calculo del caudal cuenca del rio piquijaca

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CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA 1 INTRODUCCION La determinación del caudal es primordial para resolver problemas vinculados a los excedentes hídricos y el posterior diseño de estructuras hidráulicas o para la adopción de medidas no estructurales. Existen antecedentes de acoplamiento de los procesos de escurrimiento superficial e infiltración. En los proyectos de estructuras hidráulicas diversas como obras de captación para proyectos de irrigación o de generación de energía, obras de defensa ribereña, obras de drenaje transversal, sistemas de drenaje urbano se debe saber con exactitud el caudal en la cual se van a diseñar estas estructuras a fin de prevenir proyectos de mal uso. Por ende el contar con datos de caudales máximos resulta imprescindible. Sin embargo, en muchas situaciones prácticas, no se dispone de registros de caudales extremos, o estos no tienen la suficiente duración como para hacer los análisis estadísticos requeridos. En tales casos, se acude a la información pluviométrica para estimar las crecidas asociadas a una cierta frecuencia de ocurrencia.

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CALCULO DE CAUDAL

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  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    1

    INTRODUCCION

    La determinacin del caudal es primordial para resolver problemas vinculados a los

    excedentes hdricos y el posterior diseo de estructuras hidrulicas o para la adopcin de

    medidas no estructurales. Existen antecedentes de acoplamiento de los procesos de

    escurrimiento superficial e infiltracin.

    En los proyectos de estructuras hidrulicas diversas como obras de captacin para proyectos

    de irrigacin o de generacin de energa, obras de defensa riberea, obras de drenaje

    transversal, sistemas de drenaje urbano se debe saber con exactitud el caudal en la cual se van

    a disear estas estructuras a fin de prevenir proyectos de mal uso.

    Por ende el contar con datos de caudales mximos resulta imprescindible.

    Sin embargo, en muchas situaciones prcticas, no se dispone de registros de caudales

    extremos, o estos no tienen la suficiente duracin como para hacer los anlisis estadsticos

    requeridos.

    En tales casos, se acude a la informacin pluviomtrica para estimar las crecidas asociadas a

    una cierta frecuencia de ocurrencia.

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    2

    OBJETIVOS

    o Obtener el caudal (Escorrenta Superficial), haciendo uso de los datos de precipitacin

    mx. 24 h de las estaciones de: Colasay, Pucara, Sallique y Porculla.

    o Determinar el tiempo de concentracin referente a la cuenca de estudio (Cuenca

    hidrogrfica del rio Piquijaca)

    o Determinar las Intensidades (mm/h) de cada estacin por el mtodo Scs o Bell ,

    haciendo uso de la distribucin normal y Log Normal 2 parametros.

    o Determinar la Intensidad final (mm/h) haciendo uso de Lineas Isoyetas para diferentes

    tiempos de retorno (10 y 25 aos).

    o Determinar el Coeficiente de escurrimiento ( C*) de la cuenca en estudio.

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    3

    MARCO TEORICO

    TIEMPO DE CONCENTRACIN (TC )

    Es el tiempo que demora en llegar a la estacin de aforo una gota de agua cada en el punto

    mas alejado de la cuenca. Una vez transcurrido Este tiempo, El caudal ser mximo siempre que

    la intensidad de la lluvia permanezca constante en el tiempo y en el espacio, puesto que toda la

    cuenca va contribuyendo simultneamente ala formacin del caudal

    LA FORMULA DE ROWE :

    = , =

    LA FORMULA DE KIRPICH :

    = , = , = /

    PERIODO DE RETORNO, TR

    El periodo de retorno est ntimamente ligado a la importancia de la obra. As, para efectos de

    diseo, el valor de Tr se selecciona de acuerdo a estndares de diseo o por juicio experto.

    COEFICIENTE DE ESCORRENTIA :

    El Coeficiente de Escorrenta no es un factor constante, pues vara de acuerdo a la magnitud

    de la lluvia y particularmente con las condiciones fisiogrficas de la Cuenca Hidrogrfica

    (Cobertura vegetal, pendientes, tipo de suelo),por lo que su determinacin es aproximada.

    En general, los clculos de este coeficiente se efectan a partir de los valores anuales de

    precipitacin y caudal, encontrndose (por fortuna) tabulados en la bibliografa relativa al

    tema de la Hidrologa superficial

    NATURALEZA DE LA SUPERFICIE

    Relieve (topografa)

    5% - 10%

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    4

    MTODOS PARA EL CLCULO DE LAS INTENSIDADES

    o Mtodo SCS

    Es una tcnica estndar, propuesta por el Servicio de Conservacin de Suelos (SCS,

    actualmente NRCS) de los Estados Unidos. Considera distribuciones sintticas

    adimensionales de precipitacin correspondientes a diferentes tipo (I, IA, II y III),

    asociados a diversas condiciones climatolgicas dentro del territorio americano.

    El procedimiento a seguir para determinar, mediante este mtodo, las intensidades

    mximas asociadas a diferentes duraciones de lluvia y un cierto periodo de retorno.

    Procedimiento:

    . Despus de haber realizado la distribucin probabilstica que mejor se ajusta a la serie

    de precipitaciones mximas a 24 horas mediante pruebas de bondad

    . Estimar la precipitacin mxima en 24 horas correspondiente para tiempos de

    retorno elegidos

    . Reemplazar las precipitaciones en las formula general del SCS para calcular la

    intensidad mximas para tiempo de duraciones (5,10, 15, 30, 60, 120, etc)

    . Repetir el mismo proceso, pero para diferentes tiempo de retorno (5aos, 10aos,

    25aos, 50aos, 100aos, 200aos)

    . Luego de haber considerado una serio de periodos de retorno se procede a trazar las

    curvas IDF.

