 16.20 12.60 0.00 1.70 15.40 11.20 16
1998 39.20 19.00 23.80 25.90 1.40 8.70 0.00 17.10 0.00 13.
1999 17.90 32.10 21.70 45.10 3.90 7.30 5.90 0.70 19.50 20
2000 33.60 45.92 25.48 8.96 30.38 26.88 6.44 6.44 5.88 20
2001 23.24 22.54 24.00 12.04 15.68 9.80 7.28 3.50 5.88 8.
2002 15.96 23.38 17.22 10.08 6.58 1.40 17.22 6.90 29.10 26
2003 21.50 18.50 19.00 12.50 6.60 0.10 1.90 10.20 7.60 5.4
2004 7.70 19.10 35.10 6.60 4.40 5.50 8.40 4.60 20.80 15
2005 31.40 17.70 13.50 12.90 20.80 0.00 8.60 10.50 21.30 12
MAX 39.20 45.92 35.10 45.10 30.38 26.88 17.22 20.30 29.10 26PROM 22.50 26.82 23.17 15.67 10.08 6.53 6.00 7.80 11.45 14
CUADRO Nº 4-2
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCO
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REGISTRO DE PRECIPITACIONES DIARIAS (mm)
ESTACION : TAMBILLO DISTRITO : TAMBILLO ALT
CODIGO : 002 PROVINCIA : HUAMANGA LATDEPARTAMENTO : AYACUCHO LON
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OC
1992 21.20 35.30 24.39 17.50 3.10 11.10 10.00 15.50 12.74 12
1993 29.96 37.90 15.30 16.52 5.60 7.00 5.88 9.10 21.00 10
1994 21.40 27.40 52.20 25.20 2.10 4.50 10.00 6.00 5.30 7.8
1995 16.20 16.50 17.40 24.50 5.30 1.00 7.80 4.50 7.30 16
1996 21.70 15.40 28.30 14.10 7.00 1.40 0.30 8.10 12.20 17
1997 21.30 41.70 19.90 14.80 2.80 0.00 3.10 12.20 15.10 23
1998 31.20 24.90 21.40 18.50 2.10 8.40 0.00 0.60 16.80 13
1999 28.60 20.90 16.50 5.30 0.30 1.60 1.80 0.00 12.10 8.5
2000 15.08 41.47 16.38 5.20 20.80 9.75 16.64 1.30 3.38 15
2001 22.10 13.26 27.95 11.31 15.99 5.33 11.31 7.15 5.20 11
2002 17.16 28.08 41.08 12.48 6.63 1.82 13.26 5.50 13.91 8.4
2003 21.50 38.40 17.00 19.50 5.40 0.00 0.00 14.30 4.00 1.9
2004 12.20 27.90 14.50 6.30 5.60 2.40 15.80 5.50 14.20 15
2005 29.20 18.00 47.00 8.30 0.20 0.00 3.50 1.50 8.20 12
MAX 31.20 41.70 52.20 25.20 20.80 11.10 16.64 15.50 21.00 23
PROM 22.06 27.65 25.66 14.25 5.92 3.88 7.10 6.52 10.82 12CUADRO Nº 4-3
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REGISTRO DE PRECIPITACIONES DIARIAS (mm)
ESTACION : PAMPA CANGALLO DISTRITO : LOS MOROCHUCOS ALCODIGO : 004 PROVINCIA : CANGALLO LA
DEPARTAMENTO : AYACUCHO LO
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET O
1995 0.00 37.80 26.00 20.90 0.80 0.00 0.80 2.60 12.70 5
1996 27.30 26.40 18.20 21.10 0.00 1.00 1.80 3.40 13.00 9
1997 29.80 14.80 12.90 5.70 6.10 0.00 2.30 16.40 11.20 3
1998 18.90 26.40 19.60 30.60 1.20 6.90 0.00 0.80 3.90 12
1999 16.30 35.40 24.70 8.60 1.30 1.70 2.90 0.00 20.50 82000 17.29 17.29 20.93 12.35 14.30 7.41 3.25 4.81 3.25 25
2001 26.65 12.87 28.60 9.75 14.04 3.64 5.98 6.76 5.46 14
2002 34.71 17.16 16.77 5.98 5.20 1.95 12.74 12.60 25.09 7
2003 29.90 15.60 15.90 15.90 5.60 0.00 0.00 9.00 9.40 14
2004 6.50 27.40 22.40 7.70 1.60 5.40 9.90 2.00 12.10 6
2005 21.50 20.70 20.40 9.80 0.10 0.00 2.00 23.30 21.20 20
MAX 34.71 37.80 28.60 30.60 14.30 7.41 12.74 23.30 25.09 25
PROM 20.80 22.89 20.58 13.49 4.57 2.55 3.79 7.42 12.53 1CUADRO Nº 4-4
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REGISTRO DE PRECIPITACIONES DIARIAS (mm)
ESTACION : TUNSULLA DISTRITO : PARAS A
CODIGO : 006 PROVINCIA : CANGALLO LADEPARTAMENTO : AYACUCHO LO
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET O
1992 16.90 14.10 22.60 7.10 9.90 8.50 8.50 12.70 11.30 3
1993 29.60 26.80 28.20 25.40 9.90 8.50 4.20 9.90 15.50 2
1994 28.20 26.80 42.30 25.40 5.60 5.60 4.20 7.10 8.50 3
1995 21.30 47.90 39.20 14.80 8.00 4.40 5.40 5.10 17.50 2
1996 16.60 24.50 19.70 23.10 7.90 4.20 2.10 18.90 11.10
1997 32.00 34.30 50.10 25.40 11.80 0.00 0.00 19.70 22.60 2
1998 49.30 35.30 46.50 35.30 4.20 12.70 0.00 14.10 19.70 1
1999 25.40 35.30 28.90 47.90 9.90 8.50 8.50 11.30 39.50 3
2000 32.43 28.20 38.78 9.87 15.51 7.05 7.05 13.40 2.82 2
2001 43.71 34.55 22.56 22.56 35.25 11.28 15.51 7.15 9.17 1
2002 27.60 30.32 26.79 23.27 15.51 3.10 15.51 10.60 12.69 1
2003 35.25 31.02 28.20 31.02 6.00 0.00 7.05 10.58 12.69 1
2004 35.25 33.14 45.12 11.28 16.92 14.10 17.63 7.05 19.74 1
2005 11.00 24.50 20.00 11.50 2.00 0.00 22.00 8.50 21.00 2
MAX 49.30 47.90 50.10 47.90 35.25 14.10 22.00 19.70 39.50 3
PROM 28.90 30.48 32.78 22.42 11.31 6.28 8.40 11.15 15.99 2CUADRO Nº 4-5
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REGISTRO DE PRECIPITACIONES DIARIAS (mm)
ESTACION : CUCHOQUESERA DISTRITO : CHUSCHI ALT
CODIGO : 007 PROVINCIA : CANGALLO LATDEPARTAMENTO : AYACUCHO LON
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OC
1992 10.80 25.70 27.00 10.80 0.00 8.10 10.80 17.60 4.10 23
1993 24.30 31.10 21.60 16.20 12.20 2.00 8.80 7.40 6.80 16
1994 16.20 20.30 12.20 27.00 5.40 2.00 0.00 0.00 2.70 2.7
1995 23.90 33.80 39.80 9.60 2.00 3.50 2.70 2.70 14.90 3.4
1996 35.20 23.00 17.60 18.90 9.50 4.10 1.40 10.10 2.00 11.
1997 28.40 27.70 19.60 12.20 5.40 0.00 0.70 16.90 21.00 16
1998 27.00 25.70 15.50 20.30 1.40 4.70 0.00 4.10 8.80 8.
1999 16.90 42.60 17.60 18.30 2.70 3.40 3.40 2.70 15.50 16
2000 23.66 27.72 23.66 10.14 19.60 17.58 4.73 3.38 13.52 17
2001 27.04 37.86 30.42 11.49 30.42 1.35 2.70 5.41 6.76 5.4
2002 20.28 18.93 21.63 8.11 6.50 3.38 22.31 9.00 21.90 22
2003 23.30 15.80 18.60 8.60 4.80 0.00 1.30 10.60 11.40 7.4
2004 7.80 30.30 18.80 5.40 2.10 4.60 10.20 3.20 19.70 10
2005 19.10 20.60 16.90 9.80 0.00 0.00 6.70 10.00 19.90 19
MAX 35.20 42.60 39.80 27.00 30.42 17.58 22.31 17.60 21.90 23
PROM 21.71 27.22 21.49 13.35 7.29 3.91 5.41 7.36 12.07 12CUADRO Nº 4-6
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REGISTRO DE PRECIPITACIONES DIARIAS (mm)
ESTACION : ALLPACHACA DISTRITO : CHIARA ALT
CODIGO : 008 PROVINCIA : HUAMANGA LATDEPARTAMENTO : AYACUCHO LON
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OC
1992 45.70 22.20 19.60 17.00 0.00 3.90 11.70 1.30 0.00 18
1993 40.50 28.70 57.40 17.00 18.30 3.90 10.40 10.40 10.40 18
1994 14.40 35.90 18.30 18.30 14.40 1.30 0.00 3.90 9.10 5.2
1995 20.20 34.50 34.10 17.60 5.50 2.20 8.50 1.30 10.30 29
1996 38.10 27.70 31.50 12.00 4.70 1.80 2.30 8.00 8.50 20
1997 26.10 17.00 28.30 7.80 4.20 0.00 2.50 11.00 14.20 6.
