PROYECTO: CONSTRUCCION REPRESA Y RED RIEGO JANCHILLANI ESTUDIO HIDROLOGICO
EMPRESA CONSULTORA EDWIN JAVIER INGENIEROS S.R.L.
PROYECTO: CONSTRUCCION REPRESA Y RED DE RIEGO JANCHILLANI ESTUDIO HIDROLOGICO
CONTENIDO 1.
DISPONIBILIDAD DE AGUA ..................... ................................ ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ....................... ....................... ............... .... 2 1.1. 1.1.1.
1.2. 1.2.1. 1.2.2.
1.3. 1.3.1. 1.3.2.
1.4. 1.5. 1.5.1.
2.
Características Geomorfológicas .......................... ......................................... ............................. ............................ ............................ ........................... ............. 3
ASPECTOS AGROCLIMÁTICOS ........................... ......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ....................... ........ 9 Temperatura Media ............................ .......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ............................ ............... .. 10 Precipitación Mensual. ........................... ......................................... ............................ ............................. ............................. ............................ ......................... ........... 10
POTENCIAL HIDRICO DISPONIBLE ............................ .......................................... ............................ ............................ ............................ ............................ .............. 13 Coeficiente de Escurrimiento ............................ .......................................... ............................ ............................ ............................ ............................ ................ .. 13 Potencial Hídrico ............................ .......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. .................... ...... 14
ESTIMACIÓN DEL VOLUMEN DE SEDIMENTOS ........................... ......................................... ............................ ............................. ....................... ........ 15 DETERMINACIÓN DE LOS VOLÚMENES CARACTERÍSTICOS ........................... ......................................... ............................ .................. .... 18 Operación simulada del embalse ...................... .................................... ............................ ............................ ............................ ............................ ................ .. 18
ESTIMACIÓN DE CAUDALES MÁXIMOS DE DISEÑO – ESTUDIO DE D E CRECIDAS CR ECIDAS ...................... .................................. .............. .. 18 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.5.1.
3.
CARACTERÍSTICAS DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA DE LA FUENTE DE AGUA . ....................................... .................................................... ................. .... 2
PRECIPITACIONES INTENSAS ............................ .......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ............................ ............... .. 18 TIEMPO DE CONCENTRACIÓN ............................ .......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ............................ ............. 21 PRECIPITACIÓN EFECTIVA .......................... ........................................ ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. .................... ...... 22 DETERMINACIÓN DEL CAUDAL PICO E HIDROGRAMA DE CRECIDAS . ............................ .......................................... ............................ ..................... ....... 23 LAMINACIÓN DE LA ONDA DE CRECIDA . ........................... ......................................... ............................ ............................ ............................ ............................ ................ .. 26 Función de Tránsito. ........................... ......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ............................ ............... .. 26
ESTIMACIÓN DE ALTURA DE PRESA ...................... ................................. ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ..................... .......... 27 3.1. 3.2. 3.1. 3.3.
DETERMINACIÓN DE BORDO LIBRE ............................ .......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ..................... ...... 27 CURVA ALTURA – ÁREA ............................ .......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. .................... ...... 28 CURVA ALTURA – VOLUMEN ............................ .......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ............................ ............. 29 ALTURA DE LA PRESA .......................... ........................................ ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ ......................... ........... 31
4.
AFOROS ............................................................................................................................................ 32
5.
CONCLUSIONES..................... ................................ ...................... ...................... ....................... ....................... ...................... ...................... ...................... ...................... ................... ........ 51
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ESTUDIO HIDROLÓGICO PROYECTO: PROYECTO: CONSTRUCCION CONSTRUCCION REPRESA Y RED RIEGO J ANCHILLANI ANCHILL ANI 1. DISPONIBILIDAD DISPONIBILIDAD DE AGUA 1.1. 1.1. Característic Característic as de la Cuenca Cuenca hidr ogr áfica de la fuente de agua
Se tomarán en cuenta dos cuencas de aporte. En primer lugar, se tiene la cuenca de aporte de la Quebrada Rorrio Pampa, que nace en las proximidades del Cerro Ramadani y la Estancia Pampa. La misma servirá para abastecer la Represa que será parte del sistema de Riego de las poblaciones de Janchillani y Legua Pampa. Adicionalmente para incrementar la oferta de agua de la misma se ha previsto el uso de una zanja de captación, la cuenca de la misma se muestra achurada en el Mapa 1. De 1. De esta manera la Cuenca de la Presa se ha considerado como la suma de ambas. Por otro lado, se tiene la cuenca de aporte delimitada desde el punto del Atajado existente en el lugar, donde se emplazará una Obra de Toma, que servirá para abastecer las parcelas de riego de la comunidad Llajtapara. Ambas cuencas de aporte fueron delimitadas hasta el punto de control estimado, en base a información satelital de Modelos Digitales de Elevación (DEM).
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Mapa 1. Cuencas de aporte Fuente: Elaboración en base a DEM
1.1.1. Características Geomorfológicas
Se obtuvieron, los principales parámetros morfométricos que se detallan a continuación: Parámetros Parámetros de Forma
Área de la Cuenca (Ac) Definida como la superficie en proyección horizontal, delimitada por la divisoria o línea imaginaria formada por los puntos de mayor nivel topográfico, expresada en Km².
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Perímetro de la Cuenca (P) Determinado por la longitud de la línea divisoria de la cuenca, en Km.
Longitud del C Curso urso Principal (Lc) Longitud medida, desde el punto de control de la cuenca hasta sus nacientes, dada en Km.
Coeficiente de Compacidad (Kc)
Coeficiente adimensional o de Gravelius, que relaciona el perímetro de la cuenca y el de un círculo de la misma superficie y da una idea de la forma de la cuenca, y está definido por: Kc 0.28
P Ac1/2
Dónde: P = Perímetro de la cuenca en Km. Ac = Área de la cuenca en Km². Este coeficiente adimensional, independiente del área estudiada, tiene por definición un valor de 1 para cuencas imaginarias de forma exactamente circular. El grado de aproximación de este índice a la unidad indicará la tendencia a concentrar fuertes volúmenes de aguas de escurrimiento, siendo más acentuado cuanto más cercano a 1 sea Kc. Se han establecido tres categorías para la clasificación de la cuenca según el índice de compacidad, a saber: s aber: Tabla 1. 1. Valores Valores característ ico s de Kc
Valor Valores es de Kc 1.00 – 1.25 1.25 – 1.50 1.50 – 1.75
Forma
Redonda a oval redonda De oval redonda a oval oblonga De oval oblonga a rectangular oblonga
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Factor de forma (F) Es la relación entre el área (A) de la cuenca y el cuadrado de la longitud máximo recorrido del cauce (L). Este parámetro mide la tendencia de la cuenca hacia las crecidas, rápidas rápid as y muy intensas a lentas y sostenidas, sostenidas , según que su factor de forma tienda hacia valores extremos grandes o pequeños, respectivamente. Es un parámetro adimensional que denota la forma redondeada o alargada de la cuenca.