    =. ,=

    =

    .

    ,= = = 1.12 * ,=

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    5

    o Mtodo Frederick Bell

    El modelo de Frederick Bell permite calcular la lluvia mxima asociada a un periodo de

    retorno y una duracin de tormenta, usando como valor ndice la lluvia de una hora y

    10 aos de periodo de retorno

    La expresin para calcular la Intensidad es la siguiente:

    =

    Donde:

    = (0.21 +0.52) * (0.54

    . 0.50)*( ,== )

    ,== = 0.3862 * ,=

    Tr : Tiempo de retorno en aos

    t : tiempo de duracin en minutos

    0.21 Ln Tr +0.52 : Coeficiente de Frecuencia

    0.54t0.25 0.50 : Coeficiente de Duracin

    CALCULO DE ESCURRIEMIENTOS MAXIMOS:

    o CON DATOS PLUVIOGRAFICOS

    Mtodo Racional

    Q = C I A

    360

    Si:

    Q: m3/seg

    C: Coeficiente de escorrentia

    I: Intensidad en mm/h

    A: rea de la cuenca Delimitada

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    6

    CALCULO DEL TIEMPO DE CONCENTRACION

    APLICACIN DE LA FORMULA DE ROWE :

    = , =

    APLICACIN DE LA FORMULA DE KIRPICH :

    = , = , = /

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    7

    APLICACIN DE LA FORMULA DE ROWE :

    APLICACIN DE LA FORMULA DE KIRPICH :

    El tiempo de concentracin final se ah obtenido a partir de la frmula de Kirpich donde:

    = . = .

    CALCULO DEL TIEMPO DE CONCENTRACION

    APLICACIN DE LA FORMULA DE ROWE

    Tci (min) Tc (Horas) Tc(min)

    LAB (km) 28.275 2.29383

    2.30808 hras 138.48480 min

    HAB (m) 2250

    LAc (km) 28.427 2.30808

    HAc (m) 2250

    LAD (km) 25.405 2.14191

    HAD (m) 1950

    LAE (km) 24.259 2.03070

    HAE (m) 1950

    LAF (km) 22.746 1.95252

    HAF (m) 1780

    LAG (km) 20.675 1.86778

    HAG (m) 1500

    CALCULO DEL TIEMPO DE CONCENTRACION

    APLICACIN DE LA FORMULA DE KIRPICH

    Tci (horas) Tc (Horas) Tc(min)

    LAB (m) 28275 138.09526

    2.31588 horas 138.95305 min

    HAB (m) 2250

    LAc (m) 28427 138.95305

    HAc (m) 2250

    LAD (m) 25405 128.94882

    HAD (m) 1950

    LAE (m) 24259 122.25423

    HAE (m) 1950

    LAF (m) 22746 117.54729

    HAF (m) 1780

    LAG (m) 20675 112.44586

    HAG (m) 1500

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

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    PRECIPITACION MAXIMA EN 24 H ESTACION PUCAR

    ANALISIS DE CONFIABILIDAD SEGN DISTRIBUCIN GUMBEL

    PRECIPITACIONES (mm) Mxima en 24 Horas

    ESTACION : PUCARA

    LAT : 0602'30

    DPTO : CAJAMARCA

    LONG : 7908'02

    PROV : JAEN

    CATEGORIA : "PLU"

    ALT : 1061.6 msnm

    DIST : PUCAR

    PUCAR

    AO Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Pmx24h.

    anual (mm)

    1995 2.7 10.6 10.6 20.1 4.0 0.5 10.3 0.6 2.5 10.0 20.2 23.6 23.6

    1996 9.5 10.4 40.7 22.1 4.5 10.3 0.0 1.3 10.3 20.7 20.7 11.8 40.7

    1997 10.4 12.0 5.7 11.7 4.4 3.6 4.0 1.4 2.7 7.5 10.1 2.6 12.0

    1998 17.2 50.4 30.2 30.5 20.4 7.9 0.0 5.3 60.1 40.8 30.3 11.8 60.1

    1999 37.6 32.0 20.6 10.9 28.2 7.1 2.1 0.7 20.6 6.5 26.5 30.4 37.6

    2000 20.5 70.5 10.1 35.9 14.1 10.2 1.8 4.6 20.5 2.6 10.4 12.7 70.5

    2001 50.6 55.8 50.0 11.0 40.3 2.1 5.1 0.0 20.9 50.6 32.8 14.9 55.8

    2002 19.6 8.3 14.6 30.2 18.4 4.5 10.1 0.0 1.3 40.6 17.8 11.4 40.6

    2003 11.3 24.3 30.2 10.2 10.6 10.5 2.2 2.5 10.1 61.3 30.1 20.9 61.3

    2004 10.7 20.0 10.9 50.1 10.4 2.4 7.9 0.0 31.4 20.4 28.3 40.1 50.1

    2005 4.0 50.2 40.2 20.9 9.1 3.2 0.1 10.3 11.6 12.0 10.3 22.7 50.2

    2007 47.2 10.2 44.0 21.8 16.5 1.1 3.1 7.8 5.3 45.6 60.7 26.4 60.7 2008 35.3 30.6 27.7 20.9 15.4 9.5 3.3 11.6 4.0 40.2 52.5 19.2 52.5