1998 35.20 12.50 20.90 10.40 1.30 4.40 0.00 9.70 7.20 8.9
1999 21.10 18.80 14.60 11.50 7.40 3.70 3.90 0.00 20.40 7.
2000 26.80 41.90 17.30 8.00 21.50 8.30 7.40 22.50 6.80 15.
2001 26.50 20.50 28.50 8.80 11.70 3.00 4.90 10.60 8.10 8.
2002 20.00 20.30 28.50 9.00 3.20 2.20 10.30 4.70 10.70 12
2003 25.40 12.90 19.00 12.80 14.30 0.00 2.00 6.80 11.40 4.
2004 28.20 23.00 22.00 19.00 5.00 40.00 69.00 38.00 0.00 1.8
2005 15.60 21.20 25.80 7.90 2.50 0.00 7.00 15.20 23.70 10
MAX 45.70 41.90 57.40 19.00 21.50 40.00 69.00 38.00 23.70 29
PROM 27.41 24.08 26.13 12.65 8.14 5.34 9.99 10.24 10.06 11CUADRO Nº 4-7
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
4.3. Modelo Meteorológico
Con estos datos se llevó a cabo el análisis de frecuencias de las precipitaciones
máximas de 24 horas, para cada una de las cuencas en estudio. En este análisis se
aplicó los ajustes a distribuciones Gumbel para cada una de las estaciones, tal como se
muestra en Anexos Hidrología (Parte A).
Los tiempos de retorno utilizados en el proyecto, se encuentran entre 50 a 500 años,
para el cual el modelo probabilístico de Gumbel cumplió satisfactoriamente, donde el
delta teórico resultó ser menor que el delta tabular y por lo tanto se afirma que se ajusta
a esta distribución, considerando el nivel de significación de 5%. Este método es el que
mejor se ajusta a la distribución real para todas las estaciones que se encuentran en las
cuencas de este estudio.
A continuación presentamos en el siguiente cuadro Nº 4-13, el resumen de las
precipitaciones máximas estimadas, cuyos resultados fueron obtenidos de los cálculosrealizados para diferentes períodos de retorno Tr (50, 100, 200, 300, 400, 500). El
período de retorno Tr representa el número de años que transcurre en promedio para
que un evento sea igualado o excedido.
Nº DESCRIPCIÓN TR P (mm)
1
ESTACIÓN : PUTACCA 50.000 53.240
ALTITUD : 3550.0 msnm 100.000 57.270LATITUD : 13º23'37" 200.000 61.290LONGITUD : 74º21'13" 300.000 63.640UTM X :569984.768 400.000 65.300UTM Y :8519239.091 500.000 66.590
-
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
2
ESTACIÓN : TAMBILLO 50.000 59.520ALTITUD : 3250.0 msnm 100.000 64.160
LATITUD : 13º12'54" 200.000 68.780LONGITUD : 74º06'19" 300.000 71.480UTM X :596944.599 400.000 73.390UTM Y :8538909.954 500.000 74.880
3
ESTACIÓN: PAMPACANGALLO 50.000 47.850
ALTITUD : 3350.0 msnm 100.000 51.410LATITUD : 13º34'09" 200.000 54.960LONGITUD : 74º11'37" 300.000 57.040UTM X :587245.243 400.000 58.510UTM Y :8499771.661 500.000 59.650
4
ESTACIÓN : TUNSULLA 50.000 61.410ALTITUD : 3900.0 msnm 100.000 65.930LATITUD : 13º19'57" 200.000 70.440LONGITUD : 74º34'59" 300.000 73.070UTM X :545153.596 400.000 74.930UTM Y :8526050.914 500.000 76.380
5
ESTACIÓN : CUCHOQUESERA 50.000 50.220ALTITUD : 3750.0 msnm 100.000 53.810LATITUD : 13º25'54" 200.000 57.390LONGITUD : 74º20'40" 300.000 59.480UTM X :570966.115 400.000 60.960UTM Y :8515027.661 500.000 62.110
6
ESTACIÓN : ALLPACHACA 50.000 71.020
ALTITUD : 3550.0 msnm 100.000 78.180LATITUD : 13º23'19" 200.000 85.310LONGITUD : 74º16'00" 300.000 89.480UTM X :579400.350 400.000 92.430UTM Y :8519765.825 500.000 94.720
CUADRO Nº 4-8
Estás precipitaciones máximas estimadas en cada una de las estaciones, nos ha
permitido encontrar las ecuaciones regionales para estimar las precipitaciones de diseño
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
en cada cuenca para los diferentes periodos de retorno, de los cuales se observa las
variaciones para cada cuenca.
GRÁFICO Nº 4-1
GRÁFICO Nº 4-2
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
GRÁFICO Nº 4-3
GRÁFICO Nº 4-4
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
GRÁFICO Nº 4-5
GRÁFICO Nº 4-6
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
A partir de las ecuaciones regionales, se determinó la precipitación máxima de 24 horas
para cada cuenca y periodo de retorno, según muestran en el siguiente cuadro
PRECIPITACIONES MAXIMAS DE 24 HORAS
CUENCAS ALTIUD TR = 50 TR = 100 TR = 200 TR = 300 TR = 400 TR = 500CUENCA RIO URUBAMBA 2200 50.77 55.75 60.69 63.61 64.58 65.52CUENCA RIO CACHI 2450 51.77 56.75 61.69 64.61 65.46 66.32CUENCA RIO CHACCO 2450 51.77 56.75 61.69 64.61 65.46 66.32CUENCA RIO HUANTA 2300 51.17 56.15 61.09 64.01 64.93 65.84
CUADRO Nº 4-9
Para obtener las respectivas tormentas de diseño, se utilizó el hietograma Tipo II,
indicado por la SCS del Departamento de Agricultura de los US. Fuente
Hidrología Aplicada, Ven Te Chow.
