Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
-
Upload
juan-andres-segovia -
Category
Documents
-
view
220 -
download
0
Transcript of Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 1/41
MICRO-CUENCA
RÍO ALAO
Ilustración 1. Delimitación área estudio
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración 2. Área y er!metro "icro #uenca r!o $lao
Fuente: (Tesista, 2016)
3.5.10. Análisis del Sistema Hidrológico del río Alao
a) Delimitación de la Unidad Hidrológica del río Alao
b) Características Geomorológicas
Las características geomorfológicas de una cuenca hidrográfica dan una idea de
las propiedades particulares de cada una; estas propiedades o parámetros facilitan el
empleo de fórmulas hidrológicas, generalmente empíricas, que sirven para
relacionarla y concernir sus respuestas.
Área Micro-cuenca!"# $%&.'( )m%
*erímetro Micro-cuenca *"# '+.' )m
Longitud Micro-cuenca L"# $'.+ )mLongitud del auce *rincipal L p" $$./ )mota 0nicial auce *rincipal '%&.1 m.s.n.m.ota 2inal auce *rincipal /'$.+/ m.s.n.m.Longitud 3otal de auces Lt" '%.+& )m!ncho de Micro-cuenca 4"# (.&% )m
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 2/41
c) Determinación del ti!o de Unidad Hidrológica
5e acuerdo a las características geomorfológicas, y con fundamento en la
siguiente ta6la, se ha determinado que la unidad hidrológica de estudio corresponde a
una 7u6 uenca, sin em6argo, como veremos posteriormente, de acuerdo al n8mero
de orden y por rodear el intervalo en área, se la ha determinado como la Micro
uenca del río !lao.
3a6la $. Unidad Hidrológica
"A#A$% &'(A"*% D' (%S SS"'#AS
HD&%(+GC%SU,DAD
HD&%(+GCA-&'A /m)
D'
%&D',Micro uenca $/ 9 $// $, %, 7u6 uenca $/$ 9 (// , +
uenca más de (// ' o más2uente# 3esista, %/$'"
d) ,2mero de %rden de la #icro Cenca
:eflea el grado de ramificación o 6ifurcación dentro de una hoya. ! mayor
n8mero de orden, es mayor el potencial erosivo, mayor el transporte de sedimentos y
por tanto mayor tam6i<n la componente de escorrentía directa.
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 3/41
Ilustración %. &'mero de rden "icro #uenca r!o $lao
Fuente: (Tesista, 2016)
lasificación de las corrientes de agua#
orrientes de $er =rden# peque>os canales que no tienen tri6utarios orrientes de %do orden# cuando dos corrientes de primer orden se unen
orrientes de er =rden# cuando dos corrientes de segundo orden se unen orrientes de orden n?$# cuando dos corrientes de orden @nA se unen.
*or el
n8mero de ramificaciones, la Micro uenca es de orden 3
e) Cr4as características #icro Cenca
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 4/41
Ilustración . #ur*a +isom-trica
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración . #ur*a de /recuencia de altitudes
Fuente: (Tesista, 2016)
3a6la %. Cuadro de áreas entre curvas de nivel
2uente# 3esista, uadrio de áreas entre curvas de nivel, %/$'"
) Altitdes características
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 5/41
Tala %. Formas de la #uenca de acuerdo al !ndice de comacidad
Fuente: s./.
!ltitud media de la Micro uenca# &%.$ m.s.n.m.
!ltitud más frecuente# ((+.// m.s.n.m.
!ltitud de 2recuencia media Bm"# (1'. m.s.n.m.
e# Blevación media entre dos contornos
a# Área entre contornos
!# Área total
g) arámetros Geomorológicos de la #icro Cenca
2actor de forma Micro uenca 2"# /.&
:elación de elongación :"# /.(&
:elación de circularidad :c"# /.&
Cndice de ompacidad o Cndice de Dravelious E"# $.'$
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 6/41
Ilustración 6. elie*e "icro #uenca r!o $lao
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración . an3os de endientes en "icro #uenca r!o $lao
Fuente: (Tesista, 2016)
6) arámetros de &elie4e
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 7/41
Tala .#uadro ara el cálculo de endiente media de la "icro #uenca
Fuente: (Tesista, 2016)
*endiente
media de la
Micro uenca
31.78 F fuertemente escarpado"
*endiente media del cauce principal#
5.19 F ligeramente ondulado"
i) arámetros de la &ed Hidrográica
5ensidad de drenae 5d"# /.1
onstante de esta6ilidad del río "# %./'
5ensidad de corriente 5c" o 5ensidad hidrográfica 5h"# /.