    2009 53.1 17.7 28.9 25.3 3.5 2.8 3.1 8.1 2.5 39.7 11.7 20.4 53.1 2010 7.1 38.0 45.1 12.5 8.2 3.6 0.3 2.2 7.1 42.6 9.2 27.6 45.1

    2011 20.6 23.4 25.4 30.4 15.8 0.6 3.3 0.8 9.2 31.8 22.0 23.1 31.8 2012 11.9 21.0 30.4 39.8 12.6 1.7 0.8 0.5 1.0 28.3 27.6 24.7 39.8

    2013 15.0 12.7 28.2 6.1 47.5 1.3 1.5 13.9 2.4 20.4 28.0 14.0 47.5

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

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    DISTRIBUCIN GUMBEL - CLCULO DE PMX24H PARA TIEMPO DE RETORNO 10 AOS

    La Precipitacin Mxima en 24 hrs. para un TR = 10 aos, utilizando la DISTR. GUMBEL es de 65.00 mm.

    DISTRIBUCIN GUMBEL - CLCULO DE PMX24H PARA TIEMPO DE RETORNO 25 AOS

    La Precipitacin Mxima en 24 hrs. para un TR = 25 aos, utilizando la DISTR. GUMBEL es de 75.60 mm.

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    10

    ANALISIS DE CONFIABILIDAD SEGN DISTRIBUCION LOG NORMAL 2 PARAMETROS

    DISTRIBUCIN LOG NORMAL 2 PARAMETROS - CLCULO DE PMX24H PARA TIEMPO DE

    RETORNO 10 AOS

    La Precipitacin Mxima en 24 hrs. para un TR = 10 aos, utilizando la DISTR. LOG NORMAL 2 PARAMETROS es de 73.78 mm.

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    11

    DISTRIBUCIN LOG NORMAL 2 PARAMETROS - CLCULO DE PMX24H PARA TIEMPO DE

    RETORNO 25 AOS

    La Precipitacin Mxima en 24 hrs. para un TR = 25 aos, utilizando la DISTR. LOG NORMAL 2 PARAMETROS es de 89.62 mm.

    CUADRO RESUMEN DE PRECIPITACION MAXIMAS EN 24 h ESTACION PUCARA;

    PARA DIFERENTES TIEMPOS DE RETORNO:

    Pmx 24 h (mm) -ESTACION PUCAR

    DISTRIBUCION TIEMPO DE RETORNO

    10 25

    GUMBEL 65 75.6

    LOG NORMAL 2 PARAMETROS 73.68 89.62

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    12

    CALCULO DE INTENSIDADES CON LOS DATOS OBTENIDOS:

    Sail Conservation Service (SCS)

    =. ,

    . /

    Dnde:

    = , 1.12 24 ,

    = 2.31588 = 138.95305

    o INTENSIDADES -DISTRIBUCION GUMBEL TIEMPOS DE RETORNO 10 Y 25

    AOS:

    PARA TR = 10 AOS:

    = =. .

    . . /

    = = . /

    PARA TR = 25 AOS:

    = =. . .

    . . /

    = = . /

    o INTENSIDADES LOG NORMAL 2 PARAMETROS TIEMPOS DE RETORNO

    10 Y 25 AOS:

    PARA TR = 10 AOS:

    = =. . .

    . . /

    = = . /

    PARA 25 AOS:

    = =. . .

    . . /

    = = . /

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    13

    Bell

    =

    /

    DONDE:

    = , =

    = 2.31588 = 138.95305

    = (. () + . ) (. . . ) ,=

    =

    ,= = = . ,=

    o INTENSIDADES DISTRIBUCION GUMBEL TIEMPOS DE RETORNO 10 Y 25

    AOS:

    PARA TR = 10 AOS:

    ,= = = .

    ,= = = .

    = (. () + . ) (. . . . ) .

    = .

    =

    .

    . /

    = . /

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    14

    PARA TR = 25 AOS:

    ,= = = . .

    ,= = = .

    = (. () + . ) (. . . . ) .

    = .

    =

    .

    . /

    = . /

    o INTENSIDADES LOG NORMAL 2 PARAMETROS TIEMPOS DE RETORNO

    10 Y 25 AOS:

    PARA TR = 10 AOS:

    ,= = = . .

    ,= = = .

    = (. () + . ) (. . . . ) .

    = .

    =

    .

    . /

    = . /

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    15

    PARA TR = 25 AOS:

    ,= = = . .

    ,= = = .

    = (. () + . ) (. . . . ) .

    = .

    =

    .