GRÁFICO Nº 4-7: DISTRIBUCIÓN DE TORMENTA SCS
A continuación se presenta los hietogramas de diseño para cada cuenca
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
HIETOGRAMAS DE PRECIPITACION TOTAL TR = 50 AÑOS CUENCA RIO URUBAMBA
P24 = 50.77
Duración(Horas)
Distribución TIPO IIProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
0 0.00000 0.00000 0.00000
1 0.01050 0.53309 0.53309
2 0.02200 1.11694 0.58386
3 0.03450 1.75157 0.63463
4 0.04800 2.43696 0.68540
5 0.06300 3.19851 0.76155
6 0.08000 4.06160 0.86309
7 0.09900 5.02623 0.96463
8 0.12000 6.09240 1.06617
9 0.14700 7.46319 1.37079
10 0.18100 9.18937 1.72618
11 0.23500 11.93095 2.74158
12 0.66300 33.66051 21.72956
13 0.77200 39.19444 5.53393
14 0.82000 41.63140 2.43696
15 0.85350 43.33220 1.70080
16 0.88000 44.67760 1.34541
17 0.90175 45.78185 1.10425
18 0.92100 46.75917 0.97732
19 0.93775 47.60957 0.85040
20 0.95200 48.33304 0.72347
21 0.96475 48.98036 0.64732
22 0.97700 49.60229 0.6219323 0.98875 50.19884 0.59655
24 1.00000 50.77000 0.57116
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
HIETOGRAMAS DE PRECIPITACION TOTAL TR = 100 AÑOS CUENCA RIO URUBAMBA
P24 = 55.75
Duración(Horas)
Distribución TIPO IIProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
0 0.00000 0.00000 0.00000
1 0.01050 0.58538 0.58538
2 0.02200 1.22650 0.64113
3 0.03450 1.92338 0.69688
4 0.04800 2.67600 0.75263
5 0.06300 3.51225 0.83625
6 0.08000 4.46000 0.94775
7 0.09900 5.51925 1.05925
8 0.12000 6.69000 1.17075
9 0.14700 8.19525 1.50525
10 0.18100 10.09075 1.89550
11 0.23500 13.10125 3.01050
12 0.66300 36.96225 23.86100
13 0.77200 43.03900 6.07675
14 0.82000 45.71500 2.67600
15 0.85350 47.58263 1.86763
16 0.88000 49.06000 1.47738
17 0.90175 50.27256 1.21256
18 0.92100 51.34575 1.07319
19 0.93775 52.27956 0.93381
20 0.95200 53.07400 0.79444
21 0.96475 53.78481 0.71081
22 0.97700 54.46775 0.6829423 0.98875 55.12281 0.65506
24 1.00000 55.75000 0.62719
-
8/16/2019 Expediente Hidrologia Hidraulica Allcomachay
27/151
ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
HIETOGRAMAS DE PRECIPITACION TOTAL TR = 200 AÑOS CUENCA RIO URUBAMBA
P24 = 60.69
Duración(Horas)
Distribución TIPO IIProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
0 0.00000 0.00000 0.00000
1 0.01050 0.63725 0.63725
2 0.02200 1.33518 0.69794
3 0.03450 2.09381 0.75863
4 0.04800 2.91312 0.81932
5 0.06300 3.82347 0.91035
6 0.08000 4.85520 1.03173
7 0.09900 6.00831 1.15311
8 0.12000 7.28280 1.27449
9 0.14700 8.92143 1.63863
10 0.18100 10.98489 2.06346
11 0.23500 14.26215 3.27726
12 0.66300 40.23747 25.97532
13 0.77200 46.85268 6.61521
14 0.82000 49.76580 2.91312
15 0.85350 51.79892 2.03312
16 0.88000 53.40720 1.60829
17 0.90175 54.72721 1.32001
18 0.92100 55.89549 1.16828
19 0.93775 56.91205 1.01656
20 0.95200 57.77688 0.86483
21 0.96475 58.55068 0.77380
22 0.97700 59.29413 0.7434523 0.98875 60.00724 0.71311
24 1.00000 60.69000 0.68276
-
8/16/2019 Expediente Hidrologia Hidraulica Allcomachay
28/151
ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
HIETOGRAMAS DE PRECIPITACION TOTAL TR = 300 AÑOS CUENCA RIO URUBAMBA
P24 = 63.61
Duración(Horas)
Distribución TIPO IIProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
0 0.00000 0.00000 0.00000
1 0.01050 0.66791 0.66791
2 0.02200 1.39942 0.73152
3 0.03450 2.19455 0.79513
4 0.04800 3.05328 0.85874
5 0.06300 4.00743 0.95415
6 0.08000 5.08880 1.08137
7 0.09900 6.29739 1.20859
8 0.12000 7.63320 1.33581
9 0.14700 9.35067 1.71747
10 0.18100 11.51341 2.16274
11 0.23500 14.94835 3.43494
12 0.66300 42.17343 27.22508
13 0.77200 49.10692 6.93349
14 0.82000 52.16020 3.05328
15 0.85350 54.29114 2.13094
16 0.88000 55.97680 1.68566
17 0.90175 57.36032 1.38352
18 0.92100 58.58481 1.22449
19 0.93775 59.65028 1.06547
20 0.95200 60.55672 0.90644
21 0.96475 61.36775 0.81103
22 0.97700 62.14697 0.7792223 0.98875 62.89439 0.74742
24 1.00000 63.61000 0.71561
-
8/16/2019 Expediente Hidrologia Hidraulica Allcomachay
29/151
ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
HIETOGRAMAS DE PRECIPITACION TOTAL TR = 400 AÑOS CUENCA RIO URUBAMBA
P24 = 64.58
Duración
(Horas) Distribución TIPO II
Profundidad
Acumulada(mm)
Profundidad
Incremental(mm)
0 0.00000 0.00000 0.00000
1 0.01050 0.67809 0.67809
2 0.02200 1.42076 0.74267
3 0.03450 2.22801 0.80725
4 0.04800 3.09984 0.87183
5 0.06300 4.06854 0.96870
6 0.08000 5.16640 1.09786
7 0.09900 6.39342 1.22702
8 0.12000 7.74960 1.35618
9 0.14700 9.49326 1.74366
10 0.18100 11.68898 2.19572
11 0.23500 15.17630 3.48732
12 0.66300 42.81654 27.64024
13 0.77200 49.85576 7.03922
14 0.82000 52.95560 3.09984
15 0.85350 55.11903 2.1634316 0.88000 56.83040 1.71137
17 0.90175 58.23502 1.40462
18 0.92100 59.47818 1.24317
19 0.93775 60.55990 1.08172
20 0.95200 61.48016 0.92027
21 0.96475 62.30356 0.82339
22 0.97700 63.09466 0.79111
23 0.98875 63.853480.7588124 1.00000 64.58000 0.72653
-
8/16/2019 Expediente Hidrologia Hidraulica Allcomachay
30/151
ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
HIETOGRAMAS DE PRECIPITACION TOTAL TR = 500 AÑOS CUENCA RIO URUBAMBA
P24 = 65.52
Duración(Horas)
Distribución TIPO IIProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
0 0.00000 0.00000 0.00000
1 0.01050 0.68796 0.68796
2 0.02200 1.44144 0.75348
3 0.03450 2.26044 0.81900
4 0.04800 3.14496 0.88452
5 0.06300 4.12776 0.98280
6 0.08000 5.24160 1.11384
7 0.09900 6.48648 1.24488
8 0.12000 7.86240 1.37592
9 0.14700 9.63144 1.76904
10 0.18100 11.85912 2.22768
11 0.23500 15.39720 3.53808
12 0.66300 43.43976 28.04256
13 0.77200 50.58144 7.14168
14 0.82000 53.72640 3.14496
15 0.85350 55.92132 2.19492
16 0.88000 57.65760 1.73628
17 0.90175 59.08266 1.42506
18 0.92100 60.34392 1.26126
19 0.93775 61.44138 1.09746
20 0.95200 62.37504 0.93366
21 0.96475 63.21042 0.83538
22 0.97700 64.01304 0.8026223 0.98875 64.78290 0.76986
24 1.00000 65.52000 0.73710
-
8/16/2019 Expediente Hidrologia Hidraulica Allcomachay
31/151
ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
HIETOGRAMAS DE PRECIPITACION TOTAL TR = 50 AÑOS CUENCA RIO CACHI -CHACCO
P24 = 51.77
Duración(Horas)
Distribución TIPO IIProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
0 0.00000 0.00000 0.00000
1 0.01050 0.54359 0.54359
2 0.02200 1.13894 0.59536
3 0.03450 1.78607 0.64713
4 0.04800 2.48496 0.69890
5 0.06300 3.26151 0.77655
6 0.08000 4.14160 0.88009
7 0.09900 5.12523 0.98363
8 0.12000 6.21240 1.08717
9 0.14700 7.61019 1.39779
10 0.18100 9.37037 1.76018
11 0.23500 12.16595 2.79558
12 0.66300 34.32351 22.15756
13 0.77200 39.96644 5.6429314 0.82000 42.45140 2.48496
15 0.85350 44.18570 1.73430
16 0.88000 45.55760 1.37191
17 0.90175 46.68360 1.12600
18 0.92100 47.68017 0.99657
19 0.93775 48.54732 0.86715
20 0.95200 49.28504 0.73772
21 0.96475 49.945110.66007
22 0.97700 50.57929 0.63418
23 0.98875 51.18759 0.60830
24 1.00000 51.77000 0.58241
-
8/16/2019 Expediente Hidrologia Hidraulica Allcomachay
32/151
ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