Para un círculo Ff = 0.79, para un cuadrado con la salida en el punto medio de un de los lados Ff = 1 y con la salida en una esquina Ff = 0.5 (Mintegui et al. 1993). Ancho promedio de la cuenca Relación entre el área de la cuenca y la longitud del cauce principal, cuya expresión es la siguiente:
Rectángulo Equivalente (Re) Es un rectángulo que tiene la misma superficie de la cuenca, el mismo índice de compacidad e idéntica repartición hipsométrica. Este índice puede ser expresado según las siguientes ecuaciones:
L 0.893 Ic Ac 1
. 112 1 Ic
2
2 112 . l 0.893 Ic Ac 1 1 Ic
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Dónde: L = Lado mayor del rectángulo equivalente en Km. I = Lado menor del rectángulo equivalente en Km. Ic = Índice de compacidad compacidad adimensional. adimensional. Ac = Área de la cuenca en Km². Radio de Circularidad Circularid ad Es Relaciona el área de la cuenca y la del círculo que posee una circunferencia de longitud igual al perímetro de la cuenca. Su valor es uno (1) para una cuenca circular y 0.785 para una cuenca cuadrada.
Radio de Elongación (R) Es también un factor adimensional que define la forma de la cuenca y viene dado por:
R 112 .
Ac L
Dónde: L = Lado mayor del rectángulo rectángulo equivalente en Km. Ac = Área de la cuenca en Km². Alejamiento Medio (Am) Es un coeficiente que relaciona, el curso de agua más largo, con la superficie de la cuenca y viene dado por: Am
L Ac
Dónde: L = Lado mayor del rectángulo rectángulo equivalente en Km. Ac = Área de la cuenca en Km². Este coeficiente será mayor a 1 cuanto más alargada sea la forma de la cuenca.
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Parámetro Parámetross de Relieve
Variación de Alturas A partir del mapa base, se determina el siguiente rango de altitudes: Hmáx = Altura máxima máxima de la cuenca cuenca en m.s.n.m. m.s.n.m. Hmín = Altura mínima mínima de la cuenca en m.s.n.m. Hmáx' = Altura máxima del curso principal en m.s.n.m. Hmín' = Altura mínima del curso principal en m.s.n.m. Hmed = Altura media de la cuenca en m.s.n.m. Hfmed = Altura de frecuencia media de la cuenca en m.s.n.m. Pendiente media de la cuenca
Este parámetro de relieve es importante debido a su relación con el comportamiento comportami ento hidráulico de drenaje de la cuenca, y tiene una importancia dilecta en relación a la magnitud de las crecidas. Sc
H max H min L
100%
Dónde: L = Lado de la cuenca siguiendo el curso de agua principal m. Hmáx = Altura máxima de la cuenca en m.s.n.m. Hmín = Altura mínima mínima de la cuenca cuenca en m.s.n.m. m.s.n.m. Pendiente Media del Río (Ir) El conocimiento de la pendiente media de un río, es muy importante, ya que en zonas de fuerte pendiente (mayores al 15%), se presentan con mayor frecuencia problemas de erosión en tanto que en regiones llanas (menores a 2%) aparecen principalmente problemas de drenaje y sedimentación. En base a la experiencia recogida de una innumerable cantidad de ríos del mundo, se ha llegado a determinar ciertos rangos de pendientes y los tipos de terrenos correspondientes, tal como se muestra en la siguiente tabla:
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Tabla 2. Valores Valores Característi cos de Pediente Pediente
Pendiente Media Media (Ir) menor o igual a 2% 2 - 5% 5 - 10% 10 - 15% 15 - 20% 20 - 50% mayor a 50%
Tipo de Terreno Terreno
llano suave accidentado medio accidentado fuertemente accidentado escarpado muy escarpado
Este coeficiente viene dado por: Ir
Hmax' Hmin' 1000 Lc
100
Dónde: Lc = Longitud del curso principal en Km. Hmáx' = Altura máxima del curso en m.s.n.m. Hmín' = Altura mínima del curso en m.s.n.m.
Tabla 3. 3. Característi Característi cas Morfo métric as Cuenca de la Presa Presa PARAMETROS DE FORMA AREA DE LA CUENCA (Km²): PERIMETRO DE LA CUENCA (Km): LONGITUD CURSO PRINCIPAL (km): COEFICIENTE DE COMPACIDAD (Kc) FACTOR DE FORMA (F) ANCHO PROMEDIO (Ap) RECTANGULO EQUIVALENTEL [Km] RECTANGULO EQUIVALENTE l [Km] RADIO DE CIRCULARIDAD (Rc) RADIO DE ELONGACION (R) ALEJAMIENTO MEDIO (Am)
PARAMETROS DE RELIEVE 1,60 8,21 0,98 1,82 1,66 1,63 3,67 0,44 0,30 0,39 2,90
4017 3900 3958 3954 3900 3,18 5,47
ALTURA MAXIMA DE LA CUENCA (msnm): ALTURA MINIMA DE LA CUENCA (msnm): ALTURA MEDIA DEL RIO (msnm): ALTURA MAXIMA DEL RIO (msnm): ALTURA MINIMA DEL RIO (msnm): PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA PENDIENTE MEDIA DEL RIO (Ir)
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Tabla Tabla 4. Característi Característi cas Morfo métric s de la Cuenca de la Obra de Toma Toma PARAMETROS DE FORMA AREA DE LA CUENCA (Km²): PERIMETRO DE LA CUENCA (Km): LONGITUD CURSO PRINCIPAL (km): COEFICIENTE DE COMPACIDAD (Kc) FACTOR DE FORMA (F) ANCHO PROMEDIO (Ap) RECTANGULO EQUIVALENTEL [Km] RECTANGULO EQUIVALENTE l [Km] RADIO DE CIRCULARIDAD (Rc) RADIO DE ELONGACION (R) ALEJAMIENTO MEDIO (Am)
PARAMETROS DE RELIEVE 2.03 7.34 2.13 1.44 0.45 0.95 2.99 0.68 0.47 0.53 2.10
4171 3881 4010 4117 3881 9.70 11.08
ALTURA MAXIMA DE LA CUENCA (msnm): ALTURA MINIMA DE LA CUENCA (msnm): ALTURA MEDIA DE LA CUENCA (msnm): ALTURA MAXIMA DEL RIO (msnm): ALTURA MINIMA DEL RIO (msnm): PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA PENDIENTE MEDIA DEL RIO (Ir)
Se observa que la cuenca delimitada para la presa tiene una forma redondeada y una pendiente accidentada media, por lo que se deben tomar en cuenta tanto problemas menores de erosión como de sedimentaciones sobre el cauce principal. El drenaje de la cuenca se puede observar en el Mapa 1. Con respecto al drenaje de la cuenca, se tiene el cauce principal de la Quebrada Rorrio Pampa que se toma como fuente de agua. La misma desemboca en la Quebrada Jankho Khala, llegando hasta el Río Cachi Mayu parte de la cuenca del Pilcomayo. Por otro lado, la cuenca donde se pretende emplazar una Obra de Toma tiene una forma alargada, lo que significa que se tendrá una respuesta más veloz ante precipitaciones regionales. Asimismo, la pendiente se encuentra dentro del rango de terrenos de tipo accidentado medio. La pendiente media del río posee un valor medio por lo que deberá tomarse atención a los problemas de sedimentación. 1.2. ASPECTOS AGROCLIMÁTICOS
A partir de la información meteorológica recopilada, de los registros del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI), se conformó la base de datos, correspondiente a las estaciones meteorológicas cercanas que se consideran representan mejor las condiciones de la zona de proyecto. Es así que se tomaron en cuenta las estaciones de Chinoli y Puna.