G# coeficiente adimensional H /.'1
:) "iem!o de Concentración
7e determina el tiempo de concentración mediante las fórmulas de#
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 8/41
Kirpich Témez (1 978)
5ónde,
tc H tiempo de concentración Eirpich# min; 3<meI# horas"
L H máJima longitud del recorrido Eirpich# m; 3<meI# )m"
K H diferencia de elevación entre los puntos eJtremos del cauce m"
7o H diferencia de cotas entre los puntos eJtremos del cauce so6re L en F
tc=0.0195∗( 11.04 ¿10003
3628.93−3061.50 )0.385
tc=0.3∗( 11.045.140.25 )
0.75
tc=79.32min tc=1.34 horas
tc=1.32horas tc=80.20min
=6tenidos los diferentes valores de 3iempos de concentración, se prosigue a tomar el
promedio, teniendo un "iem!o de concentración de ;<.;8 min, tiempo que tarda en
llegar la 8ltima gota desde el inicio del río !lao hasta la Iona de desfogue.
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 9/41
/) reci!itación media = má>ima de la #icro Cenca
5e6ido a que el territorio continental se ve influenciado por el fenómeno meteorológico B=7 Bl i>o =scilación 7ur", se han
considerado los datos desde el período de $ 11( 9 $ 11&, período en el cual el 0!MK0 0nstituto acional de Meteorología e
Kidrología" registro las precipitaciones más intensas de6idas a dicho fenómeno. La ta6ulación de datos será entonces desde $ 11( hasta
% /$%, 8ltimo a>o de pu6licaciones de precipitaciones registrados por el instituto; para el pertinente análisis.
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 10/41
5e6ido a la falta de pluviógrafos en las estaciones próJimas al sitio de proyecto,
que permitan una determinación directa de las curvas de intensidad 9 duración 9
frecuencia, se tra6aó so6re la 6ase de registros de máJimas precipitaciones diarias.
l) 'stimación de la !reci!itación má>ima !robable
La precipitación máJima pro6a6le es aquella magnitud de lluvia que ocurre so6re
una cuenca particular, en la cual generará un gasto de avenida, para el que
virtualmente no eJiste riesgo de ser eJcedido. Los diversos procedimientos de
estimación de la precipitación máJima pro6a6le no están normaliIados, ya que
varían principalmente con la cantidad y calidad de los datos disponi6les; además,
cam6ian con el tama>o de la cuenca, su emplaIamiento y su topografía, con los tipos
de temporales que producen las precipitaciones eJtremas y con el clima. Los
m<todos de estimación de fácil y rápida aplicación son los empíricos y el estadístico.
!unque eJiste un n8mero importante de distri6uciones de pro6a6ilidad
empleadas en hidrología, son sólo unas cuantas las com8nmente utiliIadas, de6ido a
que los datos hidrológicos de diversos tipos han pro6ado en repetidas ocasiones
austarse satisfactoriamente a un cierto modelo teórico. Las lluvias máJimas horarias
o diarias por lo com8n se austan 6ien a la distri6ución de valores eJtremos tipo 0 o
Dum6el, a la Log-*earson tipo 000 y a la gamma incompleta. Bn este proyecto se
empleó la distri6ución Dum6el. 7e tra6aará con la serie anual de máJimos
correspondiente a la estación M/1'.
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 11/41
3a6la . Registros pluviométricos Estación Alao – Método Gumbel
1./ mm
$%.(+ mm
1.1 mm
.%1 mm
o !>o
Mes *recipitación mm"MaJ.
*recip.
i !i " #$%
$ $11( /,/ &$,1% $11& NL %, %/',+& $111 /,/ &$,1 %/// M!O $,% 1$,'+ %//% /,/ &$,1' %// /,/ &$,1( %//' /,/ &$,1& %//& !P: %$,+ $++,+(1 %/$/ /,/ &$,1
$/ %/$$ /,/ &$,1
$$ %/$% =Q %,% %//,&( &uma 11, $.'%+,/&
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 12/41
( )
−−
−
=
α
u
e
e '
*ara el modelo de pro6a6ilidad#
7eg8n el estudio de miles de estaciones - a>o de datos de lluvia, realiIado por L. L.