HIETOGRAMAS DE PRECIPITACION TOTAL TR = 100 AÑOS CUENCA RIO CACHI -CHACCO
P24 = 56.75
Duración(Horas)
Distribución TIPO IIProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
0 0.00000 0.00000 0.00000
1 0.01050 0.59588 0.59588
2 0.02200 1.24850 0.65263
3 0.03450 1.95788 0.70938
4 0.04800 2.72400 0.76613
5 0.06300 3.57525 0.85125
6 0.08000 4.54000 0.96475
7 0.09900 5.61825 1.07825
8 0.12000 6.81000 1.19175
9 0.14700 8.34225 1.53225
10 0.18100 10.27175 1.92950
11 0.23500 13.33625 3.06450
12 0.66300 37.62525 24.28900
13 0.77200 43.81100 6.1857514 0.82000 46.53500 2.72400
15 0.85350 48.43613 1.90113
16 0.88000 49.94000 1.50387
17 0.90175 51.17431 1.23431
18 0.92100 52.26675 1.09244
19 0.93775 53.21731 0.95056
20 0.95200 54.02600 0.80869
21 0.96475 54.749560.72356
22 0.97700 55.44475 0.69519
23 0.98875 56.11156 0.66681
24 1.00000 56.75000 0.63844
-
8/16/2019 Expediente Hidrologia Hidraulica Allcomachay
33/151
ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
HIETOGRAMAS DE PRECIPITACION TOTAL TR = 200 AÑOS CUENCA RIO CACHI -CHACCO
P24 = 61.69
Duración
(Horas) Distribución TIPO II
Profundidad
Acumulada(mm)
Profundidad
Incremental(mm)
0 0.00000 0.00000 0.00000
1 0.01050 0.64775 0.64775
2 0.02200 1.35718 0.70944
3 0.03450 2.12831 0.77113
4 0.04800 2.96112 0.83282
5 0.06300 3.88647 0.92535
6 0.08000 4.93520 1.04873
7 0.09900 6.10731 1.17211
8 0.12000 7.40280 1.29549
9 0.14700 9.06843 1.66563
10 0.18100 11.16589 2.09746
11 0.23500 14.49715 3.33126
12 0.66300 40.90047 26.40332
13 0.77200 47.62468 6.72421
14 0.82000 50.58580 2.96112
15 0.85350 52.65242 2.0666216 0.88000 54.28720 1.63479
17 0.90175 55.62896 1.34176
18 0.92100 56.81649 1.18753
19 0.93775 57.84980 1.03331
20 0.95200 58.72888 0.87908
21 0.96475 59.51543 0.78655
22 0.97700 60.27113 0.75570
23 0.98875 60.995990.7248624 1.00000 61.69000 0.69401
-
8/16/2019 Expediente Hidrologia Hidraulica Allcomachay
34/151
ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
HIETOGRAMAS DE PRECIPITACION TOTAL TR = 300 AÑOS CUENCA RIO CACHI -CHACCO
P24 = 64.61
Duración(Horas)
Distribución TIPO IIProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
0 0.00000 0.00000 0.00000
1 0.01050 0.67841 0.67841
2 0.02200 1.42142 0.74302
3 0.03450 2.22905 0.80763
4 0.04800 3.10128 0.87224
5 0.06300 4.07043 0.96915
6 0.08000 5.16880 1.09837
7 0.09900 6.39639 1.22759
8 0.12000 7.75320 1.35681
9 0.14700 9.49767 1.74447
10 0.18100 11.69441 2.19674
11 0.23500 15.18335 3.48894
12 0.66300 42.83643 27.65308
13 0.77200 49.87892 7.0424914 0.82000 52.98020 3.10128
15 0.85350 55.14464 2.16444
16 0.88000 56.85680 1.71217
17 0.90175 58.26207 1.40527
18 0.92100 59.50581 1.24374
19 0.93775 60.58803 1.08222
20 0.95200 61.50872 0.92069
21 0.96475 62.332500.82378
22 0.97700 63.12397 0.79147
23 0.98875 63.88314 0.75917
24 1.00000 64.61000 0.72686
-
8/16/2019 Expediente Hidrologia Hidraulica Allcomachay
35/151
ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
HIETOGRAMAS DE PRECIPITACION TOTAL TR = 400 AÑOS CUENCA RIO CACHI -CHACCO
P24 = 65.46
Duración(Horas)
Distribución TIPO IIProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
0 0.00000 0.00000 0.00000
1 0.01050 0.68728 0.68728
2 0.02200 1.44001 0.75273
3 0.03450 2.25820 0.81819
4 0.04800 3.14184 0.88364
5 0.06300 4.12367 0.98183
6 0.08000 5.23640 1.11274
7 0.09900 6.48005 1.24365
8 0.12000 7.85460 1.37456
9 0.14700 9.62189 1.76729
10 0.18100 11.84736 2.22547
11 0.23500 15.38193 3.53457
12 0.66300 43.39667 28.01474
13 0.77200 50.53126 7.1346014 0.82000 53.67310 3.14184
15 0.85350 55.86584 2.19274
16 0.88000 57.60040 1.73456
17 0.90175 59.02405 1.42365
18 0.92100 60.28406 1.26001
19 0.93775 61.38043 1.09637
20 0.95200 62.31316 0.93273
21 0.96475 63.147710.83455
22 0.97700 63.94954 0.80182
23 0.98875 64.71863 0.76910
24 1.00000 65.45500 0.73637
-
8/16/2019 Expediente Hidrologia Hidraulica Allcomachay
36/151
ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
HIETOGRAMAS DE PRECIPITACION TOTAL TR = 500 AÑOS CUENCA RIO CACHI -CHACCO
P24 = 66.32
Duración(Horas)
Distribución TIPO IIProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
0 0.00000 0.00000 0.00000
1 0.01050 0.69636 0.69636
2 0.02200 1.45904 0.76268
3 0.03450 2.28804 0.82900
4 0.04800 3.18336 0.89532
5 0.06300 4.17816 0.99480
6 0.08000 5.30560 1.12744
7 0.09900 6.56568 1.26008
8 0.12000 7.95840 1.39272
9 0.14700 9.74904 1.79064
10 0.18100 12.00392 2.25488
11 0.23500 15.58520 3.58128
12 0.66300 43.97016 28.38496
13 0.77200 51.19904 7.2288814 0.82000 54.38240 3.18336
15 0.85350 56.60412 2.22172
16 0.88000 58.36160 1.75748
17 0.90175 59.80406 1.44246
18 0.92100 61.08072 1.27666
19 0.93775 62.19158 1.11086
20 0.95200 63.13664 0.94506
21 0.96475 63.982220.84558
22 0.97700 64.79464 0.81242
23 0.98875 65.57390 0.77926
24 1.00000 66.32000 0.74610
-
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37/151
ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
HIETOGRAMAS DE PRECIPITACION TOTAL TR = 50 AÑOS CUENCA RIO HUANTA
P24 = 51.17
Duración(Horas)
Distribución TIPO IIProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
0 0.00000 0.00000 0.00000
1 0.01050 0.53729 0.53729
2 0.02200 1.12574 0.58846
3 0.03450 1.76537 0.63963
4 0.04800 2.45616 0.69080
5 0.06300 3.22371 0.76755
6 0.08000 4.09360 0.86989
7 0.09900 5.06583 0.97223
8 0.12000 6.14040 1.07457
9 0.14700 7.52199 1.38159
10 0.18100 9.26177 1.73978
11 0.23500 12.02495 2.76318
12 0.66300 33.92571 21.90076
13 0.77200 39.50324 5.57753
14 0.82000 41.95940 2.45616
15 0.85350 43.67360 1.71420
16 0.88000 45.02960 1.35601
17 0.90175 46.14255 1.11295
18 0.92100 47.12757 0.98502
19 0.93775 47.98467 0.85710
20 0.95200 48.71384 0.72917
21 0.96475 49.36626 0.65242
22 0.97700 49.99309 0.6268323 0.98875 50.59434 0.60125
24 1.00000 51.17000 0.57566
-
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38/151
ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
HIETOGRAMAS DE PRECIPITACION TOTAL TR = 100 AÑOS CUENCA RIO HUANTA
P24 = 56.15
Duración(Horas)
Distribución TIPO IIProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
0 0.00000 0.00000 0.00000
1 0.01050 0.58958 0.58958
2 0.02200 1.23530 0.64573
3 0.03450 1.93718 0.70188
4 0.04800 2.69520 0.75803
5 0.06300 3.53745 0.84225
6 0.08000 4.49200 0.95455
7 0.09900 5.55885 1.06685
8 0.12000 6.73800 1.17915
9 0.14700 8.25405 1.51605
10 0.18100 10.16315 1.90910
11 0.23500 13.19525 3.03210
12 0.66300 37.22745 24.03220
13 0.77200 43.34780 6.12035
14 0.82000 46.04300 2.69520
15 0.85350 47.92403 1.88103
16 0.88000 49.41200 1.48798
17 0.90175 50.63326 1.22126
18 0.92100 51.71415 1.08089
19 0.93775 52.65466 0.94051
20 0.95200 53.45480 0.80014
21 0.96475 54.17071 0.71591
22 0.97700 54.85855 0.6878423 0.98875 55.51831 0.65976
24 1.00000 56.15000 0.63169
-
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39/151
ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
HIETOGRAMAS DE PRECIPITACION TOTAL TR = 200 AÑOS CUENCA RIO HUANTA
P24 = 61.09
Duración(Horas)