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Imagen 1. Ubicación de Estaciones Meteorológicas cercanas a la cuenca en estudio Fuente: Elaboración en base a Software Google Earth e información del SENAMHI Bolivia.
1.2.1. Temperatura Media Se tomó en cuenta la información disponible de la Estación de Puna. Los valores medios para el periodo se muestran en la Tabla 2. Tabla 5. Temperatura media mensual (ºC) Estación Chinoli (1963 - 2015) Estación Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Anual 13,2 13,0 12,9 12,3 10,7 9,1 9,0 11,8 13,0 13,8 13,7 11,9 12,9 Puna Fuente: Elaboración Propia en base a datos SENAMHI – Estación meteorológica Puna.
El rango de Temperaturas Temperaturas está entre los 9 y 14 ºC, siendo los meses más fríos los de mayo, junio, julio y agosto. 1.2. 1.2.2. 2. Precipitaci ón Mensu Mensual. al. Se ha tomado en cuenta información de las Estaciones de Puna y Chinoli. Las series ser ies temporales de registros para estas estaciones primeramente se han analizado
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eliminando todos los valores extremos que sean mayores al promedio más 3 veces la desviación estándar o menores al promedio menos 3 veces la desviación estándar. Finalmente Finalmente se rellenaron los vacíos con los valores promedio. Tabla 6-. 6-. Valores Valores Medios m ensuales de Precipit ación total t otal mens ual para el Período Período 1963-2015 Puna ENE
Lat FEB 98,7 84,2 Chinoli Lat ENE FEB 100,2 77,5
-19.797 -65.503 MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT 66,7 23,9 2,4 0,3 0 ,3 0,4 4,9 9,5 25,0 -19.648 Long -65.361 MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT 51,4 16,0 2,3 0,6 0,3 4,0 8,9 30,5
NOV DIC ANUAL 35,2 74,3 425,6 NOV DIC ANUAL 37,7 77,5 406,8
Con esta información, y con el objetivo de regionalizar la precipitación sobre la zona de Estudio, se ha utilizado el Método Kriging de Interpolación, un método geoestadístico de estimación de puntos que utiliza un modelo de variograma (herramienta que permite analizar el comportamiento comportami ento espacial de una variable sobre un área definida, obteniendo como resultado la influencia de los datos a diferentes distancias) distancias ) para la obtención de datos. Calcula los pesos que qu e se darán a cada punto de referencias usadas en la valoración. Esta técnica de interpolación se basa en la premisa de que la variación espacial continúa con el mismo patrón. Fue desarrollada inicialmente por Danie G. Krige a partir del análisis de regresión entre muestras y bloques de mena, las cuales fijaron la base de la geoestadística lineal. Este método se encuentra Integrado en el módulo SPATIAL de las utilidades del software Hydracces. Este además tiene la posibilidad de importar un archivo ArcView (shapefile) que represente los límites de la subcuenca para el cálculo espacial de la precipitación que, combinado con las coordenadas geográficas de las estaciones consideradas, proporcionarán los valores medios sobre la cuenca para el período escogido. De esta manera se obtiene los siguientes valores medios para las cuencas: Tabla 7. Precipitaciones medias mensuales (Cuenca Presa) (mm) (1976-2015) Estación
Ene
Feb
Mar
Abr May Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
Anual
Precipitación 90,04 72,59 62,63 22,80 4,64 2,32 1,58 5,33 13,79 29,66 44,03 81,94 431,36 media
De la información resultante, resultante, se definen las siguientes características:
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Se ha determinado el valor promedio interanual de la Precipitación Total Anual en: 431.36 mm.
La precipitación mínima se produce en el mes de Julio con 1.58 mm. en promedio para el período.
La precipitación máxima se presenta en el mes de enero con un valor de 90.04 mm en promedio.
Se puede observar un incremento marcado en la época lluviosa, con una diferencia máxima de 88.46 mm entre los meses de estiaje y los meses lluviosos. Asimismo se calculó el valor de precipitación media para la cuenca destinada a la Obra de Toma. Tabla Tabla 8. Precipitaci ones medias m ensuales (Cuenca Obra de Toma) Toma) (mm) (1976-2015) Estación Precipitación media
Ene
Feb
Mar
Abr
89,95 72,52 62,62 22,78
May 4,67
Jun
Jul
2,35
1,61
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
Anual
5,34 13,79 29,69 44,03 81,96 431,30
Para este caso se tiene:
El promedio interanual de la Precipitación Total Anual es de: 431.30 mm.
La precipitación mínima se produce en Julio con 1.61 mm. en promedio para el período.
La precipitación máxima se presenta en en el mes de Enero con un valor de 89.95 mm en promedio.
Se ha considerado que el año Hidrológico se inicia en el mes de Junio debido a la interacción con el Software ABRO que, debido a los cultivos que manerja, hace esta consideración. consideración. Se observa que existe una diferencia máxima de 88.34 mm entre los meses de estiaje y los meses lluviosos.