    . /

    = . /

    CUADRO RESUMEN DE INTENSIDADES DE PRECIPITACION (mm/h) ESTACION

    PUCARA; PARA DIFERENTES TIEMPOS DE RETORNO:

    Intensidades de Precipt( mm/h) SCS ESTACION PUCAR

    DISTRIBUCION TIEMPO DE RETORNO

    10 25

    GUMBEL 12.32787 14.32664

    LOG NORMAL 2 PARAMETROS 13.96278 16.98351

    Intensidades de Precipitacion ( mm/h) BELL ESTACION PUCAR

    DISTRIBUCION

    TIEMPO DE RETORNO

    10 25

    GUMBEL 25.103 14.72871 17.55283

    LOG NORMAL 2 PARAMETROS 28.49384 16.71822 19.92381

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    16

    PRECIPITACION MAXIMA EN 24 H ESTACION COLASAY

    ANALISIS DE CONFIABILIDAD SEGN DISTRIBUCIN GUMBEL

    PRECIPITACIONES (mm) Mxima en 24 Horas

    ESTACION : COLASAY

    LAT : '

    DPTO : CAJAMARCA

    LONG : '

    PROV : JAEN

    CATEGORIA : "PLU"

    ALT : 1150 msnm

    DIST : COLASAY

    COLASAY

    AO Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Pmx24h.

    anual (mm)

    1987 54.7 15.8 10.0 87.6 3.9 0.3 6.2 3.1 0.0 5.3 10.8 3.3 87.6

    1988 8.4 46.2 19.7 18.9 20.8 1.9 23.0 10.7 25.8 18.2 48.7 37.9 48.7

    1989 58.9 30.6 52.8 20.5 74.3 8.5 1.9 5.9 38.6 30.0 6.8 4.3 74.3

    1990 S/D 45.7 18.9 27.4 3.1 2.3 4.0 2.2 0.0 15.8 5.1 3.3 45.7

    1991 15.7 5.5 17.8 17.9 20.8 6.5 0.2 2.1 12.1 18.3 37.5 19.2 37.5

    1992 16.6 18.0 40.2 26.8 16.2 3.5 4.9 7.1 4.8 34.8 35.0 18.4 40.2

    1993 28.5 33.0 59.1 14.1 13.5 9.2 6.4 9.5 26.8 24.4 25.3 65.1 65.1

    1994 15.9 24.4 55.5 32.7 12.5 7.0 6.3 0.5 4.5 12.0 10.6 13.3 55.5

    1995 7.9 12.1 39.2 6.8 21.0 4.3 8.5 2.6 3.9 6.5 54.8 71.1 71.1

    1996 19.0 25.3 56.6 30.0 51.8 11.5 0.8 9.3 21.5 33.4 58.8 17.4 58.8

    1997 33.7 29.0 13.4 14.7 6.0 16.0 3.8 1.9 7.3 33.3 45.4 15.0 45.4

    1998 15.9 26.2 42.9 35.0 42.4 6.8 4.7 13.8 26.2 27.2 40.1 17.4 42.9

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    17

    DISTRIBUCIN GUMBEL - CLCULO DE PMX24H PARA TIEMPO DE RETORNO 10 AOS

    La Precipitacin Mxima en 24 hrs. para un TR = 10 aos, utilizando la DISTR. GUMBEL es de 76.46 mm.

    DISTRIBUCIN GUMBEL - CLCULO DE PMX24H PARA TIEMPO DE RETORNO 25 AOS

    La Precipitacin Mxima en 24 hrs. para un TR = 25 aos, utilizando la DISTR. GUMBEL es de 88.01 mm.

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    18

    ANALISIS DE CONFIABILIDAD DISTRIBUCION LOG NORMAL 2 PARAMETROS

    DISTRIBUCIN LOG NORMAL 2 PARAMETROS - CLCULO DE PMX24H PARA TIEMPO DE

    RETORNO 10 AOS

    La Precipitacin Mxima en 24 hrs. para un TR = 10 aos, utilizando la DISTR. LOG NORMAL 2 PARAMETROS es de 76.51 mm.

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    19

    DISTRIBUCIN LOG NORMAL 2 PARAMETROS - CLCULO DE PMX24H PARA TIEMPO DE

    RETORNO 25 AOS

    La Precipitacin Mxima en 24 hrs. para un TR = 25 aos, utilizando la DISTR. LOG NORMAL 2 PARAMETROS es de 86.81 mm.

    CUADRO RESUMEN DE PRECIPITACION MAXIMAS EN 24 h ESTACION COLASAY;

    PARA DIFERENTES TIEMPOS DE RETORNO:

    Pmx 24 h (mm) -ESTACION COLASAY

    DISTRIBUCION TIEMPO DE RETORNO

    10 25

    GUMBEL 76.46 88.01

    LOG NORMAL 2 PARAMETROS 76.51 86.81

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    20

    CALCULO DE INTENSIDADES CON LOS DATOS OBTENIDOS:

    Sail Conservation Service (SCS)

    =. ,

    . /

    Dnde:

    = , 1.12 24 ,

    = 2.31588 = 138.95305

    o INTENSIDADES -DISTRIBUCION GUMBEL TIEMPOS DE RETORNO 10 Y 25

    AOS:

    PARA TR = 10 AOS:

    = =. . .

    . . /

    = . /

    PARA TR = 25 AOS:

    = =. . .

    . . /

    = . /

    o INTENSIDADES LOG NORMAL 2 PARAMETROS TIEMPOS DE RETORNO

    10 Y 25 AOS:

    PARA TR= 10 AOS:

    = =. . .

    . . /

    = = . /

    PARA TR = 25 AOS:

    = =. . .

    . . /

    = = . /

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    21

    Bell

    =

    /

    DONDE:

    = , =

    = 2.31588 = 138.95305

    = (. () + . ) (. . . ) ,=

    =

    ,= = = . ,=

    o INTENSIDADES DISTRIBUCION GUMBEL TIEMPOS DE RETORNO 10 Y 25

    AOS:

    PARA TR = 10 AOS:

    ,= = = . .

    ,= = = .

