trabajo cuenca hidrografica
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cuenca samborTRANSCRIPT
DETERMINACION DE PARAMETROS DE LA CUENCA DE SAMBORDATOS DE LA CUENCA DE SAMBORUBICACION
ProvinciaAnta
DistritosHuarocondo
ComunidadesPacopata - Sambor
RegionCusco
CoordenadasLongitud=72 13 38 E Latitud=13 25 58 S
AlturaDe 3350 a 4900 msnm
rea de la Cuenca:A = 45.7 Km2Pendiente de la Cuenca:S = 48.12% (Criterio de J.W. Alvord)Longitud del cauce principal:L = 13.021 Km.Pendiente del cauce principal:SL = 10.20%
1. DETERMINACION DEL CAUDAL PICO POR EL METODO DEL HIDROGRAMA TRIANGULAR
Para determinar el caudal pico de la cuenca de Sambor por el mtodo del hidrograma triangular tenemos la siguiente relacin matemtica:
Donde:QP: caudal pico (m3/s).he: altura efectiva (mm).A: rea de la cuenca (Km2).tP: tiempo pico (hrs).Ahora hallemos el tiempo de concentracin tc (hrs) mediante la ecuacin de KIRPICH.
Donde:tC: tiempo de concentracin (min).L: longitud del cauce principal de la cuenca (m)S: pendiente del cauce principal (m/m)Luego con los datos de la cuenca tenemos que:
Entonces se tiene que: tc = 68.18 minAhora hallaremos la duracin en exceso (de)Emplearemos la relacin siguiente:Puesto que nuestra cuenca tiene un rea de 44.176 Km2, ser considerada como cuenca pequea, razn por la cual la duracin de exceso ser igual al tiempo de concentracin obtenida, es decir:de = 68.18 min.Seguidamente calcularemos el tiempo de retardo con los datos de la cuenca en estudio, mediante la siguiente relacin matemtica segn CHOW:
Donde: tr : tiempo de retardo (hrs). L: longitud del cauce principal (m). S: pendiente del cauce principal (%)Entonces con los datos de la cuenca tenemos que:
Por tanto: tr = 9.454 hrs.Ahora el tiempo pico tp estar dada por la siguiente relacin matemtica:
Donde: tp : tiempo pico (hrs)de : duracin de exceso (hrs)tr : tiempo de retardo (hrs)Por lo tanto:
Entonces tp = 10.019 hrsAhora hallaremos el tiempo base (tb) mediante la siguiente relacin matemtica:
Ahora hallaremos la altura efectiva (he) mediante la siguiente relacin matemtica:
Donde:he: altura efectiva (mm)C: coeficiente de escorrenta Pt : precipitacin total (mm)
LAS ESTACIONES SON CONTROLADAS POR EL SENAMHI
AoPRECIPITACION
(mm/ao)
1965714.100
1966638.910
1967719.000
1968766.400
1969726.900
1970858.100
1971742.200
1972730.600
1973887.700
1974784.500
1975803.100
1976671.600
1977824.100
1978696.600
1979651.000
1980656.200
1981833.900
1982900.950
1983829.250
1984797.830
1985544.200
1986591.900
1987669.800
1988868.500
1989616.500
1990568.300
1991614.720
1992624.970
1993839.160
1994884.210
1995677.790
1996752.000
1997250.000
1998707.560
1999623.250
TOTAL25065.800
PROMEDIO716.166
FUENTE:
Usando el cuadro anterior para la precipitacin total (Pt), y el coeficiente de escorrenta del cuadro siguiente:TIPO DE VEGETACIONPENDIENTE %TEXTTURA DEL TERRENOAREA %AREA Km2
FRANCO ARCILLOSAFRANCO LIMOSA
TERRENO DE CULTIVO3%0.5015%6.85
PRADERAS (CAMPOS DE PASTOREO)28%0.4085%38.84
Por lo tanto el coeficiente de escorrenta C ser:
Entonces C = 0.415Ahora la altura efectiva vendr a ser:
Luego el valor del caudal pico (Qp) ser:
2. DETERMINACION DEL CAUDAL POR EL METODO RACIONAL
Las fuentes de informacin estn constituido por: Base de datos del Plan Meriss Inka Servicio Nacional de Meteorologa e Hidrologa (SENAMHI). La unidad Operativa Anta ha adquirido la informacin faltante.