Distribución TIPO IIProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
0 0.00000 0.00000 0.00000
1 0.01050 0.64145 0.64145
2 0.02200 1.34398 0.70254
3 0.03450 2.10761 0.76363
4 0.04800 2.93232 0.82472
5 0.06300 3.84867 0.91635
6 0.08000 4.88720 1.03853
7 0.09900 6.04791 1.16071
8 0.12000 7.33080 1.28289
9 0.14700 8.98023 1.64943
10 0.18100 11.05729 2.07706
11 0.23500 14.35615 3.29886
12 0.66300 40.50267 26.14652
13 0.77200 47.16148 6.65881
14 0.82000 50.09380 2.93232
15 0.85350 52.14032 2.04652
16 0.88000 53.75920 1.61888
17 0.90175 55.08791 1.32871
18 0.92100 56.26389 1.17598
19 0.93775 57.28715 1.02326
20 0.95200 58.15768 0.87053
21 0.96475 58.93658 0.77890
22 0.97700 59.68493 0.7483523 0.98875 60.40274 0.71781
24 1.00000 61.09000 0.68726
-
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40/151
ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
HIETOGRAMAS DE PRECIPITACION TOTAL TR = 300 AÑOS CUENCA RIO HUANTA
P24 = 64.01
Duración(Horas)
Distribución TIPO IIProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
0 0.00000 0.00000 0.00000
1 0.01050 0.67211 0.67211
2 0.02200 1.40822 0.73612
3 0.03450 2.20835 0.80013
4 0.04800 3.07248 0.86414
5 0.06300 4.03263 0.96015
6 0.08000 5.12080 1.08817
7 0.09900 6.33699 1.21619
8 0.12000 7.68120 1.34421
9 0.14700 9.40947 1.72827
10 0.18100 11.58581 2.17634
11 0.23500 15.04235 3.45654
12 0.66300 42.43863 27.39628
13 0.77200 49.41572 6.97709
14 0.82000 52.48820 3.07248
15 0.85350 54.63254 2.14434
16 0.88000 56.32880 1.69627
17 0.90175 57.72102 1.39222
18 0.92100 58.95321 1.23219
19 0.93775 60.02538 1.07217
20 0.95200 60.93752 0.91214
21 0.96475 61.75365 0.81613
22 0.97700 62.53777 0.7841223 0.98875 63.28989 0.75212
24 1.00000 64.01000 0.72011
-
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41/151
ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
HIETOGRAMAS DE PRECIPITACION TOTAL TR = 400 AÑOS CUENCA RIO HUANTA
P24 = 64.93
Duración
(Horas) Distribución TIPO II
Profundidad
Acumulada(mm)
Profundidad
Incremental(mm)
0 0.00000 0.00000 0.00000
1 0.01050 0.68177 0.68177
2 0.02200 1.42846 0.74670
3 0.03450 2.24009 0.81163
4 0.04800 3.11664 0.87656
5 0.06300 4.09059 0.97395
6 0.08000 5.19440 1.10381
7 0.09900 6.42807 1.23367
8 0.12000 7.79160 1.36353
9 0.14700 9.54471 1.75311
10 0.18100 11.75233 2.20762
11 0.23500 15.25855 3.50622
12 0.66300 43.04859 27.79004
13 0.77200 50.12596 7.07737
14 0.82000 53.24260 3.11664
15 0.85350 55.41776 2.1751616 0.88000 57.13840 1.72065
17 0.90175 58.55063 1.41223
18 0.92100 59.80053 1.24990
19 0.93775 60.88811 1.08758
20 0.95200 61.81336 0.92525
21 0.96475 62.64122 0.82786
22 0.97700 63.43661 0.79539
23 0.98875 64.199540.7629324 1.00000 64.93000 0.73046
-
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
HIETOGRAMAS DE PRECIPITACION TOTAL TR = 500 AÑOS CUENCA RIO HUANTA
P24 = 65.84
Duración(Horas)
Distribución TIPO IIProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
0 0.00000 0.00000 0.00000
1 0.01050 0.69132 0.69132
2 0.02200 1.44848 0.75716
3 0.03450 2.27148 0.82300
4 0.04800 3.16032 0.88884
5 0.06300 4.14792 0.98760
6 0.08000 5.26720 1.11928
7 0.09900 6.51816 1.25096
8 0.12000 7.90080 1.38264
9 0.14700 9.67848 1.77768
10 0.18100 11.91704 2.23856
11 0.23500 15.47240 3.55536
12 0.66300 43.65192 28.17952
13 0.77200 50.82848 7.17656
14 0.82000 53.98880 3.16032
15 0.85350 56.19444 2.20564
16 0.88000 57.93920 1.74476
17 0.90175 59.37122 1.43202
18 0.92100 60.63864 1.26742
19 0.93775 61.74146 1.10282
20 0.95200 62.67968 0.93822
21 0.96475 63.51914 0.83946
22 0.97700 64.32568 0.8065423 0.98875 65.09930 0.77362
24 1.00000 65.84000 0.74070
-
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
4.4. Curva IDF Regional.
Las precipitaciones máximas e intensidades máximas de tormentas, han sido
comparadas regionalmente por el “Estudio de la Hidrología del Perú” hecho por el IILA-
SENAMHI-UNI, 1983, cuyas fórmulas que tienen la siguiente forma:
p a K T t
i a K T t
t T
n
t T
n
,
,
( log )
( log )
1
11
Donde pt,T , it,T son la precipitación y la intensidad de tormenta para una duración “t” (en
horas) y de período de retorno “T” (en años) dados; a, K y n son constantes regionales.
Según la metodología empleada por el IILA las fórmulas son válidas para 3 t 24
horas.
Para t 3 horas se usa: 1. log1
n
T t bt T K ai
La zona de estudio del proyecto pertenece a la región hidrológica denominada 12310. La
cual se considera una relación creciente de la precipitación con la altitud. Es por esta
razón que se ha zonificado el área de influencia, tomándose los parámetros
correspondientes según las características regionales de las Cuencas.
DATOS PARA LA ECUACION REGIONAL IILA-SENAMHI-UNI - REGION HUANCAVELICA
Constante "a" 12.260Constante "b" 0.400Constante "k" 0.533Constante "n" 0.254
CUADRO Nº 4-10
-
8/16/2019 Expediente Hidrologia Hidraulica Allcomachay
44/151
ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
PERIODO DE RETORNO
TR1 50TR2 100TR3 200
TR4 300TR5 400TR6 500
CUADRO DE PRECIPITACIONES
Duración(Minutos)
PrecipitaciónTr = 50 años
(mm)
PrecipitaciónTr = 100
años (mm)
PrecipitaciónTr = 200
años (mm)
PrecipitaciónTr = 300 años
(mm)
PrecipitaciónTr = 400 años
(mm)
PrecipitaciónTr = 500 años
(mm)
10 5.95 6.45 6.95 7.24 7.45 7.61
20 9.81 10.64 11.47 11.95 12.29 12.56
30 12.64 13.70 14.76 15.39 15.83 16.17
40 14.84 16.09 17.34 18.07 18.59 18.99
50 16.65 18.05 19.45 20.27 20.85 21.31
60 18.18 19.71 21.24 22.13 22.77 23.26
70 19.50 21.14 22.78 23.74 24.42 24.95
80 20.67 22.41 24.15 25.16 25.89 26.45
90 21.71 23.54 25.37 26.43 27.19 27.78
100 22.66 24.56 26.47 27.59 28.38 28.99
110 23.52 25.50 27.48 28.64 29.46 30.10120 24.32 26.36 28.41 29.61 30.46 31.12
130 25.06 27.17 29.28 30.51 31.39 32.06
140 25.75 27.91 30.08 31.35 32.25 32.95
150 26.39 28.62 30.84 32.14 33.06 33.78
160 27.00 29.28 31.55 32.88 33.83 34.56
170 27.58 29.90 32.23 33.58 34.55 35.30
180 28.13 30.50 32.87 34.25 35.23 36.00CUADRO Nº 4-11
t
P i
)/(
)(
hr mm Intensidad i
mmcipitación Pre P
t bt T k aT P nr r t 1
log1,
zonalade funciónentestanConsnk ba
añosretornode PeriodoT
hr duracióndeTiempot
UNI SENAMHI IILA gional Re Ecuación
r
,,,
)(
)(
)(
-
8/16/2019 Expediente Hidrologia Hidraulica Allcomachay
45/151
ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
INTENSIDADES MÁXIMAS PARA TR = 50 AÑOS
IMPERIAL - ACOSTAMBO
CUADRO DE INTENSIDAD
Duración(Minutos)
IntensidadTr = 50 años
(mm/hr)
IntensidadTr = 100
años(mm/hr)
IntensidadTr = 200
años(mm/hr)
IntensidadTr = 300 años
(mm/hr)
IntensidadTr = 400 años
(mm/hr)
IntensidadTr = 500 años
(mm/hr)
10 35.69 38.69 41.70 43.46 44.70 45.67
20 29.44 31.92 34.40 35.85 36.88 37.68
30 25.27 27.40 29.53 30.77 31.66 32.34
40 22.26 24.14 26.01 27.11 27.89 28.49
50 19.98 21.66 23.34 24.33 25.03 25.57
60 18.18 19.71 21.24 22.13 22.77 23.26
70 16.71 18.12 19.53 20.35 20.93 21.39
80 15.50 16.80 18.11 18.87 19.41 19.83
90 14.47 15.69 16.91 17.62 18.13 18.52100 13.59 14.74 15.88 16.55 17.03 17.40