    = (. () + . ) (. . . . ) .

    = .

    =

    .

    . /

    = . /

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    22

    PARA TR = 25 AOS:

    ,= = = . . .

    ,= = = .

    = (. () + . ) (. . . . ) .

    = .

    =

    .

    . /

    = . /

    o INTENSIDADES LOG NORMAL 2 PARAMETROS TIEMPOS DE RETORNO

    10 Y 25 AOS:

    PARA TR =10 AOS:

    ,= = = . .

    ,= = = .

    = (. () + . ) (. . . . ) .

    = .

    =

    .

    . /

    = . /

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    23

    PARA TR = 25 AOS:

    ,= = = . .

    ,= = = .

    = (. () + . ) (. . . . ) .

    = .

    =

    .

    . /

    = . /

    CUADRO RESUMEN DE INTENSIDADES DE PRECIPITACION (mm/h) ESTACION

    COLASAY ; PARA DIFERENTES TIEMPOS DE RETORNO:

    Intensidades de Precipit ( mm/h) SCS ESTACION COLASAY

    DISTRIBUCION TIEMPO DE RETORNO

    10 25

    GUMBEL 14.48961 16.67840

    LOG NORMAL 2 PARAMETROS 14.49909 16.45100

    Intensidades de precipitacion ( mm/h) BELL ESTACION COLASAY

    DISTRIBUCION

    TIEMPO DE RETORNO

    10 25

    GUMBEL 29.52885 17.32550 21.05612

    LOG NORMAL 2 PARAMETROS 29.54816 17.33683 20.66102

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    24

    PRECIPITACION MAXIMA EN 24 H ESTACION SALLIQUE

    ANALISIS DE CONFIABILIDAD SEGN DISTRIBUCIN GUMBEL

    PRECIPITACIONES (mm) Mxima en 24 Horas

    ESTACION : SALLIQUE

    LAT : 0539'32

    DPTO : CAJAMARCA

    LONG : 7918'45

    PROV : JAEN

    CATEGORIA : "CO"

    ALT : 1789 msnm

    DIST : SALLIQUE

    SALLIQUE

    AO Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Pmx24h.

    anual (mm)

    2002 19.60 26.00 29.40 41.40 15.80 4.20 3.80 0.00 4.60 22.00 19.70 10.00 41.40

    2003 10.80 17.80 23.00 12.60 11.20 10.60 5.40 0.00 9.40 3.80 9.60 10.50 23.00

    2004 7.00 4.5 17.40 17.80 12.20 5.60 3.20 0.00 3.80 23.30 17.20 18.20 23.30

    2005 5.00 15.60 36.00 20.20 3.40 2.20 0.00 0.00 14.00 11.00 8.10 27.60 36.00

    2006 14.50 42.90 36.20 51.20 6.00 17.80 6.40 1.40 5.50 13.80 20.00 33.60 51.20

    2007 28.20 23.80 53.00 19.00 8.80 15.80 1.20 5.80 2.50 24.80 18.40 13.00 53.00

    2008 14.40 36.20 30.40 22.40 5.20 9.40 10.40 2.80 2.30 30.80 23.40 0.00 36.20

    2009 24.40 16.00 48.70 16.00 11.20 3.00 0.60 4.60 10.50 17.40 14.80 18.60 48.70

    2010 15.60 27.00 36.00 15.40 6.90 5.00 6.20 9.50 7.40 19.40 9.00 20.40 36.00

    2011 11.70 16.80 12.50 36.80 4.50 16.20 6.40 1.80 11.40 8.80 23.80 10.40 36.80

    2012 25.70 25.70 14.00 13.90 7.00 2.80 0.30 3.00 0.40 31.60 23.50 12.00 31.60

    2013 9.90 6.60 13.20 2.80 13.80 2.50 20.80 2.20 2.00 20.00 0.20 6.80 20.80

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    25

    DISTRIBUCIN GUMBEL - CLCULO DE PMX24H PARA TIEMPO DE RETORNO 10 AOS

    La Precipitacin Mxima en 24 hrs. para un TR = 10 aos, utilizando la DISTR. GUMBEL es de 50.62 mm.

    DISTRIBUCIN GUMBEL - CLCULO DE PMX24H PARA TIEMPO DE RETORNO 25 AOS

    La Precipitacin Mxima en 24 hrs. para un TR = 25 aos, utilizando la DISTR. GUMBEL es de 58.62 mm.

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    26

    ANALISIS DE CONFIABILIDAD DISTRIBUCION LOG NORMAL 2 PARAMETROS

    DISTRIBUCIN LOG NORMAL 2 PARAMETROS - CLCULO DE PMX24H PARA TIEMPO DE

    RETORNO 10 AOS

    La Precipitacin Mxima en 24 hrs. para un TR = 10 aos, utilizando la DISTR. LOG NORMAL 2 PARAMETROS es de 52.26 mm.

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    27

    DISTRIBUCIN LOG NORMAL 2 PARAMETROS - CLCULO DE PMX24H PARA TIEMPO DE

    RETORNO 25 AOS

    La Precipitacin Mxima en 24 hrs. para un TR = 25 aos, utilizando la DISTR. LOG NORMAL 2 PARAMETROS es de 60.54 mm.