INTENSIDAD DE LLUVIALas estaciones de lluvia ubicadas en la zona no cuentaqn con registros pluviograficos que permitan obtener las intensidades mximas. Para obtenerlas se recurrio al principio conceptual.Existen varios modelos para estimar la intensidad a partir de la precipitacin mxima en 24 horas. Uno de ellos es el modelo de Frederich Bell.
Las curvas de intensidad-duracion-frecuencia, se han calculado indirectamente, mediante la siguiente relacion:
Donde:I= intensidad maxima (mm/min)K,m,n = factores caracteristicos de la zona.T = periodo de retorno en aos.t = duracion de la precipitacion equivalente al tiempo de concentracion (min)
Para la determinacin del caudal (Q) de la cuenca de SAMBOR por el mtodo racional emplearemos el siguiente modelo matemtico:
Donde: Q : Caudal de la cuenca (m3/s).C : Coeficiente de escorrenta.I: Intensidad de la precipitacin (lluvia) para un periodo de retorno determinado ( 20 100) aos. (mm/h).A: rea de la cuenca (Km2)Para la determinacin de la intensidad de la lluvia (precipitacin emplearemos la siguiente relacin de duracin de la lluvia, tiempo de retorno y el de la intensidad.
Donde:I50: Intensidad de precipitacin para un tiempo de retorno de 50 aos (mm/h).t : tiempo de duracin de la precipitacin (hrs)En nuestro caso usaremos el tiempo de duracin de la lluvia igual que el tiempo de concentracin de la cuenca es decir t = 51.85 min = 0.86 hrsHaciendo operaciones tenemos que:
Entonces el caudal quedar determinado por:
3. DETERMINACION DEL CAUDAL POR LA FORMULA DE MAC MATHPara emplear este mtodo emplearemos la siguiente relacin matemtica:
Donde: Q: caudal (m3/s)C : factor de escorrenta i : intensidad de la lluvia para el tiempo de concentracin de la cuenca ( mm/h).A: rea de la cuenca (has).S: pendiente del cauce principal (%)
Para la determinacin de la escorrenta utilizaremos el siguiente cuadro de valores
Ahora haciendo ciertas consideraciones sobre estos valores, en la cuenca de SAMBOR se tiene un 90% de cobertura vegetal por lo tanto C1 = 0.12; el suelo tiene una textura arcillosa como es normal en los terrenos de altura y tiene algo de roca entonces consideraremos una textura regula por tanto C2 = 0.16 y la pendiente de nuestra cuenca es de 38.69 % entonces asumiremos el mayor valor para este tem por tanto C3 = 0.15
Entonces se tiene que: C= C1 + C2 + C3 = 0.12+0.16+0.15 =0.43El valor de i, consideraremos tan igual para el tiempo de retorno se 50 aos y tiempo de duracin de lluvia igual para el tiempo de concentracin de la cuenca entonces se tiene que:
4. DETERMINACION DEL CAUDAL POR METODO DE NUMERO DE CURVAPara el mtodo mencionado utilizaremos la siguiente relacin:
Donde: Q: Escorrenta acumulada total (cm).P: altura de precipitacin (cm)N: numero de curva.
Adems debe de cumplirse la siguiente condicin:
Para nuestro caso la altura de precipitacin ser P = 709.3 mm del cuadro de periodo de precipitaciones totales anuales de Sicuani por un periodo de 34 aos (1964 -1998).Para la determinacin del nmero de curva N, utilizaremos el siguiente cuadro:
Observando la informacin anterior, y la informacin en gel Google Earth, indicamos que la cuenca tiene una cobertura vegetal de un promedio de 75% por lo tanto es de condicin hidrolgica buena; ahora tiene un moderado alto potencial de escorrenta por lo tanto corresponde al grupo hidrolgico de suelo C; el uso de la tierra en su mayor parte es de pastizales o similares por lo tanto tomando en cuenta los datos mencionados el numero de cuenca ser N=70.
Ahora para nuestro caso haremos cumplir la condicin siguiente:
Si P=7.093
Entonces P=7.093>2.142Ahora hallamos el caudal Q (cm)