110 12.83 13.91 14.99 15.62 16.07 16.42
120 12.16 13.18 14.21 14.80 15.23 15.56
130 11.56 12.54 13.51 14.08 14.49 14.80
140 11.03 11.96 12.89 13.44 13.82 14.12
150 10.56 11.45 12.34 12.86 13.22 13.51
160 10.13 10.98 11.83 12.33 12.68 12.96
170 9.73 10.55 11.37 11.85 12.19 12.46
180 9.38 10.17 10.96 11.42 11.74 12.00
CUADRO Nº 4-12
-
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46/151
ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCO
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CURVA INTENSIDAD DURACIÓN PARA PERÍODOS DE RETORNO 50, 100, 200, 3
GRÁFICO Nº 4-8: CURVAS IDF
-
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47/151
ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
PRECIPITACIONES PARA EL HIETOGRAMA
Duración(Minutos)
Periodo deRetorno
Intensidad(mm/hr)
ProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
Tiempo(minuto)
Tiempo(minuto)
Precipitación(mm)
10
50
35.69 5.95 5.95 10.00 0-10 0.58
20 29.44 9.81 3.87 30.00 10-20 0.65
30 25.27 12.64 2.82 60.00 20-30 0.74
40 22.26 14.84 2.21 100.00 30-40 0.86
50 19.98 16.65 1.81 150.00 40-50 1.0460 18.18 18.18 1.53 210.00 50-60 1.32
70 16.71 19.50 1.32 280.00 60-70 1.81
80 15.50 20.67 1.17 360.00 70-80 2.82
90 14.47 21.71 1.04 450.00 80-90 5.95
100 13.59 22.66 0.95 550.00 90-100 3.87
110 12.83 23.52 0.86 660.00 100-110 2.21
120 12.16 24.32 0.80 780.00 110-120 1.53
130 11.56 25.06 0.74 910.00 120-130 1.17
140 11.03 25.75 0.69 1050.00 130-140 0.95150 10.56 26.39 0.65 1200.00 140-150 0.80
160 10.13 27.00 0.61 1360.00 150-160 0.69
170 9.73 27.58 0.58 1530.00 160-170 0.61
180 9.38 28.13 0.55 1710.00 170-180 0.55
TABLA Nº 4-1
-
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
PRECIPITACIONES PARA EL HIETOGRAMA
Duración(Minutos)
Periodo deRetorno
Intensidad(mm/hr)
ProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
Tiempo(minuto)
Tiempo(minuto)
Precipitación(mm)
10
100
38.69 6.45 6.45 10.00 0-10 0.63
20 31.92 10.64 4.19 30.00 10-20 0.70
30 27.40 13.70 3.06 60.00 20-30 0.8040 24.14 16.09 2.39 100.00 30-40 0.94
50 21.66 18.05 1.96 150.00 40-50 1.13
60 19.71 19.71 1.66 210.00 50-60 1.43
70 18.12 21.14 1.43 280.00 60-70 1.96
80 16.80 22.41 1.26 360.00 70-80 3.06
90 15.69 23.54 1.13 450.00 80-90 6.45
100 14.74 24.56 1.03 550.00 90-100 4.19
110 13.91 25.50 0.94 660.00 100-110 2.39
120 13.18 26.36 0.86 780.00 110-120 1.66
130 12.54 27.17 0.80 910.00 120-130 1.26
140 11.96 27.91 0.75 1050.00 130-140 1.03
150 11.45 28.62 0.70 1200.00 140-150 0.86
160 10.98 29.28 0.66 1360.00 150-160 0.75
170 10.55 29.90 0.63 1530.00 160-170 0.66
180 10.17 30.50 0.59 1710.00 170-180 0.59
TABLA Nº 4-2
-
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GRÁFICO Nº 4-10, HIETOGRAMA PARA TR = 100 AÑOS.
-
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
PRECIPITACIONES PARA EL HIETOGRAMA
Duración(Minutos)
Periodo deRetorno
Intensidad(mm/hr)
ProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
Tiempo(minuto)
Tiempo(minuto)
Precipitación(mm)
10
200
41.70 6.95 6.95 10.00 0-10 0.6720 34.40 11.47 4.52 30.00 10-20 0.76
30 29.53 14.76 3.30 60.00 20-30 0.86
40 26.01 17.34 2.58 100.00 30-40 1.01
50 23.34 19.45 2.11 150.00 40-50 1.22
60 21.24 21.24 1.78 210.00 50-60 1.55
70 19.53 22.78 1.55 280.00 60-70 2.11
80 18.11 24.15 1.36 360.00 70-80 3.30
90 16.91 25.37 1.22 450.00 80-90 6.95
100 15.88 26.47 1.10 550.00 90-100 4.52110 14.99 27.48 1.01 660.00 100-110 2.58
120 14.21 28.41 0.93 780.00 110-120 1.78
130 13.51 29.28 0.86 910.00 120-130 1.36
140 12.89 30.08 0.81 1050.00 130-140 1.10
150 12.34 30.84 0.76 1200.00 140-150 0.93
160 11.83 31.55 0.71 1360.00 150-160 0.81
170 11.37 32.23 0.67 1530.00 160-170 0.71
180 10.96 32.87 0.64 1710.00 170-180 0.64
TABLA Nº 4-3
-
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
PRECIPITACIONES PARA EL HIETOGRAMA
Duración(Minutos)
Periodo deRetorno
Intensidad(mm/hr)
ProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
Tiempo(minuto)
Tiempo(minuto)
Precipitación(mm)
10
300
43.46 7.24 7.24 10.00 0-10 0.70
20 35.85 11.95 4.71 30.00 10-20 0.79
30 30.77 15.39 3.44 60.00 20-30 0.9040 27.11 18.07 2.69 100.00 30-40 1.05
50 24.33 20.27 2.20 150.00 40-50 1.27
60 22.13 22.13 1.86 210.00 50-60 1.61
70 20.35 23.74 1.61 280.00 60-70 2.20
80 18.87 25.16 1.42 360.00 70-80 3.44
90 17.62 26.43 1.27 450.00 80-90 7.24
100 16.55 27.59 1.15 550.00 90-100 4.71
110 15.62 28.64 1.05 660.00 100-110 2.69
120 14.80 29.61 0.97 780.00 110-120 1.86
130 14.08 30.51 0.90 910.00 120-130 1.42
140 13.44 31.35 0.84 1050.00 130-140 1.15
150 12.86 32.14 0.79 1200.00 140-150 0.97
160 12.33 32.88 0.74 1360.00 150-160 0.84
170 11.85 33.58 0.70 1530.00 160-170 0.74
180 11.42 34.25 0.67 1710.00 170-180 0.67
TABLA Nº 4-4
-
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GRÁFICO Nº 4-12, HIETOGRAMA PARA TR = 300 AÑOS.
-
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
PRECIPITACIONES PARA EL HIETOGRAMA
Duración(Minutos)
Periodo deRetorno
Intensidad(mm/hr)
ProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
Tiempo(minuto)
Tiempo(minuto)
Precipitación(mm)
10
400
44.70 7.45 7.45 10.00 0-10 0.72
20 36.88 12.29 4.84 30.00 10-20 0.81
30 31.66 15.83 3.53 60.00 20-30 0.9340 27.89 18.59 2.76 100.00 30-40 1.08
50 25.03 20.85 2.26 150.00 40-50 1.31
60 22.77 22.77 1.91 210.00 50-60 1.66
70 20.93 24.42 1.66 280.00 60-70 2.26
80 19.41 25.89 1.46 360.00 70-80 3.53
90 18.13 27.19 1.31 450.00 80-90 7.45
100 17.03 28.38 1.18 550.00 90-100 4.84
110 16.07 29.46 1.08 660.00 100-110 2.76
120 15.23 30.46 1.00 780.00 110-120 1.91
130 14.49 31.39 0.93 910.00 120-130 1.46
140 13.82 32.25 0.86 1050.00 130-140 1.18
150 13.22 33.06 0.81 1200.00 140-150 1.00
160 12.68 33.83 0.76 1360.00 150-160 0.86
170 12.19 34.55 0.72 1530.00 160-170 0.76
180 11.74 35.23 0.69 1710.00 170-180 0.69
TABLA Nº 4-5
-
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GRÁFICO Nº 4-13, HIETOGRAMA PARA TR = 400 AÑOS.,
-
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
PRECIPITACIONES PARA EL HIETOGRAMA
Duración(Minutos)
Periodo deRetorno
Intensidad(mm/hr)
ProfundidadAcumulada
(mm)
ProfundidadIncremental
(mm)
Tiempo(minuto)
Tiempo(minuto)
Precipitación(mm)
10
500
45.67 7.61 7.61 10.00 0-10 0.7420 37.68 12.56 4.95 30.00 10-20 0.83
30 32.34 16.17 3.61 60.00 20-30 0.95
40 28.49 18.99 2.82 100.00 30-40 1.11
50 25.57 21.31 2.31 150.00 40-50 1.34
60 23.26 23.26 1.95 210.00 50-60 1.69
70 21.39 24.95 1.69 280.00 60-70 2.31
80 19.83 26.45 1.49 360.00 70-80 3.61
90 18.52 27.78 1.34 450.00 80-90 7.61
100 17.40 28.99 1.21 550.00 90-100 4.95110 16.42 30.10 1.11 660.00 100-110 2.82
120 15.56 31.12 1.02 780.00 110-120 1.95
130 14.80 32.06 0.95 910.00 120-130 1.49
140 14.12 32.95 0.88 1050.00 130-140 1.21
150 13.51 33.78 0.83 1200.00 140-150 1.02
160 12.96 34.56 0.78 1360.00 150-160 0.88
170 12.46 35.30 0.74 1530.00 160-170 0.78
180 12.00 36.00 0.70 1710.00 170-180 0.70
TABLA Nº 4-6
-
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GRÁFICO Nº 4-14, HIETOGRAMA PARA TR = 500 AÑOS.