Relss, los resultados de un análisis pro6a6ilístico llevado a ca6o con lluvias
máJimas anuales tomadas en un 8nico y fio intervalo de o6servación, al ser
incrementados en un $F conducían a magnitudes más aproJimadas a las o6tenidas
en el análisis 6asado en lluvias máJimas verdaderas. *or tanto el valor representativo
adoptado para la Micro uenca será multiplicado por $.$ para austarlo por
intervalo fio y 8nico de o6servación.
3a6la . Cálculo de las láminas para distintas (recuencias
Period
o
Variable Precip. Prob. de Correcció
n
Retorn
o
Redcida (mm)
ocrrenci
a
inter!alo
"i#o
$%o& 'T
T(m
m)
*(+T) T (mm)
% /,''+ ',1% /,+/// (,&++ $,111 $&,$1&& /,&/// %/,+'(
$/ %,%+/ %+,'+(( /,1/// %&,11%%+ ,$1&+ +,/&%/ /,1'// 1,'%'+/ ,1/$1 %,/( /,1&// (,+/(+ ,$/& ',$($ /,1&'( +%,$+/
$// ,'//$ 1,/$ /,11// ++,&+/+// ',%$' '+,/+/% /,11&/ (,+/'(
2uente# 3esista, %/$'"
m) ntensidad de (l4ia
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 13/41
Tala 4. reciitaciones má5imas ara di/erentes tiemos de duración de llu*ias
Fuente: (Tesista, 2016)
Los datos meteorológicos necesarios para el cálculo de las crecidas, consiste en
las intensidades de dise>o para diferentes periodos de retorno, considerando
duraciones del mismo orden de magnitud que los tiempos de concentración de cada
cuenca.
Bl cálculo se efect8a a partir de las intensidades o6tenidas de las curvas
0ntensidad-5uración-2recuencia, so6re la 6ase de los datos generados por el Bstudio
de Lluvias 0ntensas pu6licado por el 0nstituto acional de Meteorología e Kidrología
0!MK0" desde $ 11( a % /$%.
n) 'cación de ntensidad
Las relaciones o cocientes a la lluvia de % horas se emplean para duraciones de
varias horas. 5. 2. ampos !, propone los siguientes cocientes#
3a6la +.)alores concluidos para las relaciones a la lluvia de duración %* +oras
2uente# !., $1(&"
Bstos datos serán o6tenidos como un porcentae de los resultados de la precipitación
máJima pro6a6le para % horas, para cada período de retorno, diferentes porcentaes
de este valor seg8n los tiempos de duración de lluvia adoptados.
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 14/41
Tala . Intensidades e7ui*alentes de llu*ia ara di/erentes tiemos de duración
Fuente: (Tesista, 2016)
Pasándose en los resultados de la anterior ta6la, y los tiempos de duración adoptados,
calculamos la intensidad equivalente para cada caso, seg8n#
[ ][ ].+r t
mm , -
duración
=
c
b
t
a -
S=
La representación matemática de las curvas 0ntensidad 9 5uración 9
*eríodo de retorno, 7g. Pernard es#
Bn la cual#
0# intensidad mmThr"
t# duración de la lluvia min"
3# período de retorno a>os"
a, 6, c#parámetros de auste
b. ad S=
:ealiIando un cam6io de varia6le#
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 15/41
c
c t d -
t
d -
−
=⇒= S
5e donde#
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 16/41
Tala 10. esumen de alicación de re3resión otencial
Fuente: (Tesista, 2016)
b. ad S=
Bn función del cam6io de varia6le realiIado, se eecuta otra regresión de
potencia entre las columnas del período de retorno 3" y el t<rmino constante de
regresión d", para o6tener valores de la ecuación#
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 17/41
Fuente: (Tesista, 2016)
Tala 11. Intensidad 8Tiemo de duración 8 er!odo de retorno
Ilustración 4. #ur*a Intensidad *s Tiemo de duración
Fuente: (Tesista, 2016)
3<rmino constante de regresión a" H '.'+%
oeficiente de regresión 6" H /.(+%(+
2inalmente se tiene la ecuación de intensidad válida para la Micro uenca#
5ónde#
0# intensidad de precipitación mmThr"