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1.3. POTENCIAL HIDRICO DISPONIBL E 1.3. 1.3.1. 1. Coeficiente de Escurr imiento imient o El coeficiente de escurrimiento para cada mes será determinado mediante el método del número de curva. Este método se basa en que es posible determinar la escorrentía directa en base a las características de tipo de suelo y cobertura. Partiendo del valor de Precipitación para una tormenta se tiene:
− = + 4 Dónde: Es = Escorrentía directa en mm P = Precipitació P recipitación n de la tormenta en mm Io =Abstracción Inicial en mm. Io corresponde al valor límite para la precipitación después del cual se produce Escorrentía superficial, superficial, es decir (Es = 0 [mm] si P< Io), se calcula según:
= 0.2 25400 − 254 = 25400
Y
Donde CN es el número de curva dependiente de las condiciones de la zona Finalmente según el concepto de coeficiente de escurrimiento:
− = = +4 − = + 4
Para cada mes usaremos el valor máximo de Precipitación máxima en 24 horas, información que se muestra en la Tabla la Tabla 9: Tabla 9. Valores máximos de Precipitación máxima en 24 horas [mm] P24
Jun 30
Jul 37
Ago 27.5
Sep Sep 25.5
Oct Oct 26.5
Nov 30
Dic Ene Ene 26.5 19
Feb Feb 20
Mar Mar 50
Abr 25.5
May 31.3
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De la misma manera en la Tabla 10 se muestran los valores calculados para el coeficiente de escurrimiento de manera mensual. Estos valores serán válidos para las cuencas de ambos cauces, pues poseen condiciones climáticas, de suelo y cobertura similares. Tabla 10. Coeficientes de escurrimiento mensuales. C
Jun Jul Ago Sep Sep Oct Oct Nov 0,50 0,57 0,48 0,45 0,46 0,50
Dic Dic Ene Feb Feb Mar Mar 0,46 0,35 0,37 0,65
Abr May May Promedio Promedio 0,45 0,52 0,48
1.3.2. Potencial Hídrico
Para determinar la oferta de agua a partir de la precipitación, tomamos los datos de Precipitación calculada por el método Kriging para cada cuenca, para determinar los valores de Precipitación a 75%. Los valores de precipitación al 75% se muestran en la Tabla la Tabla 11 y Tabla 12 Tabla 11. 11. Precipit ación esperada dur ante tres de cuatr o años (75% pmedia anual) para la cuenca de Presa Presa [mm] Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
P 75%[mm] 1,74 1,19 3,99 10,34 22,25 33,02 61,46
Ene
Feb
Mar
Abr
67,53
54,44
46,97
17,10
May
Anual
3,48 325,88
Tabla 12. 12. Precipit ación esperada dur ante tres de cuatr o años (75% pmedia anual) para la cuenca de Toma [mm] [mm ] P 75%[mm]
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
1,76
1,21
4,00 10,34 22,27 33,02 61,47
Ene
Feb
Mar
Abr
67,46
54,39
46,97
17,08
May
Anual
3,50 323,48
Luego aplicando los coeficientes de escorrentía y a partir de la precipitación esperada durante tres de cuatro años se procedió al cálculo de la oferta de agua, considerando un uso de terceros del 0%, así como un caudal ecológico equivalente al 10% del caudal presente. Los resultados de estos cálculos se muestran en la Tabla 13 y la Tabla la Tabla 14.
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Tabla 13. Oferta de Agua para la Cuenca de la Presa Valores Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Anual Aporte Bruto 2.788,4 1.901,1 6.391,6 16.547,4 35.595,8 52.831,6 98.330,5 108.053,7 87.110,5 75.151,6 27.363,2 5.570,5 517.635,8 (m3) Descarga 1406 1081 1081 3044 7474 16526 16526 26641 45653 38194 32292 32292 49083 12359 2884 236637 236637 (m3) Descarga (l/s) 0,54 0,40 1,14 2,88 6,17 10,28 17,04 14,26 13,35 18,33 4,77 1,08 7,52 Apo rte rt e Neto (m3) Caudal Neto (l/s)
1.336
1.027 1.027
2.892
7.100
15.700 15.700
25.309
43.370
36.284
30.677 30.677
46.629
11.741
2.739
224.806 224.806
0,52
0,38
1,08
2,74
5,86
9,76
16,19
13,55
12,68
17,41
4,53
1,02
7,14
Abr
May
Tabla 14. Oferta de Agua para la Cuenca de la Toma Valores Aporte Bruto (m3) Descarga (m3) Descarga (l/s) Apo rte rt e Neto (m3) Caudal Neto (l/s)
Jun
Jul
Ago
3937,4 2694,0 8941,9 8941,9
Sep
Oct Oct
Nov
23108,7 49744 49744,8 ,8
Dic
Ene
Feb
Mar
Anual
73770,6 137320,6 150711,4 121504,7 104926,1 38161,8 7821,9 7821,9 722.643,8
1985
1533
4259
10438
23095
37199
63755
53272
45042
68529
17237
4049 330.393,7
0,77
0,57
1,59
4,03
8,62
14,35
23,80
19,89
18,62
25,59
6,65
1,51
10,50
1.805
1.393
3.872
9.489
20.996
33.817
57.959
48.429
40.947
62.299
15.670
3.681
300.358 300.358
0,70
0,52
1,45
3,66
7,84
13,05
21,64
18,08
16,93
23,26
6,05
1,37
9,54
1.4. ESTIMACIÓN DEL VOLUMEN DE SEDIMENTOS Se ha optado por el método de Gravilovic para el cálculo de sedimentos sobre la presa, mismo que se detalla a continuación: 3 *F
= ∗ ℎ ∗ ∗ = ∗ ∗ + . = [( 0.1]] [(10) + 0.1
Asimismo, se toman en cuenta las siguientes tablas de valores para los parámetros X, Y y ϕ, necesarias para el cálculo de los sedimentos ingresados a la cuenca:
15
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Tabla 15. 15. Valor Valor del Coefici ente de uso de suelo " X"
Tabla 16. Coeficiente de resistencia del suelo a la erosión "y"
16
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Tabla 17. Coeficientes según el proceso de erosión observado.