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
Número (CN) del SCS.
CALCULO DE LA CURVA NUMERO
DESCRICIÓN COBERTURA GRUPODE SUELO
CN %IMPERMEABLE
CUENCA RIOURUBAMBA
Matorrales, bofedales, tierras decultivo, cesped de puna
B 75.00 0.00
CUENCA RIO CACHIMatorrales, pajonal, tierras de cultivo,cesped de puna
C 79.00 0.00
CUENCA RIO CHACCOMatorrales, bofedales, tierras decultivo, pastizales
B 78.00 0.00
CUENCA RIO HUANTAMatorrales, bosques, tierras de cultivo,herbazal
B 73.00 0.00
CUADRO Nº 5-2
Para aplicar el modelo SCS o número de curva, se necesita conocer el tipo de
uso actual de la tierra, la cobertura vegetal que tiene la cuenca y el tipo de suelo
relacionado al grado de infiltración que posee. (Calculado a partir de los datos
anteriores y según el cuadro 5.3 que se adjunta)
Tabla. Grupo de suelo hidrológico, para el cálculo del CN
GRUPO DESCRIPCION
Grupo A
Bajo potencial de escurrimiento. Suelos que tienen altas velocidades de infiltracióncuando están mojados y consisten principalmente de arena y gravas profundas,con bueno a exceso drenaje. Estos suelos tienen altas velocidades de transmisióndel agua.
Grupo B Suelos con moderada velocidad de infiltración cuando están mojados y consistenprincipalmente de suelos con cantidades moderadas de texturas finas y gruesas,con drenaje medio y algo profundo. Son básicamente suelos arenosos.
Grupo C
Suelos que tienen bajas velocidades de infiltración cuando están mojados,consisten principalmente de suelos que tienen un estrato que impide el flujo delagua. Son suelos con texturas finas (margas arcillosas, margas arenosas pocoprofundas). Estos suelos tienen bajas velocidades de transmisión.
Grupo D
(Alto potencial de escurrimiento. Suelos que tienen muy bajas velocidades deinfiltración cuando están mojados y consisten principalmente de suelos arcillososcon alto potencial de hinchamiento, suelos con nivel freático y permanente,
suelos con estratos arcillosos cerca de sus superficie, o bien, suelos somerossobre horizontes impermeables.
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
Tabla. Número de Curva para condiciones antecedentes de humedad promedio
Descripción del uso de la tierraGrupo hidrlógico del suelo
A B C D
Tierra cultivada
Sin tratamiento deconservación
72 81 88 91
Con tratamiento deconservación
62 71 78 81
PastizalesCondiciones pobres 68 79 86 89
Condiciones óptimas 39 61 74 80
Vegas de ríos: Condiciones óptimas 30 58 71 78
Bosques
Troncos delgados,cubierta pobre sinhierbas
45 66 77 83
Cubierta buena 25 55 70 77
Areas abiertas, césped, parques encondiciones óptimas, cubiertas > 75%
39 61 74 80
Areas abiertas, césped, parques encondiciones aceptables entre el 50% y75%
49 69 79 84
Area comerciales (85% impermeable) 89 92 94 95
Area industriales (72% impermeable) 81 88 91 93
Residencial Grupo hidrológico del suelo
Tamaño promedio dellote
Porcentajepromedio
impermeableA B C D
505.8 m2 65% 77 85 90 92
1011.6 m2 38% 61 75 83 87
1348.9 m2 30% 57 72 81 86
2023.5 m2 25% 54 70 80 85
4046.9 m2 20% 51 68 79 84
Pavimentos, techos, accesos, etc. 98 98 98 98
Calles y carreteras
Pavimentocon cunetas yalcantarillado
98 98 98 98
Grava 76 85 89 91
Tierra 72 82 87 89
CUADRO Nº 5-3
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
CALCULO DE LA ABSTRACCIÓN INICIAL
DESCRICIÓN CN S Ia
CUENCA RIO URUBAMBA 75.00 84.67 16.93
CUENCA RIO CACHI 79.00 67.52 13.50
CUENCA RIO CHACCO 78.00 71.64 14.33
CUENCA RIO HUANTA 73.00 93.95 18.79
CUADRO Nº 5-4
Donde:S: Abstracción potencial máxima
CN: Número de curvaIa : Abstracción Inicial (Datos para el programa Hec Hms)
Tránsito del Cauce.
Para el tránsito de la onda de flujo a lo largo de los cauces se utilizó el
modelo de la onda cinemática (Kinematic wave), cuyos parámetros
utilizados para este método se resume en el siguiente cuadro:
CAUCELongitud
(m)Pendiente
( m/m)Ancho
promedio (m)n de
manning
RIO HUARPA 29,480.08 0.010 250.00 0.038
CUADRO Nº 5-5
CN CN 254-25400S
S I 2.0a
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GRÁFICO Nº 5-1: ArcGis – LONGITUD DEL CAUCE.
GRÁFICO Nº 5-2: ArcGis – ANCHO DEL CAUCE.
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
5.3.2. METODO DE LOS RASTROS O MARCAS DEJADOS POR CRECIENTES
Con las marcas o rastros dejados por crecientes, se puede calcular el máximo
caudal que atraviesa la cuenca. El punto de interés para este caso, está ubicado
en el puente Allccomachay.
La sección transversal en el punto de marca o rastro dejado por las crecidas de
este río de adjuntan en la sección de planos.
GRÁFICO Nº 5-3: SECCION TRANSVERSAL RASTROS DEJADOS - PUENTE ALLCCOMACHAY.
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
Los cálculos se efectuaron mediante el programa hidráulico HEC-RAS
-20 0 20 40 60 80 100 120 140-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
Uniform Flow RS = 1
Station (m)
E l e v a t i o n ( m )
Legend
TERRENO
Bank Sta
M: 0.036 M: 0.032 M: 0.036
GRÁFICO Nº 5-4: SECCIÓN TRANSVERSAL NAME PUENTE ALLCOMACHAY
GRÁFICO Nº 5-5: INGRESO DE DATOS HEC RAS
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCO
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ayalabizarro@gmail.comagtgt
5.4. Esquema de Modelamiento de las Cuencas: HEC HMS
GRÁFICO Nº 5-6: DETALLE DEL MODELO HIDROLÓGICO DE LAS CUENC
-
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
5.5. Resultados HEC HMS
RESUMEN DE CAUDALES DE DISEÑO TR = 50 AÑOS
GRÁFICO Nº 5-7
RESUMEN DE CAUDALES DE DISEÑO TR = 100 AÑOS
GRÁFICO Nº 5-8
-
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
RESUMEN DE CAUDALES DE DISEÑO TR = 200 AÑOS
GRÁFICO Nº 5-9
RESUMEN DE CAUDALES DE DISEÑO TR = 300 AÑOS
GRÁFICO Nº 5-10
-
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RESUMEN DE CAUDALES DE DISEÑO TR = 400 AÑOS
GRÁFICO Nº 5-11
RESUMEN DE CAUDALES DE DISEÑO TR = 500 AÑOS
GRÁFICO Nº 5-12
-
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
RESULTADOS GRAFICOS TR = 100 AÑOS
GRÁFICO Nº 5-13
-
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
GRÁFICO Nº 5-14
-
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
GRÁFICO Nº 5-15
-
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
GRÁFICO Nº 5-16
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
GRÁFICO Nº 5-18
RESUMEN DE CAUDALES DE DISEÑO (m3/s) PARA DIFERENTES PERIODOS DE RETORNO
DESCRICIÓNTR = 50AÑOS
TR = 100AÑOS
TR = 200AÑOS
TR = 300AÑOS
TR = 400AÑOS
TR = 500AÑOS
PUNTO DE AFORO 1,690.10 2,114.70 2,565.90 2,846.50 2,934.50 3,023.30
CUADRO Nº 5-7.
El caudal para el periodo de retorno de 100 años es 2,114.70 m3/s, el cual se utilizará para los
diseños hidráulicos.
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
6. CALCULOS HIDRÁULICOS
6.1. Introducción
En este apartado se ha procedido a modelar matemáticamente el comportamiento del
flujo del agua superficial, para los periodos de retorno 50, 100, 200, 300, 400 y 500 años.
Los valores de los caudales utilizados corresponden a los cálculos hidrológicos
realizados y que se resumen en el cuadro 5.7 de la sección anterior.