    CUADRO RESUMEN DE PRECIPITACION MAXIMAS EN 24 h ESTACION SALLIQUE;

    PARA DIFERENTES TIEMPOS DE RETORNO:

    Pmx 24 h (mm) -ESTACION SALLIQUE

    DISTRIBUCION TIEMPO DE RETORNO

    10 25

    GUMBEL 50.62 58.62

    LOG NORMAL 2 PARAMETROS 52.26 60.54

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    28

    CALCULO DE INTENSIDADES CON LOS DATOS OBTENIDOS:

    Sail Conservation Service (SCS)

    =. ,

    . /

    Dnde:

    = , 1.12 24 ,

    = 2.31588 = 138.95305

    o INTENSIDADES -DISTRIBUCION GUMBEL TIEMPOS DE RETORNO 10 Y 25

    AOS:

    PARA TR = 10 AOS:

    = =. . .

    (. ).= . /

    PARA TR = 25 AOS:

    = =. . .

    (. ).= . /

    o INTENSIDADES LOG NORMAL 2 PARAMETROS TIEMPOS DE RETORNO

    10 Y 25 AOS:

    PARA TR = 10 AOS:

    = =. . .

    (. ).= . /

    PARA TR = 25 AOS:

    = =. . .

    (. ).= . /

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    29

    Bell

    =

    /

    DONDE:

    = , =

    = 2.31588 = 138.95305

    = (. () + . ) (. . . ) ,=

    =

    ,= = = . ,=

    o INTENSIDADES DISTRIBUCION GUMBEL TIEMPOS DE RETORNO 10 Y 25

    AOS:

    PARA TR = 10 AOS:

    ,= = = . .

    ,= = = .

    = (. () + . ) (. . . . ) .

    = .

    =

    .

    . /

    = . /

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    30

    PARA TR = 25 AOS:

    ,= = = . .

    ,= = = .

    = (. () + . ) (. . . . ) .

    = .

    =

    .

    . /

    = . /

    o INTENSIDADES LOG NORMAL 2 PARAMETROS TIEMPOS DE RETORNO

    10 Y 25 AOS:

    PARA TR = 10 AOS:

    ,= = = . .

    ,= = = .

    = (. () + . ) (. . . . ) .

    = .

    =

    .

    . /

    = . /

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    31

    PARA TR = 25 AOS:

    ,= = = . .

    ,= = = .

    = (. () + . ) (. . . . ) .

    = .

    =

    .

    . /

    = . /

    CUADRO RESUMEN DE INTENSIDADES DE PRECIPITACION (mm/h) ESTACION

    SALLIQUE; PARA DIFERENTES TIEMPOS DE RETORNO:

    Intensidades de Precipit ( mm/h) SCS ESTACION SALLIQUE

    DISTRIBUCION TIEMPO DE RETORNO

    10 25

    GUMBEL 9.59278 11.10883

    LOG NORMAL 2 PARAMETROS 9.90357 11.47268

    Intensidades de Precipitacion ( mm/h) BELL ESTACION SALLIQUE

    DISTRIBUCION

    TIEMPO DE RETORNO

    10 25

    GUMBEL 19.54942 11.47025 13.66958

    LOG NORMAL 2 PARAMETROS 20.18281 11.84188 14.11247

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    32

    PRECIPITACION MAXIMA EN 24 H ESTACION PORCULLA

    ANALISIS DE CONFIABILIDAD SEGN DISTRIBUCIN GUMBEL

    PRECIPITACIONES (mm) Mxima en 24 Horas

    ESTACION : PORCULLA

    LAT : 0550'22.7

    DPTO : PIURA

    LONG : 7930'20.6

    PROV : HUANCABAMBA

    CATEGORIA : "PLU"

    ALT : 2169 msnm

    DIST : HUARMACA

    PORCULLA

    AO Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Pmx24h.

    anual (mm)

    2001 18.4 16.7 16.8 10.5 12.3 1.0 5.0 0.0 5.0 7.1 18.4 9.6 18.4

    2002 8.9 20.0 20.0 19.4 11.2 1.8 3.2 0.1 0.1 10.3 7.2 12.9 20.0

    2003 18.5 16.6 11.0 11.0 9.2 11.5 4.2 0.0 1.4 1.0 7.0 13.5 18.5

    2004 9.8 6.4 6.3 16.7 10.2 0.1 1.1 0.0 10.2 12.6 6.6 13.6 16.7

    2005 6.0 18.3 20.0 8.5 1.9 3.0 0.0 0.0 2.0 5.0 5.5 14.0 20.0

    2006 18.0 55.4 49.5 17.1 1.7 1.8 7.8 0.0 1.0 0.1 9.9 12.5 55.4

    2007 11.1 10.2 15.2 14.1 5.0 3.5 0.2 1.7 0.3 17.2 10.2 4.3 17.2

    2008 55.9 55.0 117.1 104.3 6.9 3.8 5.3 4.0 3.4 15.7 15.4 1.6 117.1

    2009 52.3 79.9 72.3 8.4 14.6 1.3 0.0 1.8 0.5 2.5 16.3 9.8 79.9

    2010 32.1 158.4 39.3 16.5 3.3 5.3 0.2 1.2 0.4 39.7 5.5 12.2 158.4

    2011 18.6 38.5 11.5 30.3 10.8 5.5 2.0 1.7 7.3 18.2 9.6 19.0 38.5

    2012 22.0 43.4 32.5 62.5 4.5 0.3 0.0 0.1 0.0 8.3 10.6 13.9 62.5 2013 37.3 36.2 26.8 2.2 29.3 0.0 2.1 0.1 7.9 13.7 0.2 8.3 37.3

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    33

    DISTRIBUCIN GUMBEL - CLCULO DE PMX24H PARA TIEMPO DE RETORNO 10 AOS

    La Precipitacin Mxima en 24 hrs. para un TR = 10 aos, utilizando la DISTR. GUMBEL es de 108.61 mm.