Se han determinado los siguientes valores para estos coeficientes: X = 0.4 (praderas y cultivos permanentes) y = 0.8 (Suelos Montañosos) ϕ = 0.60 (Area atacada por erosión en su totalidad, pero sin efectos visibles como arroyos, quebradas, deslizamientos) Se tienen entonces los siguientes resultados: t= T= h= X= Y= ϕ=
I= Z= F= W=
14.2 1.23 434.50 0.40 0.82 0.60 7.40 1.088 0.99 1889.92
. ∗ = 0.25∗ 25 ∗ + 10 10
O= D= L= Li= R= G Vida útil Sedimentación
ºC mm/año 0.1-1 0.2-2 0.1-1
km2 m3/año
4.41 0.058 1.58 75.98 0.175 331.39 25 8,126
m m m m m3/año años m3
Obteniéndose un volumen muerto total de 8,126 m3 para una vida útil de 25 años
17
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1.5. DETERMINACIÓN DE LOS VOLÚMENES CARACTERÍSTICOS CARA CTERÍSTICOS 1.5. 1.5.1. 1. Operación sim ulada del embalse embalse Para la determinación de los volúmenes aprovechables para el proyecto de riego, y el balance de la Represa, se utilizaron los caudales de aporte considerando las precipitaciones precipitaciones al 75% de persistencia calculadas anteriormente. De esta forma f orma se ha determinado un volumen útil necesario de 27.106,6 m3. Tabla Tabla 18. Operación Operación simulada sim ulada del embals e MES OFERTA DE AGUA TOTAL APORTE EN EL MES m3 RESTO MES ANTERIOR m3 TOTAL VOLUMEN DISPONIBLE m3 PERDIDAS Evaporación (mm/mes) Evaporación (m3/mes) Infiltración (mm/día) Infiltración (m3/mes) TOTAL PERDIDAS m3 TOTAL APROVECH AB LE (m3) DEMANDA DE AGUA TOTAL REQUERIDO m3 TOTAL REQUERIDO REQUERIDO (l/s) RESTO UTIL EMBALSE m3 REBALSE POR VERTEDOR EXCED. m3 AREA INUNDADA [m 2]
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
ENE ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
1406
1081
3044
7474
16526 16526
26641
45653
38194
32292
49083
12359 12359
2884
17009
16546
15342
14493
15646
15932
15283
17481
13110
0
24750 24750
19153
18415
17628
21967
32173
42573
60936
55675
45401
49083
81 743 0.2 55 798
84 770 0.2 55 825 825
18387 97 896 0.2 55 951 951
105 966 0.2 55 1022
122 1113 0.2 55 1168
120 588 0.2 29 618
31005
41955
120 238 0.2 12 250 60686
114 165 0.2 9 174
99 230 0.2 14 244
55501
45157
104 750 0.2 43 793 48290
37109 92 849 0.2 55 904 36205
TOTAL 236637
22036 113 977 0.2 52 1029
8285 490 8775
17616
16802
17436
20945
21007
JUN 1070.15
JUL 1460.21
AGO 2942.93
SEP 5299.01
OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY 15072.56 26672.23 43205.52 442391.68 2391.68 45157.08 23540.16 17052.06 3998.68
TOTAL 227862.27
16546
15342
14493
15646
15932 15932
0
0
0
0
9213
9213
9213
9213
15283
17481
13110
0
24750
19153 19153
17009
24750
0
0
0
0
0
0
0
0
0
9158
4884
1976
1443
2331
7215
9213
8658
De acuerdo a lo anteriormente calculado se tienen los siguientes volúmenes determinados para la presa Tabla 19. Volúmenes característicos[m3] Volumen Muerto Volumen Útil Volumen Total
8,126.24 m 3 31,586.01 m3 39,712.25 m3
2. ESTIMACIÓN DE CAUDAL CAUDA L ES MÁXIMOS DE DISEÑO – ESTUDIO DE CRECIDAS 2.1. 2.1. Precipitaci ones intensas intens as
Se tomaron en cuenta las precipitaciones máximas en 24 horas registradas para la estación de Turuchipa. Siendo la estación más cercana con un registro de por lo menos 10 años de información.
18
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La Tabla 20 muestra los datos registrados de Precipitación máxima en 24 horas y La Tabla sus años correspondiente. Tabla 20. 20. Precipit ación máx. en 24 horas hor as [mm]. [mm] . Estaci Estación ón de Turuch ipa Año 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1968 1969
P24 [mm] Año 19.0 20.0 20.0 20.0 19.0 50.0 25.0 19.0
1970 1971 1972 1974 1975 1977 1978 1979
P24 [mm] Año 19.5 20.0 19.0 37.0 19.0 19.0 19.0 19.0
P24 [mm] 22.0 30.0 22.0 18.5 27.5 22.5 18.5 30.5
1980 1981 1984 1987 1988 1989 1991 1993
Para el cálculo de las precipitaciones máximas para diferentes períodos de retorno se hizo uso de la función Log Pearson Tipo III, la cual utiliza las siguientes fórmulas:
Log mean (media de los logaritmos) = Log P
i
N
Log Std Dev (desviación Standard) = Slog P =
Log P Log mean =
Log Coef. Skew (coeficiente „K“ de Log -Pearson“) =
2
i
N 1
N
" A"
N 1
Log P Log mean = 3
i
N 1 N 2 S log log P 3
" B" " C "
Los resultados se muestran en la Tabla la Tabla 21.
19
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Tabla 21. Parámetros de la Función Log Pearson tipo III. No (N)
AÑO
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
1960 1961 1962 1963 1964 1965 1968 1969 1970 1971 1972 1974 1975 1977 1978 1979 1980 1981 1984 1987 1988 1989 1991 1993 555.00
Σ
DESCARGA MAXIMA DIARIA (mm)
DESCARGA MAXIMA EN 24 HS. (mm)
19.0 20.0 20.0 20.0 19.0 50.0 25.0 19.0 19.5 20.0 19.0 37.0 19.0 19.0 19.0 19.0 22.0 30.0 22.0 18.5 27.5 22.5 18.5 30.5 627.15
21.47 22.60 22.60 22.60 21.47 56.50 28.25 21.47 22.04 22.60 21.47 41.81 21.47 21.47 21.47 21.47 24.86 33.90 24.86 20.91 31.08 25.43 20.91 34.47
Mean =
26.13
SUM (LogQi) = Log Q =
LogQi
LogQiLogQ
(LogQiLogQ)^2
(LogQiLogQ)^3
1.33 1.35 1.35 1.35 1.33 1.75 1.45 1.33 1.34 1.35 1.33 1.62 1.33 1.33 1.33 1.33 1.40 1.53 1.40 1.32 1.49 1.41 1.32 1.54 33.64
-0.06964 -0.04736 -0.04736 -0.04736 -0.06964 0.35058 0.04955 -0.06964 -0.05836 -0.04736 -0.06964 0.21981 -0.06964 -0.06964 -0.06964 -0.06964 -0.00597 0.12873 -0.00597 -0.08122 0.09094 0.00379 -0.08122 0.13591 0.00000
0.00485 0.00224 0.00224 0.00224 0.00485 0.12290 0.00245 0.00485 0.00341 0.00224 0.00485 0.04832 0.00485 0.00485 0.00485 0.00485 0.00004 0.01657 0.00004 0.00660 0.00827 0.00001 0.00660 0.01847 0.28144
-0.00034 -0.00011 -0.00011 -0.00011 -0.00034 0.04309 0.00012 -0.00034 -0.00020 -0.00011 -0.00034 0.01062 -0.00034 -0.00034 -0.00034 -0.00034 0.00000 0.00213 0.00000 -0.00054 0.00075 0.00000 -0.00054 0.00251 0.05483
33.64
" A" =
0.28144 0.28144
1.40147
Log Std Dev =
SlogQ =
0.11062 Log Coef Skew =
"B" =
1.31586
"C" =
0.68492 1.92118
Es necesario convertir las precipitaciones máximas diarias para eventos de menor duración. Consultando la Bibliografía existente, así como otros estudios realizados en el país se tiene la información de la Tabla 22. Tabla 22. 22. Factores d e Desagregació Desagregació n Oruro
1 hr/24 hr 0.37
2 hr/24 hr 0.46
6 hr/24 hr 0.65 0.65
12 hr/24 hr 0.8
24 hr/P. Día 1.14
Estudio: “Construcción Presa Sistema de Riego Bombo”
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Se usarán los coeficientes de Oruro, por ser los más cercanos cerc anos y similares a la región de estudio donde se tiene información confiable. Finalmente haciendo uso de la información de la Tabla 21 y la Tabla 22 se determinó las precipitaciones correspondientes a diferentes períodos de retorno y duraciones. Los resultados se muestran en la Tabla 23. Tabla 23. 23. Valor Valor es de Precipit ación d e Diseño TIEMPO
PROBABILIDAD PROBAB ILIDAD
FACTOR DE
(Ktr*SlogQ)
LogQtr
RECURRENCIA RECURRENCIA CURVA SKEW
(años) (años )
(%)
(tabl as)
2 5 10 25 50 100 200 500 1000
50.00 20.00 10.00 4.00 2.00 1.00 0.50 0.20 0.10
(0.2971) 0.6224 1.3083 2.2088 2.8868 3.5632 4.2385 5.0250 5.8115
2.2. 2.2.