3# período de retorno a>os"
t# tiempo de duración de precipitación min"
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 18/41
o) Cálclo Cadal #á>imo ?.má>) !eríodo de retorno 50 a@os
M<todo :acional
3a6la '.ipos de Uso de &uelo
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 19/41
Tala . #audales 9unio 1 2010
Fuente: (Tesista, 2016)
3a6la (. Coe(icientes de escorrent/a para di(erentes per/odos de retorno
3a6la &. Cálculo caudal máimo – Método Racional
A$%S C mm6r) A Has) ?.má> m3seg)
+ /, ,+$ $%&'( ',&$/ /,% +,&+ $%&'( &(,&%%+ /,' &,%+ $%&'( $+,'50 0B9< 10B; 178; 17;B3<$// /,+ $,&& $%&'( %'%,1
2uente# 3esista, %/$'"
Bl caudal máJimo calculado para un período de retorno de +/ a>os es de $&(.1
m
Tseg, similar al caudal máJimo registrado por el 0!MK0 en unio de $ 11&, de$+1. mTseg 6ao condiciones del B=7.
!) Cálclos Hidrálicos Condición actal del cace ba:o el ente
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 20/41
19.57
5.00
11.23
Ilustración . ;ección trans*ersal cauce a<o uente en condiciones actuales
Fuente: (Tesista, 2016)
ara determinar el comortamiento del cauce del r!o durante el
er!odo de insección, se =an documentado datos necesarios y
oli3atorios dentro de los cuales constan: er>l trans*ersal del cauce a<o
el uente y la *elocidad de la corriente ara osteriormente de acuerdo a
lo /ormulado or "annin3 determinar el caudal del r!o y *eri>car su
*elocidad.
-rea mo:ada
7e entiende como la superficie que ocupa el agua en una sección perpendicular al
fluo. Bsta sección está definida, en la parte superior por la línea o espeo de agua, y
en la parte inferior por el canal mismo. 5entro del análisis el área moada estará
determinada por la sección punteada de la ilustración anterior, resultante del
levantamiento del perfil transversal registrado en el formulario de inventario 6ásico
del *uente con ayuda de las herramientas 6ásicas de !uto!5.
Am=9.31m2
erímetro mo:ado
Bs el contorno del canal que está en contacto con el agua. Bn la ilustración se lo
define mediante un traIo de color roo.
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 21/41
Pm=12.26m
&adio Hidrálico
7e lo representa con la letra @:A y está eJpresado en metros, resultado de la relación
entre# R= Am
Pm=
9.31
12.26
R=0.759m
*elocidad cace
5urante el inventario se registraron datos para la o6tención de este parámetro. 7i
6ien sa6emos que la velocidad es una cualidad que relaciona la distancia recorrida en
un tiempo determinado, en campo se esta6leció una distancia de %/ m donde se deó
correr un material li6re por la superficie del cauce trasladándose so6re esta
dimensión en un tiempo de aproJimadamente $' segundos, entonces#
V = 20m
16seg=1.25
m
s
7in em6argo, Manning propone mediante una fórmula que a6arca parámetros más
específicos del recorrido del cauce, con la cual se verificará el resultado o6tenido
anteriormente.
V = R
2 /3S
1/2
n
5ónde#
:# radio hidráulico m"
7# *endiente del cauce mTm". U&ección 0.1.23 lit. i)V
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 22/41
n# coeficiente de rugosidad de Manning Utabla 24 V
Q# velocidad del fluo mTseg"
3a6la 1. Coe(icientes de rugosidad de Manning para canales de corriente natural
Canales de corriente natralLimpios y rectos /./%+ 9 /.//
7inuosos, con em6alses y 6aos /./ 9 /.//on muchas hier6as altas, sinuosos /./(+ 9 0.150
2uente# 7áncheI, s.f."
V =(0.759)2 /3(0.0514)1 /2
0.150
V =1.258 m
s
Los valores o6tenidos en campo y mediante la fórmula de Manning son similares,
pero se optará por el resultado del segundo m<todo para posteriores cálculos.