    DISTRIBUCIN GUMBEL - CLCULO DE PMX24H PARA TIEMPO DE RETORNO 25 AOS

    La Precipitacin Mxima en 24 hrs. para un TR = 25 aos, utilizando la DISTR. GUMBEL es de 141.39 mm.

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    34

    ANALISIS DE CONFIABILIDAD DISTRIBUCION LOG NORMAL 2 PARAMETROS

    DISTRIBUCIN LOG NORMAL 2 PARAMETROS - CLCULO DE PMX24H PARA TIEMPO DE

    RETORNO 10 AOS

    La Precipitacin Mxima en 24 hrs. para un TR = 10 aos, utilizando la DISTR. LOG NORMAL 2 PARAMETROS es de 102.67 mm.

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    35

    DISTRIBUCIN LOG NORMAL 2 PARAMETROS - CLCULO DE PMX24H PARA TIEMPO DE

    RETORNO 25 AOS

    La Precipitacin Mxima en 24 hrs. para un TR = 25 aos, utilizando la DISTR. LOG NORMAL 2 PARAMETROS es de 148.49 mm.

    CUADRO RESUMEN DE PRECIPITACION MAXIMAS EN 24 h ESTACION PORCULLA;

    PARA DIFERENTES TIEMPOS DE RETORNO:

    Pmx 24 h (mm) -ESTACION PORCULLA

    DISTRIBUCION TIEMPO DE RETORNO

    10 25

    GUMBEL 108.61 141.39

    LOG NORMAL 2 PARAMETROS 102.67 148.49

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    36

    CALCULO DE INTENSIDADES CON LOS DATOS OBTENIDOS:

    Sail Conservation Service (SCS)

    =. ,

    . /

    Dnde:

    = , 1.12 24 ,

    = 2.31588 = 138.95305

    o INTENSIDADES -DISTRIBUCION GUMBEL TIEMPOS DE RETORNO 10 Y 25

    AOS:

    PARA TR = 10 AOS:

    = =. . .

    . . /

    = = . /

    PARA TR = 25 AOS:

    = =. . .

    . . /

    = = . /

    o INTENSIDADES LOG NORMAL 2 PARAMETROS TIEMPOS DE RETORNO

    10 Y 25 AOS:

    PARA TR = 10 AOS:

    = =. . .

    . . /

    = = . /

    PARA TR = 25 AOS:

    = =. . .

    . . /

    = = . /

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    37

    Bell

    =

    /

    DONDE:

    = , =

    = 2.31588 = 138.95305

    = (. () + . ) (. . . ) ,=

    =

    ,= = = . ,=

    o INTENSIDADES DISTRIBUCION GUMBEL TIEMPOS DE RETORNO 10 Y 25

    AOS:

    PARA TR = 10 AOS:

    ,= = = . .

    ,= = = .

    = (. () + . ) (. . . . ) .

    = .

    =

    .

    . /

    = . /

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    38

    PARA TR = 25 AOS:

    ,= = = . .

    ,= = = .

    = (. () + . ) (. . . . ) .

    = .

    =

    .

    . /

    = . /

    o INTENSIDADES LOG NORMAL 2 PARAMETROS TIEMPOS DE RETORNO

    10 Y 25 AOS:

    PARA TR = 10 AOS:

    PARA 10 AOS:

    ,= = = . .

    ,= = = .

    = (. () + . ) (. . . . ) .

    = .

    =

    .

    . /

    = . /

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    39

    PARA TR = 25 AOS:

    ,= = = . .

    ,= = = .

    = (. () + . ) (. . . . ) .

    = .

    =

    .

    . /

    = . /

    CUADRO RESUMEN DE INTENSIDADES DE PRECIPITACION (mm/h) ESTACION

    PORCULLA ; PARA DIFERENTES TIEMPOS DE RETORNO:

    Intensidades de Precipit ( mm/h) SCS ESTACION PORCULLA

    DISTRIBUCION TIEMPO DE RETORNO

    10 25

    GUMBEL 20.58222 27.79422

    LOG NORMAL 2 PARAMETROS 19.45656 28.13971

    Intensidades de Precipitacion ( mm/h) BELL ESTACION PORCULLA

    DISTRIBUCION

    TIEMPO DE RETORNO

    10 25

    GUMBEL 41.94518 24.61055 29.32942

    LOG NORMAL 2 PARAMETROS 39.65115 23.26457 27.43199

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    40

    CUADRO RESUMEN DE INTENSIDADES DE PRECIPITACION (mm/h) DE

    LAS ESTACIONES TRABAJADAS

    INTENSIDADES DE PRECIPIT ( mm/h ) SCS DISTR .GUMBEL

    ESTACION TIEMPO DE RETORNO

    10 25

    PUCAR 12.32787 14.32664

    COLASAY 14.48961 16.67840

    SALLIQUE 9.59278 11.10883

    PORCULLA 20.58222 27.79422

    INTENSIDADES DE PRECIPITACION( mm/h ) SCS DISTR .LOG NORMAL 2 PARAMETROS

    ESTACION TIEMPO DE RETORNO

    10 25

    PUCAR 13.96278 16.98351

    COLASAY 14.49909 16.45100

    SALLIQUE 9.90357 11.47268

    PORCULLA 19.45656 28.13971

    Intensidades de Precipitacin ( mm/h) BELL DISTRIBUCION GUMBEL

    ESTACION

    TIEMPO DE RETORNO

    10 25

    PUCAR 25.103 14.72871 17.55283

    COLASAY 29.52885 17.32550 21.05612

    SALLIQUE 19.54942 11.47025 13.66958

    PORCULLA 41.94518 24.61055 29.32942

    Intensidades de Precipitacin ( mm/h) BELL DISTRIBUCION LOG NORMAL 2 PARAMETROS

    ESTACION

    TIEMPO DE RETORNO

    10 25

    PUCAR 28.49384 16.71822 19.92381

    COLASAY 29.54816 17.33683 20.66102

    SALLIQUE 20.18281 11.84188 14.11247

    PORCULLA 39.65115 23.26457 27.43199

    Cabe resaltar que para el clculo de la escorrenta superficial Q solo se

    trabajara el anlisis de confiabilidad segn distribucin Gumbel y el uso de

    intensidades por el mtodo de Frederick Bell

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    41

    UBICACIN DE LAS ESTACIONES EN LA CUENCA HIDROGRAFICA DEL

    RIO PIQUIJACA MEDIANTE SUS COORDENADAS GEOGRAFICAS

    ESTACION : PUCAR

    LAT : 0602'30

    DPTO : CAJAMARCA

    LONG : 7908'02

    PROV : JAEN

    CATEGORIA : "PLU"

    ALT : 1061.6 msnm

    DIST : PUCAR

    ESTACION : COLASAY LAT : 558'1 DPTO : CAJAMARCA

    LONG : 7904'01

    PROV : JAEN

    CATEGORIA : "PLU"

    ALT : 1150 msnm

    DIST : COLASAY ESTACION : SALLIQUE

    LAT : 0539'32

    DPTO : CAJAMARCA

    LONG : 7918'45

    PROV : JAEN

    CATEGORIA : "CO"

    ALT : 1789 msnm

    DIST : SALLIQUE

    ESTACION : PORCULLA LAT : 0550'22.7 DPTO : PIURA

    LONG : 7930'20.6

    PROV : HUANCABAMBA

    CATEGORIA : "PLU"

    ALT : 2169 msnm

    DIST : HUARMACA

    UBICACIN DE LAS ESTACIONES EN LA CUENCA HIDROGRAFICA DEL

    RIO PIQUIJACA MEDIANTE SUS COORDENADAS GEOGRAFICAS

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    42

    CALCULO DEL COEFICIENTE DE COBERTURA (C)

    = 1 1 + 2 2 + +

    1 + 2 + +

    = 0.21 24.194 + 0.42 59.953 + 0.72 32.173 + 0.90 75.650

    75.650 + 59.953 + 32.173 + 24.194

    = 0.62658

    NATURALEZA DE LA SUPERFICIE

    Relieve (topografa)

    5% - 10%

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    43

    CALCULO DE LAS INTENSIDADES (mm/h) PARA TR = 10 Y 25 AOS

    (DISTRIBUCION GUMBEL INTENSIDAD (BELL))

    POR EL METODO DE LAS LINEAS ISOYETAS

    INTENSIDAD DE PRECIPITACION POR EL METODO DE LAS LINEAS ISOYETAS

    PARA TR=10 AOS

    = =(

    +

    ) + ( +

    ) + (

    +

    ) + ( +

    ) + . (

    + +

    )

    + + + +

    = = [( +

    ) . + (

    +

    ) . + (

    +

    ) . + (

    +

    ) . + (

    +

    ) .

    + ( +

    ) . + (

    +

    ) . + (

    +

    ) . ]

    /(. + . + . + . + . + . + . + . )

    = = . /

    INTENSIDAD DE PRECIPITACION POR EL METODO DE LAS LINEAS ISOYETAS

    PARA TR=25 AOS

    = =(

    +

    ) + ( +

    ) + (

    +

    ) + ( +

    ) + . (

    + +

    )

    + + + +

    = = [( +

    ) . + (

    +

    ) . + (

    +

    ) . + (

    +

    ) . + (

    +

    ) .

    + ( +

    ) . + (

    +

    ) . + (

    +

    ) . + (

    +

    ) . + (

    +

    ) . ]

    /(. + . + . + . + . + . + . + . + . + . )

    = = . /

  • CALCULO DE CAUDAL (Q) MEDIANTE LINEAS ISOYETAS -HIDROLOGIA

    44

    CALCULO DEL CAUDAL DE LA CUENCA DEL RIO PIQUIJACA Q

    CALCULO DEL CAUDAL PARA UN TR= 10 AOS

    DONDE:

    o (

    ) = =10 = 15.98266 /

    o 0.62658

    o 192.01208 2 = 19201.208

    =10 = =10

    360

    3

    =10 =0.62658 15.98266 19201.208

    360 3/

    = = . /

    CALCULO DEL CAUDAL PARA UN TR= 10 AOS

    DONDE:

    o (

    ) = =25 = 19.07063 /

    o 0.62658

    o 192.01208 2 = 19201.208

    =25 = =25

    360

    3

    =25 =0.62658 19.07063 19201.208

    360 3/

    = = . /