(0.03287) 0.06885 0.14472 0.24433 0.31933 0.39416 0.46886 0.55586 0.64286
1.36860 1.47032 1.54619 1.64580 1.72080 1.79563 1.87033 1.95733 2.04433
Lluvia máxima diaria Ptr (mm)
6 H de 24 H
23.37 29.53 35.17 44.24 52.58 62.46 74.19 90.64 110.75
15.19 19.20 22.86 28.76 34.18 40.60 48.22 58.92 71.99
0.65
Tiempo de Concentraci ón
Para el cálculo de los caudales de crecida para los diferentes períodos de retorno se utilizará el método del Soil Conservation Conser vation Service Neh 4. En este método el tiempo de Concentración se calcula según la siguiente expresión: expresión: .
= 0.6 . ∗ . ∗ + 1 1 = 1900 1900 ∗ .
= 1000 − 10
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Donde: tc = Tiempo de Concentración en Horas l = Tiempo de Retardo en Horas L = Longitud del cauce principal en Pies S = Cobertura de suelo Hidrológico en Pulgadas CN = Número de Curva Y = Pendiente del cauce principal en Porcentaje Finalmente, el tiempo al pico se calcula según:
= 0.7 ∗ El tiempo de concentración correspondiente a la cuenca de estudio es de 0.89 [Hr] 2.3. 2.3. Precipit ación Efectiva La precipitación efectiva se calculó mediante la siguiente expresión:
− 0.2 0 .2∗ ∗ = + 0.8 ∗ ; > = 25400 − 254 = 0.2 ∗
Dónde: Pd = Precipitación de diseño para el Periodo de Retorno correspondiente en mm S = Cobertura de suelo Hidrológico en mm Ia = Abstracción Inicial en mm Si Pd < Ia -> Pe = 0 mm Para las cuencas en estudio se tiene un tiempo de concentración de 0.42 Horas para cuenca de la Presa y de 0.55 Horas para la cuenca de la Toma
22
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2.4. 2.4.
Determin Determin ación del caudal pico pic o e Hidrog rama de crecidas. creci das.
Siguiendo el método del SCS, se determina la familia de Hidrograma en la Gráfica 1 en función al Número de Curva y la Precipitación de diseño en pulgadas: Gráfica 1. Familias de Hidro grama
Con el número de curva y el valor de la precipitación en pulgadas se pude determinar la duración de exceso de lluvia en horas (To) en el siguiente gráfico.
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Gráfica 2. Duración en exceso de Lluv ia
Con el dato del número de familia se buscó a relación To/Tp corregida en la tabla correspondiente. Con esta nueva relación se calculó un nuevo Tiempo al pico correspondiente a la cuenca
= /
El caudal qp’ se calcula con la siguiente expresión:
484 ∗ ∗ ′ = 484
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Donde: A = Área de la cuenca en millas cuadradas tpcorr = = Tiempo al pico ajustado para la cuenca en Horas qp’ = Caudal Pico un itario en pies 3/s/pulg Luego
= ∗ ′
Dependiendo del número de familia del Hidrograma se tendrán los coeficientes por los que se debe multiplicar tanto tp como qp para hallar el Hidrograma de crecida correspondiente a la cuenca, y de esta manera determinar el caudal máximo de crecida para el correspondiente período de retorno. De esta forma se tiene un caudal máximo de 6.39 m 3/s para un período de Retorno de 500 años. Por otro lado, se tienen los siguientes valores para la cuenca de la Obra de Toma. Tabla Tabla 24. Caudales Caudales de Crecida para di ferentes Períodos d e retorn o para la cu enca de la Toma Período de Retorno 25 50 100 500
Q [m3/s] 4,16 5,29 6,43 12,51
Tabla Tabla 25. Caudales Caudales de Crecida para di ferentes Períodos de retor no para l a cuenca de la Toma Período de Retorno 500
Q [m3/s] 11,85
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2.5. 2.5. Laminaci ón de la onda de crecid a. 2.5. 2.5.1. 1. Función Funci ón de Tránsito .
Para realizar el análisis de Laminación de crecida primeramente se calculó la relación entre el caudal descargado por el vertedero en función del volumen almacenado 2S/t + O. Para esto se asumió una longitud de vertedero de 6 m, un coeficiente de vertedero de 2.2 y un intervalo del Hidrograma de 17.2 min según lo calculado, también se usó la información de las curvas altura-volumen para calcular el almacenamiento “S” y el volumen de d e almacenamiento calculado de 31.586,01 m 3. La cota de vertedero es de 3876 msnm y la cota de cero volúmenes es de 3868 msnm. Tabla Tabla 26. Relació Relación n Caudal d e vertedero-Volumen almacenado COTA [m]
ALTURA ALTUR A "H" [m]
CAUDAL "O" [m3/S]
ALMACENAMIENT ALM ACENAMIENT "S" [m 3]
3,876.00
8.00
0.00
3,876.05
8.05
0.13
11,839.40
23.06
3,876.10
8.10
0.38
12,573.15
24.72
3,876.15
8.15
0.69
13,306.90
26.46
3,876.20
8.20
1.06
14,040.65
28.25
3,876.25
8.25
1.49
14,774.40
30.10
3,876.30
8.30
1.95
15,508.15
31.98
3,876.35
8.35
2.46
16,241.90
33.91
3,876.40
8.40
3.01
16,975.65
35.88
3,876.45
8.45
3.59
17,709.40
37.88
3,876.50
8.50
4.20
18,443.15
39.92
3,876.55
8.55
4.85
19,176.90
41.98
3,876.60
8.60
5.52
19,910.65
44.08
3,876.65
8.65
6.23
20,644.40
46.21
3,876.70
8.70
6.96
21,378.15
48.36
3,876.75
8.75
7.72
22,111.90
50.54
3,876.80
8.80
8.50
22,845.65
52.74
3,876.85
8.85
9.31
23,579.40
54.97
3,876.90
8.90
10.14
24,313.15
57.23
3,876.95
8.95
11.00
25,046.89
59.51
3,877.00
9.00
11.88
25,780.64
61.81
(2S/T+O) [m 3/S] 0.00
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Con esta relación se elabora la siguiente tabla, partiendo del Hidrograma Hidrogram a de entrada calculado para 500 años de período de Retorno: Tabla 27. 27. Cálcu Cálculo lo del hidr h idrogr ograma ama a la salida salid a del del vertedero vert edero TIEMPO [min]
0.00 0.29 0.57 0.86 1.15 1.43 1.72 2.01 2.30 2.58 2.87 3.16 3.44 3.73 4.02 4.30 4.59 4.88 5.16 5.45 5.74 6.02 6.31
HIDROGRAMA HIDROGRAMA DE ENTRADA, I J DE SALIDA, [m 3/s] OJ [m 3/s]
0.000 0.086 0.299 0.855 1.583 6.330 11.848 9.153 6.373 4.790 3.764 3.122 2.695 2.395 2.224 2.053 1.925 1.882 1.796 0.984 0.257 0.128 0.043
0.00 0.00 0.01 0.02 0.07 1.45 6.85 7.48 6.18 4.94 4.01 3.35 2.89 2.57 2.34 2.15 2.02 1.93 1.66 1.17 0.75 0.50
Alt ura ur a Vertedero [m]
0.00 0.00 0.01 0.02 0.03 0.25 0.69 0.73 0.65 0.56 0.48 0.43 0.39 0.36 0.34 0.32 0.31 0.30 0.27 0.21 0.16 0.12
De esta manera se determina una altura de vertedero de 0.66 m. para un caudal máximo de 10,57 m 3/s 3. ESTIMACIÓN ESTIMACIÓN DE ALTURA AL TURA DE PRESA 3.1. 3.1.
