7/26/2019 0 Trabajo Hidrologia PDF
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TRABAJO DE DRENAJES
Presentado a:
BERNARDO DIAZIngeniero Civil
PRESENTADO POR:
YANNY CHAVEZ
CAROLINA CASTRO DIAZRONALD ALBERTO TRIANA PEDRAZA
ESCUELA DE INGENIEROS MILITARESESP. DISEO DE VIAS Y AEROPISTAS
BOGOT D.C.
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TRABAJO DE DRENAJES
Presentado a:
BERNARDO DIAZIngeniero civil
PRESENTADO POR:
YANNY CHAVEZ
CAROLINA CASTRO DIAZRONALD ALBERTO TRIANA PEDRAZA
ESCUELA DE INGENIEROS MILITARESESP. DISEO DE VIAS Y AEROPISTAS
BOGOT D.C.
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INTRODUCCIN.
El presente informe pretende analizar informacin hidrolgica con la finalidad de generar dimensiones de estructuras hidrulicasutilizadas en las vas. Para lo anterior se tiene registros de estaciones en las cuales se puede analizar informacin como caudalesy precipitacin, la cual es detallada por diversas metodologas con la finalidad de escoger la ms apropiada.
Con el presente trabajo tambin se quiere profundizar y analizar la influencia de los anlisis hidrolgicos en el predimensionamiento de estructuras hidrulicas.
.
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1.APLICACIN DE MTODOS ESTADISTICOS EJERCICIO 1.
1.1.
Datos de Anlisis Municipio de Maicao
I D E A M - INSTITUTO DE HIDROLOGIA, METEOROLOGIA Y ESTUDIOS AMBIENTALESSISTEMA DEINFORMACION
VALORES MXIMOS MENSUALES DE CAUDALES (m3/seg) NACIONAL AMBIENTAL
FECHA DE PROCESO: 2004/03/11ESTACION: 1506706EJEMPLO EL
LATITUD 1107NTIPOEST LM
DEPTO LAGUAJIRA
FECHA-INSTALACION1976-DIC
LONGITUD 7235W
ENTIDAD
01IDEAM MUNICIPIO MAICAO FECHA-SUSPENSION
ELEVACION 300 m.s.n.m.
REGIONAL 05 MAGDALENA CORRIENTE TABACO EL
AOEST
ENT
ENERO
*FEBRE
RO*
MARZO
*ABR
IL*
MAYO
*JUNIO
*JULI
O*
AGOSTO
*SEPTIEM
BRE*
OCTUBRE
*NOVIEM
BRE*
DICIEMBRE
*VR
ANUAL
1978 2 01 0.36 0.024 0.02418.6 8 1.26
3.942
1.74 8.52 6 0.588 1.662 41.43 8 0.786 41.43
1979 2 010.21
6 0.114 0.0480.162
2.226
22.37
0.408 0.162 8.568 25.362 8.904 15.06 25.362
1980 2 01 1.56 0.222 0.120.138
0.222
0.192
0.048 0.732 0.486 42.6 8 5.076 4.008 42.6
1981 1 010.19
2 17.4 8 2.55626.4 8 26.4 8 4.32 6
26.4 8 3.12 4.08 8 4.2 8 2.346 4.08 26.4
1982 2 01 6.72 6 0.426 0.3660.246 2.04 6 1.5 6
9.54 6 9.6 6 4.08 6 2.6712 1.62 0.6408 9.6
1983 2 010.40
80.136
8 5.04 62.28 5.94 1.98
0.18 5.94 0.1368 0.9 0.384 0.06 8 5.94
1984 2 010.03
6 0.018 0.0240.03
0.072 0.84
2.802 0.258 4.14 7.44 44.88 9.24 44.88
1985 2 010.40
8 0.048 0.09610.2
2.172 0.18
0.096 0.096 0.192 4.14 7.44 38.58 8 38.58
1986 2 010.32
4 0.228 0.1323.63
1.944
5.742
0.18 2.328 22.074 52.8 8 2.478 0.528 3 52.8
1987 2 010.22
8 0.312 0.0960.408
17.26 4.62 8
11.82 6 33.96 0.342 16.998 5.478 34.17 34.17
1988 1 010.25
8 0.168 0.1681.11
1.356