V =1.258 m
s
Cadal del cace
Bl caudal viene eJpresado por la fórmula general#
Q= A∗V
5ónde#
W# caudal del cauce mTseg"
!# área moada m%"
Q# velocidad del fluo o6tenida en campo mTs"
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 23/41
Q=9.31∗1.25
Q=11.638 m
3
seg
5e igual forma que en la velocidad, utiliIamos la fórmula de Manning para
determinar un caudal en relación a parámetros de radio hidráulico, pendiente del
cauce y coeficiente de rugosidad.
Q= AmR
2 /3S
1/2
n
Q=(9.31)(0.759)2 /3(0.0514)1 /2
0.150
Q=11.712 m
3
seg
Qerificados los resultados de los caudales, el dato a utiliIarse será#
Q=11.712 m
3
seg
) Ca!acidad 6idrálica má>ima ba:o el ente
5entro de este punto, se o6tendrá la capacidad máJima que tiene el puente para
permitir fluir por de6ao de <l un caudal crítico, del cual su área moada será toda la
sección comprendida entre la 6ase de la viga, el fondo de cauce y las pantallas de los
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 24/41
Ilustración 10. ;ección trans*ersal cauce a<o uente en condiciones cr!ticas
Fuente: (Tesista, 2016)
estri6os. Los datos utiliIados para área moada y perímetro moado serán los
arroados por las herramientas del programa de !uto!5.
-rea mo:ada
Am=100.90m2
erímetro mo:ado
Pm=28.90m
&adio Hidrálico
R= Am
Pm=
100.90
28.90
R=3.491m
*elocidad cace
V = R
2 /3S
1/2
n
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 25/41
V =(3.491)2/3(0.0514)1 /2
0.150
V =3.478
m
s
Cadal del cace
Q= AmR
2 /3S
1/2
n
Q=
(100.90)(3.491)2/3(0.0514)1/2
0.150
Q=350.976 m
3
seg
La capacidad hidráulica 6ao el puente en condiciones críticas permite el paso de una
caudal de +/.1(' mTseg.
5e acuerdo al resultado o6tenido para el caudal máJimo esperado en un período de
retorno de +/ a>os, de $&1.1 mTseg, la capacidad hidráulica 6ao el puente es
suficiente para permitir el paso del fluo, sin em6argo, se determinarán valores como
área y perímetro moados 6ao estas circunstancias para evaluar que la altura li6re
so6re el fluo y 6ao la estructura sea necesaria para no afectar a la misma.
r) Ca!acidad 6idrálica ba:o el ente !ara n ?.má> m3seg) en n
!eríodo de retorno de 50 a@os.
Nna veI compro6ado que la capacidad hidráulica del puente es suficiente para
evacuar el caudal máJimo esperado en un período de retorno de +/ a>os, es necesario
evaluar las características y parámetros necesarios para esta6lecer si la altura de
seguridad comprendida entre la 6ase la superestructura y el espeo de aguas es la
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 26/41
Am 1
Am 2 P m 2
P m 2
19.57
Ilustración 11. Di*isión sección trans*ersal or áreas
Fuente: (Tesista, 2016)
adecuada para evitar da>os en los elementos por el acarreo de paliIadas de6ido a la
creciente.
Bn la sección transversal ilustrada, para facilitar el cálculo del parámetro
deseado, se la dividirá en áreas, y por medio de un cálculo de iteración y un auste
gráfico en el soft4are de di6uo se determinará el área moada necesaria para el
caudal de período de retorno $&(.1 mTseg", la altura de crecida del fluo y la altura
de seguridad para el paso de paliIada.
Am1=43.87m2
Pm=22.78m
R=43.87
22.78=1.926m
5 ( m
3
seg) por austar# $&(.1 - $/%.' H &.('
*ara determinar la diferencia del caudal, se tra6aa dentro del área moada % !m%",
considerando un rectángulo de 6ase conocida y altura varia6le para el proceso de
Q Am1=(43.78)(1.926)2 /3(0.0514)1 /2
0.150
=102.64 m
3
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 27/41
iteración hasta emparear, conuntamente con !m$, el área moada necesaria para el
caudal de período de retorno.
base=19.57m altura=1.00m
Am2=19.57∗1.00=19.57m2
Pm2=2∗altura=2∗1.00=2.00m
=6tenido esto, se procede a sumar áreas moadas al igual que perímetros para
determinar el caudal por la fórmula de Manning, esperando o6tener un valor cercano
al del caudal de período de retorno, caso contrario se procederá a realiIar otra
reiteración.