Determin Determin ación de Bordo Bor do Libre Lib re
En la zona se tiene un valor de velocidad de viento de 1.66 m/seg, éste dato es el que ha proporcionado realizar el cálculo del bordo libre por la sobre elevación de las olas debido al viento, asimismo se ha tomado en cuenta el dato del largo máximo
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del embalse con el propósito de calcular dichas sobre elevaciones, es así que a continuación se nuestra el cálculo realizado para la determinación del bordo libre: Longitud máxima de espejo de agua (fetch) Velocidad Velocidad del viento Altu Al tura ra de d e las olas ol as Altu Al tura ra de d e so bre br e elevaci elev aci ón debi do al vien v iento to Altu Al tura ra de d e la o la prev p revis is ible ib le Altu Al tura ra de d e ro damien dam iento to de las l as olas o las Asent As entami amient ento o máx imo del coro co ro namien nam iento to Altu Al tura ra de d e seg urid ur idad ad Altu Al tura ra de d e Bord Bo rd o Lib L ibre re
3.2. 3.2.
H = 0.0208 V o
w Ho
5/4
L= Vw = Ho =
0,145 km 1,66 m/seg 0,021 m
Ho1 = Ho2 = Ho3 =
0,027 m 0,014 m 0,014 m 1,0E-03 m 1 m 1,06 m
L1/3
Ho1 = (4/3) Ho2 = (2/3) Ho Ho3 = (2/3) Ho
Δh =
HBL = Ho1+Ho2+H03+ Δh+Hs
Hs = HBL =
Curva Altura Altu ra – Área
Con los datos de la topografía proporcionada se calculan las áreas de inundación correspondientes, delimitadas por cada curva de nivel y el eje proyectado de la presa. De esta manera se obtiene el gráfico mostrado a continuación:
Tabla 28. 28. Curva Al tru ra-Área H [m]
Area [m2]
0 1 2 3 4 5
0,00 681.12 1,661.13 2,318.66 3,465.32 5,146.87
Cota H [m] [m.sn.m.] 3868 6 3869 7 3870 8 3871 9 3872 3873
Area [m2] 6,797.55 8,535.94 11,105.65 14,674.99
Cota [m.s.n.m.] 3874 3875 3876 3877
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Gráfica 3. Curv Curva a Altura-Area Altu ra-Area
3.1. 3.1. Curva Curv a Altur Alt ura a – Volumen
Con la curva altura-área asi determinada se calcula los volúmenes comprendidos entre cada correspondiente curva de nivel, a fin de determinar la Curva AlturaVolumen que se muestra a continuación .
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Tabla 29. 29. Curv Curv a Altru ra-Volu ra-Volu men H [m]
Volumen acumulado [m3]
Volumenes Cota [m.sn.m.] Característicos [m3]
0 1 2 3
0 681.12 2,342.26 4,660.92
3868 3869 3870 3871
4
8,126.24
3872
5 6 7 8 9
13,273.11 20,070.66 28,606.60 39,712.25 54,387.24
3873 3874 3875 3876 3877
Descripción
8,126.24 Volumen Muerto
31,586.01 Volumen Útil
Gráfica 4. Curva Altura-Volumen
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3.3.