El programa utilizado en este caso ha sido HECRAS versión 4.0, desarrollado por el
Hydrologic Engineering Center de los US Army Coprp of Engineers.
La longitud del cauce en estudio es de 760.0 metros lineales distribuidos en 38
secciones transversales espaciadas cada 20.0 metros.
6.2. Definición del coeficiente de rugosidad del Manning (n).
La rugosidad de la superficie se representa por el tamaño y la forma de los granos del
material que forma el perímetro mojado de la sección transversal y que producen un
efecto retardante en el flujo. La determinación del coeficiente de manning se obtiene
mediante la ecuación matemática propuesto por Stricler y teniendo como referencia las
tablas del texto Hidráulica de los Canales Abiertos Ven Te Chow (Pag. 107).
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
IMAGEN Nº 6-1: GRANULOMETRIA DEL RIO
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCO
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ayalabizarro@gmail.comagtgt
6.3. Esquema de modelamiento Hidráulica: HECRAS
ALLCCOMACHAY
38 37 3635
34
33 32 31
30
29
28 2726
24 21
20
19
18
16 15 14 13 12 11
109
8
7
6
5
4
3
2
1
R IO _ HU ARP A
GRÁFICO Nº 6-1: PLANTA HECRAS
-
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCO
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ayalabizarro@gmail.comagtgt
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
2726
24
21
20
19
18
16
15
14
13
12
11
10
9
87
6
5
4
2
1
HIDRAULICA_ALLCCOMACHAY Plan: plan 02 26/08/2008
GRÁFICO Nº 6-2: VISTA 3D SIMULACIÓN HIDRÁULICA
-
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
6.4. Simulación Sin Obras De Protección.
-200 -100 0 100 2002168
2169
2170
2171
2172
2173
2174
2175
SIMULACION HIDRAULICA PTE ALLCCOMACHAYSECCION 01
Estación (m)
E l e v a c i ó n ( m )
Legend
ENERGIA TR = 100
NAME TR = 100
CRITICO TR = 100
2.5 m/s
3.0 m/s
3.5 m/s
4.0 m/s
4.5 m/s
TERRENO
Bank Sta
.04 .032 .04
-200 -100 0 100 2002168
2169
2170
2171
2172
2173
2174
SIMULACION HIDRAULICA PTE ALLCCOMACHAYSECCION 03
Estación (m)
E l e v a c i ó n ( m )
Legend
ENERGIA TR = 100
NAME TR = 100
2.0 m/s
2.5 m/s
3.0 m/s
3.5 m/s
4.0 m/s
TERRENO
Bank Sta
.04 .032 .04
-200 -100 0 100 2002168
2169
2170
2171
2172
2173
2174
SIMULACION HIDRAULICA PTE ALLCCOMACHAYSECCION 02
Estación (m)
E l e v a c i ó n ( m )
Legend
ENERGIA TR = 100
NAME TR = 100
2.5 m/s
3.0 m/s
3.5 m/s
4.0 m/s
4.5 m/s
TERRENO
Bank Sta
.04 .032 .04
-200 -100 0 100 2002168
2169
2170
2171
2172
2173
2174
2175
SIMULACION HIDRAULICA PTE ALLCCOMACHAYSECCION 04
Estación (m)
E l e v a c i ó n ( m )
Legend
ENERGIA TR = 100
NAME TR = 100
2.0 m/s
2.5 m/s
3.0 m/s
3.5 m/s
4.0 m/s
TERRENO
Bank Sta
.04 .032 .04
-200 -100 0 100 2002168
2169
2170
2171
2172
2173
2174
2175
SIMULACION HIDRAULICA PTE ALLCCOMACHAYSECCION 05
Estación (m)
E l e v a c i ó n ( m )
Legend
ENERGIA TR = 100
NAME TR = 100
2.0 m/s
2.5 m/s
3.0 m/s
3.5 m/s
4.0 m/s
TERRENO
Bank Sta
.04 .032 .04
-200 -100 0 100 2002167
2168
2169
2170
2171
2172
2173
2174
SIMULACION HIDRAULICA PTE ALLCCOMACHAY
SECCION 07
Estación (m)
E l e v a c i ó n ( m )
Legend
ENERGIA TR = 100
NAME TR = 100
2.0 m/s
2.5 m/s
3.0 m/s
3.5 m/s
4.0 m/s
4.5 m/s
TERRENO
Bank Sta
.04 .032 .04
-200 -100 0 100 2002167
2168
2169
2170
2171
2172
2173
2174
2175
SIMULACION HIDRAULICA PTE ALLCCOMACHAYSECCION 06
Estación (m)
E l e v a c i ó n ( m )
Legend
ENERGIA TR = 100
NAME TR = 100
1.5 m/s
2.0 m/s
2.5 m/s
3.0 m/s
3.5 m/s
4.0 m/s
4.5 m/s
TERRENO
Bank Sta
.04 .032 .04
-200 -100 0 100 2002167
2168
2169
2170
2171
2172
2173
2174
SIMULACION HIDRAULICA PTE ALLCCOMACHAY
SECCION 08
Estación (m)
E l e v a c i ó n ( m )
Legend
ENERGIA TR = 100
NAME TR = 100
2.0 m/s
2.5 m/s
3.0 m/s
3.5 m/s
4.0 m/s
4.5 m/s
TERRENO
Bank Sta
.04 .032 .04
-
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ESTUDIO HIDROLÓGICO - HIDRAÚLICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE ALLCCOMACHAY
-200 -100 0 100 2002167
2168
2169
2170
2171
2172
2173
2174
SIMULACION HIDRAULICA PTE ALLCCOMACHAY
SECCION 09
Estación (m)
E l e v a c i ó n ( m )
Legend
ENERGIA TR = 100
NAME TR = 100
2.0 m/s
2.5 m/s
3.0 m/s
3.5 m/s
4.0 m/s
4.5 m/s
TERRENO
Bank Sta
.04 .032 .04
-200 -100 0 100 2002167
2168
2169
2170
2171
2172
2173
SIMULACIONHIDRAULICA PTE ALLCCOMACHAY
SECCION 11
Estación (m)
E l e v a c i ó
n ( m )
Legend
ENERGIA TR = 100
NAME TR = 100
2.0 m/s
2.5 m/s
3.0 m/s
3.5 m/s
4.0 m/s
TERRENO
Bank Sta
.035 .032 .035
-200 -100 0 100 2002167
2168
2169
2170
2171
2172
2173
SIMULACION HIDRAULICA PTE ALLCCOMACHAY
SECCION 10
Estación (m)
E l e v a c i ó n ( m )
Legend
ENERGIA TR = 100
NAME TR = 100
2.0 m/s
2.5 m/s
3.0 m/s
3.5 m/s
4.0 m/s
TERRENO
Bank Sta
.04 .032 .04
-200 -100 0 100 2002166
2167
2168
2169
2170
2171
2172
SIMULACIONHIDRAULICA PTE ALLCCOMACHAY
SECCION 12
Estación (m)
E l e v a c i ó
n ( m )
Legend
ENERGIA TR = 100
NAME TR = 100
1.5 m/s
2.0 m/s
2.5 m/s
3.0 m/s
3.5 m/s
4.0 m/s
4.5 m/s
TERRENO
Bank Sta
.035 .032 .035
-200 -100 0 100 2002166
2167
2168
2169
2170
2171
2172
SIMULACION HIDRAULICA PTE ALLCCOMACHAY
SECCION 13
Estación (m)
E l e v a c i ó n ( m )
Legend
ENERGIA TR = 100
NAME TR = 100
CRITICO TR = 100
1.5 m/s
2.0 m/s
2.5 m/s
3.0 m/s
3.5 m/s
4.0 m/s
4.5 m/s
5.0 m/s
TERRENO
Bank Sta
.04 .032 .04
-200 -100 0 100 2002166
2167
2168
2169
2170
2171
2172
2173
SIMULACION HIDRAULICA PTE ALLCCOMACHAY
SECCION 15
Estación (m)
E l e v a c i ó n ( m )
Legend
ENERGIA TR = 100
NAME TR = 100
1.0 m/s
1.5 m/s
2.0 m/s
2.5 m/s
3.0 m/s
3.5 m/s
4.0 m/s
TERRENO
Bank Sta
.04 .032 .04
-200 -100 0 100 2002166
2167
2168
2169
2170
2171
2172
SIMULACION HIDRAULICA PTE ALLCCOMACHAY
SECCION 14
Estación (m)
E l e v a c i ó n ( m )
Legend
ENERGIA TR = 100
NAME TR = 100
2.0 m/s
2.5 m/s
3.0 m/s
3.5 m/s
4.0 m/s
4.5 m/s
5.0 m/s
TERRENO
Bank Sta
.04 .032 .04
-200 -100 0 100 2002165
2166
2167
2168
2169
2170
2171
2172
SIMULACION HIDRAULICA PTE ALLCCOMACHAY
SECCION 16
Estación (m)
E l e v a c