Amnecesaria= Am1+ Am2=43.87+19.57=63.44m2
Pmnecesaria= Pm1+ Pm2=22.78+2.00=24.78m
Rnecesaria=63.44
24.78=2.56m
Qiteración1=(63.44)(2.56)2/3(0.0514)1 /2
0.150=179.44
m3
seg
5ado que, Qiteración1 ≠Q.máx se procede a iterar nuevamente con una altura de
$.$/m para !m%.
Am2=19.57∗1.10=21.53m2
Pm2=2∗1.10=2.20m
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 28/41
Amnecesaria=43.87+21.53=65.40m2
Pmnecesaria=22.78+2.20=24.98m
Rnecesaria=65.40
24.98=2.62m
Qiteración2=(65.40)(2.62)2 /3(0.0514)1 /2
0.150=187.76
m3
seg
Qiteración2 ≈Q.máx , pero se realiIará una iteración más para austar al valor
deseado con una altura de $./1+' m para !m%.
Am 2=19.57∗1.0956=21.44 m2
Pm2=2∗1.0956=2.19m
Amnecesaria=43.87+21.44=65.31m2
Pmnecesaria=22.78+2.19=24.97m
Rnecesaria=65.31
24.97=2.62m
Qiteración3=(65.34)(2.62)2/3
(0.0514)1/2
0.150=187.39 m
3
seg
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 29/41
1.82
1.101
3.18
NIVELACTUAL
Ilustración 12. ;ección trans*ersal cauce a<o uente ara ?.má5 a 0 a@os de er!odo de retorno
Fuente: (Tesista, 2016)
Bntonces, Qiteración3=Q.máx , y mediante el soft4are de di6uo !uto!5 se
reaustan dimensiones de6ido a la irregularidad en la pantalla del estri6o derecho,
deando una altura de $.$/$ m para el !m%.
Bl nivel de crecida con respecto al nivel actual es de .$& m. La altura de seguridad
para el paso de paliIadas en avenidas máJimas de $.&% m siendo $.+/ m el valor
normado, esta6leci<ndolo en un rango de seguridad acepta6le.
s) dentiicación áreas de desborde del cace
*ara determinar las Ionas de des6orde aguas arri6a y aguas a6ao del puente se
usará el programa KB-:!7, en 6ase a la topografía, perfiles, datos del caudal
actual y máJimo para avenidas esperadas en un período de retorno de +/ a>os.
&elie4e natral de ona de inlencia
Mediante un levantamiento topográfico, se o6tuvieron los datos necesarios para crear
la superficie del terreno natural. Nna veI delimitados los márgenes del río de acuerdo
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 30/41
PERFIL EJE RIO
Ilustración 1%. elie*e Aona de inBuencia, er>l cauce r!o $lao
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración 1. "odelo tridimensional suer>cie terreno natural
Fuente: (Tesista, 2016)
a su sentido de fluo, y determinado además el alineamiento central del cauce del río,
se procede a traIar alineamientos para las secciones transversales a cada %/ metros
desde el inicio del alineamiento del ee del río. on esta información, realiIada y
procesada en el programa ivil 5, eJtensión de !utodes), se procede a ingresar los
datos necesarios, en cuanto compete a topografía, caudales, pendientes y coeficientes
de Manning, con respecto al cauce y márgenes, en el soft4are KB-:!7 para
modelar los niveles del río !lao en condiciones actuales y máJimas para el período
de retorno.
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 31/41
Ilustración 1. #ondición actual de ordes, r!o $lao
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración 16. Cámina de a3ua y l!nea de ener3!a del cauce, condición actual ascisa 000 m.
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración 1. Cámina de a3ua y l!nea de ener3!a del cauce, condición actual ascisa 0020 m.
Fuente: (Tesista, 2016)
Condición actal
Los resultados de la modelación del río se presentan a continuación#
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 32/41
Ilustración 14. Cámina de a3ua y l!nea de ener3!a del cauce, condición actual ascisa 0060 m.