22.07 8
0.288 7.056 20.898 14.244 8 4.764 1.908 22.068
1989 2 011.60
2 0.666 0.3840.168 0.18
0.108
8.34 8 0.192 31.818 8 13.44 8 25.716 8 23.964 31.818
1990 2 010.33
6 0.222 0.128.532 8
23.38 8
0.528
0.402 0.24 16.86 8 17.886 8 4.752 0.816 23.376
1991 2 010.25
5 0.15 0.1650.055
0.195
0.055
0.195
0.0984 0.15 0.15 0.195 0.351 0.354
1992 2 01 0.21 8 0.132 0.150.036 8
0.318 8
0.288
0.27 0.096 8 0.222 14.94 6 20.964 8 15.948 8 20.964
1993 2 01 0.12 6 0.54 6.12 65.52 6 18 8
1.308
5.52 5.52 2.76 0.294 3.54 0.582 18
1994 2 010.11
4 0.024 0.0180.072
0.072
0.024 1.086 8 7.14 8 5.652 8 2.82 8 7.14
1995 1 010.24
6 0.096 0.3240.834
2.136
3.192
11.4 24.27 8 13.86 8 7.89 8 2.514 8 0.174 24.27
1996 2 010.14
4 0.126 0.1140.078 4.71
0.174
0.804 0.27 15.948 8 13.758 8 12.828 8 13.344 8 15.948
1997 2 01 0.84 0.216 0.2280.192
0.108 0.57
0.18 0.072 0.132 3 3.405 3 0.57 0.06 3.408
1998 2 010.01
8 3 0.018 0.0060.39 12.2 0.39
0.252 0.348 0.12 0.144 0.84 4.968 12.204
1999 2 010.14
4 0.114 0.1141.08
0.156
0.168
0.078 0.144 3 0 0 0 0 1.08
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MEDIOS 0.7 1.0 0.7 3.6 5.6 3.4 3.9 4.9 6.8 11.5 9.2 7.8 4.9MAXIM
OS 6.72 17.4 6.1226.4 26.4
22.37
26.4 33.96 31.818 52.8 44.88 38.58 52.8
MINIMOS
0.018 0.018 0.006
0.03
0.072
0.024
seco seco 0 0 0 0 seco
DESVIACION ESTANDAR 15.197
MEDIA (PROMEDIO) 22.836COEFICIENTE DEASIMETRIA 0.243
DESVIACION ESTANDAR 15.197
VARIANZA230.94
2MEDIA ARITMETICA(PROMEDIO) 22.836COEFICIENTE DEVARIACIN 0.665
NUMERO DE DATOS 22
1.2.
Estadstica de los datos
DESVIACION ESTANDAR 15.197
MEDIA (PROMEDIO) 22.836
COEFICIENTE DE ASIMETRIA 0.243
DESVIACION ESTANDAR 15.197
VARIANZA 230.942
MEDIA ARITMETICA (PROMEDIO) 22.836
COEFICIENTE DE VARIACIN 0.665
NUMERO DE DATOS 22.000
1.3.
Anlisis de los datos por la metodologa Weibull
AOVr. Max Anual
(m3/s)
Vr. Max AnualOrdenado
(m3/s)m
PROBABILIDAD(m/n+1)
WeibullTr=(n+1)/m
(PERIODO DERETORNO)
1978 41.43 52.8 1 0.0434783 23.00
1979 25.362 44.88 2 0.0869565 11.50
1980 42.6 42.6 3 0.1304348 7.67
1981 26.4 41.43 4 0.1739130 5.75
1982 9.6 38.58 5 0.2173913 4.60
1983 5.94 34.17 6 0.2608696 3.831984 44.88 31.818 7 0.3043478 3.29
1985 38.58 26.4 8 0.3478261 2.88
1986 52.8 25.362 9 0.3913043 2.56
1987 34.17 24.27 10 0.4347826 2.30
1988 22.068 23.376 11 0.4782609 2.09
1989 31.818 22.068 12 0.5217391 1.92
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AO Vr. Max Anual Vr. Max Anual m PROBABILIDAD Weibull
1990 23.376 20.964 13 0.5652174 1.77
1991 0.354 18 14 0.6086957 1.64
1992 20.964 15.948 15 0.6521739 1.53
1993 18 12.2 16 0.6956522 1.44
1994 7.14 9.6 17 0.7391304 1.351995 24.27 7.14 18 0.7826087 1.28
1996 15.948 5.94 19 0.8260870 1.21
1997 3.408 3.4 20 0.8695652 1.15
1998 12.204 1.1 21 0.9130435 1.10
1999 1.08 0.354 22 0.9565217 1.05
1.4.