Altur Alt ura a de la Presa
La altura Total proyectada para la presa viene determinada por los volúmenes característicos característicos en conjunto con la curva Altura-Volumen, Altura-Volumen, así como los cálculos del vertedero y del Bordo Libre. Los resultados para el Presente Proyecto se detallan en la Tabla siguiente. Tabla 30. 30. Alturas c aracterísticas de la repr esa Altura Hasta Volumen Muerto Altura Hasta Volumen Útil Altura del NANE Altura Bordo Libre Altura Total
5 4 9 1,5 10,5
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4. AFOROS
A continuación se detallan los aforos de las estaciones: ESTACION: QUEBRADA RORRIO PAMPA NOVIEMBRE:
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DICIEMBRE:
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ENERO:
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FEBRERO:
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MARZO:
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ABRIL: AB RIL:
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MAYO:
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JUNIO:
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AGOSTO:
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ESTACION ESTACION:: RIO LL AJTAPARA NOVIEMBRE:
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DICIEMBRE:
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ENERO:
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FEBRERO:
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MARZO:
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ABRIL: AB RIL:
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MAYO:
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JUNIO:
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AGOSTO:
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A continuación se detalla el resumen de los ensayos mostrados anteriormente para ambas estaciones:
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5. CONCLUSIONES
Se han tomado en cuenta dos fuentes fuent es de agua, lo que genera dos cuencas cuenc as de aporte distintas con las siguientes Caracteristicas Caracteristicas Geomeorfologicas: Geomeorfologicas: Características Morfométricas Cuenca de la Presa PARAMETROS DE FORMA AREA DE LA CUENCA (Km²): PERIMETRO DE LA CUENCA (Km): LONGITUD CURSO PRINCIPAL (km): COEFICIENTE DE COMPACIDAD (Kc) FACTOR DE FORMA (F) ANCHO PROMEDIO (Ap) RECTANGULO EQUIVALENTEL [Km] RECTANGULO EQUIVALENTE l [Km] RADIO DE CIRCULARIDAD (Rc) RADIO DE ELONGACION (R) ALEJAMIENTO MEDIO (Am)
PARAMETROS DE RELIEVE 1,60 8,21 0,98 1,82 1,66 1,63 3,67 0,44 0,30 0,39 2,90
4017 3900 3958 3954 3900 3,18 5,47
ALTURA MAXIMA DE LA CUENCA (msnm): ALTURA MINIMA DE LA CUENCA (msnm): ALTURA MEDIA DEL RIO (msnm): ALTURA MAXIMA DEL RIO (msnm): ALTURA MINIMA DEL RIO (msnm): PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA PENDIENTE MEDIA DEL RIO (Ir)
Característi Característi cas Morfo métri cs de la Cuenca de la Obra de Toma Toma PARAMETROS DE FORMA AREA DE LA CUENCA (Km²): PERIMETRO DE LA CUENCA (Km): LONGITUD CURSO PRINCIPAL (km): COEFICIENTE DE COMPACIDAD (Kc) FACTOR DE FORMA (F) ANCHO PROMEDIO (Ap) RECTANGULO EQUIVALENTEL [Km] RECTANGULO EQUIVALENTE l [Km] RADIO DE CIRCULARIDAD (Rc) RADIO DE ELONGACION (R) ALEJAMIENTO MEDIO (Am)
PARAMETROS DE RELIEVE 2.03 7.34 2.13 1.44 0.45 0.95 2.99 0.68 0.47 0.53 2.10
4171 3881 4010 4117 3881 9.70 11.08
ALTURA MAXIMA DE LA CUENCA (msnm): ALTURA MINIMA DE LA CUENCA (msnm): ALTURA MEDIA DE LA CUENCA (msnm): ALTURA MAXIMA DEL RIO (msnm): ALTURA MINIMA DEL RIO (msnm): PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA PENDIENTE MEDIA DEL RIO (Ir)
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TEMPERATURA: Los datos de temperatura media mensual obtenidos de la estación Punas, son las siguientes Temperatur Temperatur a media m ensual (ºC) Estaci Estación ón Chinoli Chinol i (1963 - 201 2015) 5) Estación Puna
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Anual 13,2 13,0 12,9 12,3 10,7 9,1 9,0 11,8 13,0 13,8 13,7 11,9 12,9
El rango de Temperaturas está entre los 9 y 14 ºC, siendo los meses más fríos los de mayo, junio, julio y agosto. PRECIPITACION: Los valores medios mensuales de precipitación para la cuenca de la presa es la siguiente: Precipitacio Precipi taciones nes m edias mensuales m ensuales (Cuenca (Cuenca Presa) (mm) (1976-2 (1976-201 015) 5) Estación
Ene
Feb
Mar
Abr May Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
Anual
Precipitación 90,04 72,59 62,63 22,80 4,64 2,32 1,58 5,33 13,79 29,66 44,03 81,94 431,36 media
De la información resultante, resultante, se definen las siguientes características:
Se ha determinado determinado el valor promedio interanual interanual de la Precipitación Precipitación Total Anual en: 431.36 mm.
La precipitación mínima se produce en el mes de Julio con 1.58 mm. en promedio para el período.
La precipitación máxima se presenta en el mes de Enero con un valor de 90.04 mm en promedio.
El año Hidrológico Hidrológico se inicia en el mes de Ju Julio. lio.
Se puede observar un incremento marcado en la época lluviosa, con una diferencia máxima de 88.46 mm entre los meses de estiaje y los meses lluviosos. Asimismo se calculó el valor de precipitación media para la cuenca destinada a la Obra de Toma.
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Precipitacio Precipi taciones nes medias mensu ales (Cuenca (Cuenca Obra de Toma) Toma) (mm) (1976-2015) Estación Precipitación media
Ene
Feb
Mar
Abr
89,95 72,52 62,62 22,78
May 4,67
Jun
Jul
2,35
1,61
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
5,34 13,79 29,69 44,03 81,96 431,30
Para este caso se tiene:
El promedio interanual de la Precipitación Total Anual es de: 431.3 mm. La precipitación mínima se produce en Julio con 1.61 mm. en promedio para el período. La precipitación máxima se presenta en el mes de Enero con un valor de 89.95 mm en promedio. El año Hidrológico Hidrológico se inicia en el mes de Ju Julio. lio.
Se observa que existe una diferencia máxima de 88.34 mm entre los meses de estiaje y los meses lluviosos. COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO: Los coeficientes de escurrimientos mensuales son los siguientes: Coefici Coefici entes entes de escurrimi ento mensuales. C
Jun Jul Ago Sep Sep Oct Oct Nov 0,50 0,57 0,48 0,45 0,46 0,50
Anual
Dic Dic Ene Feb Feb Mar Mar 0,46 0,35 0,37 0,65
Abr May May Promedio Promedio 0,45 0,52 0,48
VOLUMEN DE SEDIMIENTOS: Del análisis de volumen de sedimentos se obtuvo un volumen muerto o de sedimentación total de 8,126 m3 para una vida útil de 25 años VOLUMENES CARACTERISTICOS: De acuerdo al cálculo efectuado en la operación simulada del embalse, se determinaron los siguientes volúmenes:
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Volúmenes Volúmenes característicos[m3] característicos[m3] Volumen Muerto Volumen Útil Volumen Total
8,126.24 m 3 31,586.01 m3 39,712.25 m3
ESTUDIO DE CRECIDAS Según los cálculos realizados se tiene: Tabla Tabla 31. Caudales Caudales de Crecida para diferentes Períodos d e retorn o para la cuenca de la Toma Período de Retorno 25 50 100 500
Q [m3/s] 4,16 5,29 6,43 12,51
Tabla Tabla 32. Caudales Caudales de Crecida para di ferentes Períodos d e retorn o para la cu enca de la Toma Período de Retorno 500
Q [m3/s] 11,85
TRANSITO DE CRECIDAS: Se obtiene un caudal máximo de 10,57 m 3/s, que genera una altura de crecida de 0.66 m AFOROS: En Ambas estaciones de aforo se realizaron los aforos en los meses de noviembre y diciembre de 2015 y los meses de enero, febrero, marzo, junio, agosto del año 2016. En lo que respecto a los caudales aforados en la estación: quebrada quebrada rorrio pampa, el caudal máximo que se midió fue de 7.85 [l/s] registrados el 26/03/2016y el mínimo fue de 0.399 [l/s] registrado el 27/06/2016.
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Y el resto de los aforos registraron los siguientes caudales:
En lo que respecto a los caudales aforados en la estación: rio llajtapara, el caudal máximo que se midió fue de 21.656 [l/s] registrados el 02/12/2015 y el mínimo fue de 0.736 [l/s] registrado el 27/06/2016. Y el resto de los aforos registraron los siguientes caudales:
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