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración 1. Cámina de a3ua y l!nea de ener3!a del cauce, condición actual ascisa 0100 m.
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración 20. Cámina de a3ua y l!nea de ener3!a del cauce, condición actual ascisa 0040 m.
Fuente: (Tesista, 2016)
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 33/41
Ilustración 21. Cámina de a3ua y l!nea de ener3!a del cauce, condición actual ascisa 0120 m.
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración 22. Cámina de a3ua y l!nea de ener3!a del cauce, condición actual ascisa 0160 m.
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración 2%. Cámina de a3ua y l!nea de ener3!a del cauce, condición actual ascisa 010 m.
Fuente: (Tesista, 2016)
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 34/41
Ilustración 2. Cámina de a3ua y l!nea de ener3!a del cauce, condición actual ascisa 0140 m.
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración 2. Eista suerior cauce
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración 26. Eista cauce desde a3uas aa<o
Fuente: (Tesista, Eista cauce desde a3uas aa<o, 2016)
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 35/41
Ilustración 2. Eista desde a3uas arria
Fuente: (Tesista, 2016) Condición má>imaB !eríodo de retorno 50 a@os
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 36/41
Ilustración 24. #ondiciones de orde del cauce ara er!odo de a*enida má5ima.
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración 2. Cámina de a3ua y l!nea de ener3!a del cauce, condición a*enida má5ima ascisa 0020 m.
Fuente: (Tesista, 2016)
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 37/41
Ilustración %0. Cámina de a3ua y l!nea de ener3!a del cauce, condición a*enida má5ima ascis
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración %1. Cámina de a3ua y l!nea de ener3!a del cauce, condición a*enida má5ima ascisa 0060 m.
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración %2. Cámina de a3ua y l!nea de ener3!a del cauce, condición a*enida má5ima ascisa 0040 m.
Fuente: (Tesista, 2016)
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 38/41
Ilustración %%. Cámina de a3ua y l!nea de ener3!a del cauce, condición a*enida má5ima ascis
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración %. Cámina de a3ua y l!nea de ener3!a del cauce, condición a*enida má5ima ascisa 0120 m.
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración %. Cámina de a3ua y l!nea de ener3!a del cauce, condición a*enida má5ima ascisa 010 m
Fuente: (Tesista, 2016)
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 39/41
Ilustración %6. Cámina de a3ua y l!nea de ener3!a del cauce, condición a*enida má5ima ascis
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración %. Cámina de a3ua y l!nea de ener3!a del cauce, condición a*enida má5ima ascisa 0140 m
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración %4. Eista desde a3uas aa<o.
Fuente: (Tesista, 2016)
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 40/41
Ilustración %. Eista suerior. Desorde cauce.
Fuente: (Tesista, 2016)
Ilustración 0. Eista desde a3uas arria
Fuente: (Tesista, 2016)
=6tenido los niveles de crecida del cauce y su comportamiento en período de
avenida máJima se ha determinado la Iona afectada por des6ordamiento del río !lao,
localiIada aguas arri6a del puente, cu6riendo gran parte del terreno natural que es
utiliIado para producción agrícola y la crianIa de animales. 7in em6argo, el
comportamiento del río 6ao condiciones máJimas estimadas tiene un impacto de
influencia controlado en cuanto se refiere a la capacidad que posee la estructura para
dear fluir el cauce, sin que el comportamiento del mismo afecte a los elementos de
la infraestructura vial.
7/25/2019 Análisis Sistema Hidrológico del río Alao
http://slidepdf.com/reader/full/analisis-sistema-hidrologico-del-rio-alao 41/41
Ilustración 1. ona de a/ectación or desorde del cauce del r!o $lao
Fuente: (Tesista, 2016)
NIVEL MÁXIMO3144.70 m.s.n.m
NIVEL ACTUAL
3141.52 m.s.n.m
Ilustración 2. &i*eles del Bu<o ara condiciones actual y de a*enida má5ima.
Las afectaciones por des6ordamiento del cauce se encontrarán en Ionas donde el
terreno posea cotas por de6ao de los $.(/ m.s.n.m. !ltura determinada de
acuerdo a un análisis y modelamiento hidrológico e hidráulico del fluo, que
corresponde a .$&m so6re el nivel actual del río dentro de la Iona de estudio.