Anlisis de los datos por la metodologa Gumbell
Yn= 0.5368
De la tabla 3.5 para 22
datos.n= 1.0754
TrK (registro 20
datos)
Q mx =Qm+K *Sa
(m3/s)
5 0.896 36.446
10 1.593 47.051
25 2.475 60.450
50 3.129 70.390
100 3.778 80.256
1.5. Anlisis de los datos por la metodologa Log Pearson III
Media: (PROMEDIO) 22.84
Numero de datos: 22.00
Desviacin Estndar Sy o Sx= 0.49
Coeficiente de Asimetra (Cs) = -1.389
AOVr. Max Anual
(m3/s)Vr. Max Anual
Ordenado (m3/s)Y=LOG X
LOG 10(Vr MaxAnual ordenado)
(Y-Y TRAZO )^2 (Y-Y TRAZO )^3
1978 41.43 52.8 1.6173 0.1815 0.0773
1979 25.362 44.88 1.4042 0.0453 0.0096
1980 42.6 42.6 1.6294 0.1919 0.0841
1981 26.4 41.43 1.4216 0.0530 0.0122
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AO Vr. Max Anualm3 s
Vr. Max AnualOrdenado m3 s
Y=LOG XLOG 10 Vr Max
(Y-Y TRAZO )^2 (Y-Y TRAZO )^3
1982 9.6 38.58 0.9823 0.0437 -0.0091
1983 5.94 34.17 0.7738 0.1743 -0.0728
1984 44.88 31.818 1.6521 0.2123 0.0978
1985 38.58 26.4 1.5864 0.1561 0.0616
1986 52.8 25.362 1.7226 0.2823 0.1500
1987 34.17 24.27 1.5336 0.1172 0.0401
1988 22.068 23.376 1.3438 0.0232 0.0035
1989 31.818 22.068 1.5027 0.0969 0.0302
1990 23.376 20.964 1.3688 0.0315 0.0056
1991 1 18 0.0000 1.4193 -1.6908
1992 20.964 15.948 1.3215 0.0169 0.0022
1993 18 12.204 1.2553 0.0041 0.0003
1994 7.14 9.6 0.8537 0.1140 -0.0385
1995 24.27 7.14 1.3851 0.0375 0.0073
1996 15.948 5.94 1.2027 0.0001 0.0000
1997 3.408 3.408 0.5325 0.4340 -0.2860
1998 12.204 1.08 1.0865 0.0110 -0.0012
1999 1.08 0.354 0.0334 1.3407 -1.5524
SUMA = 26.209 4.987 -3.069
Y TRAZO= 1.191
Tr PK (de cuadro 3.8)
Log Q mx = Xtrazo +K*Sx Q (m3 /s)
5 0.200 0.830 1.596 39.42690
10 0.100 1.040 1.698 49.90318
25 0.040 1.080 1.718 52.19402
50 0.020 1.270 1.810 64.59666
100 0.010 1.200 1.776 59.71703
1.6.
Detalle de resultados metodologa Gumbell,Weibull y Log Pearson 3
P de Retorno Log Pearson III Gumbel Weibull
Tr Q (m3 /s)Q mx = Qm+K
*Sa (m3/s)Q (m3 /s)
5 39.4269 36.446 34.00
10 49.90318 47.051 46.00
25 52.19402 60.45 62.00
50 64.59666 70.39 0.000
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100 59.71703 80.256 0.000
1.7.
Detalle de los grficos para la metodologa Gumbell yWeibull
Grfico Metodologa Weibull
Del grfico anterior tenemos: Para 5 aos el valor del caudal es 34 m3/s.Para 10 aos el valor del caudal es 46 m3/s.Para 25 aos el valor del caudal es 62 m3/s.
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Grfico metodologa Log Pearson.
TENDENCIA WEIBULL
TENDENCIA GUMBEL
TENDENCIA LOG PEARSON III
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Grfico metodologa Log Pearson.
TENDENCIA WEIBULLTENDENCIA GUMBEL
TENDENCIA LOG PEARSON III
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Conclusin: Con el anterior grfico podemos ver que las dos metodologas Gumbell y log Pearson III poseen unatendencia muy similar respecto a Weibull, por tanto los resultados de los valores para los periodos de retorno de 5, 10y 25 aos son casi iguales.
2.
APLICACIN DE MTODOLOGA LLUVIA ESCORRENTIA
2.1.
MTODOS ESTADISTICOS EJERCICIO 2.
Para el presente ejercicio se calculara previamente la mejor alternativa de precipitacin para 24 horas, para nuestro caso laestacin del Vizarrn.
2.2. Datos de Anlisis Estacin El Vizarrn
PROYECTO QUERTARO - PREDISEO DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO
ESTUDIOS Y DISEOS DEL DRENAJE DE LAS VAS
ESTACIN VIZARRN
Precipitacin Mxima en 24 horas
AoMes Precipitacin
MximaENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE
1979 0.00 6.90 0.00 5.70 6.00 33.60 21.30 5.70 8.70 2.10 7.50 14.40 33.60
1980 21.60 7.80 4.80 4.50 8.70 1.80 3.90 10.20 9.00 4.50 2.40 0.30 21.60
1981 21.60 1.80 3.60 27.60 7.20 14.10 17.16 5.22 9.78 4.38 0.00 1.08 27.60
1982 0.00 1.68 0.00 15.48 12.78 3.78 6.18 8.22 2.28 19.38 2.82 4.44 19.38
1983 9.00 0.42 3.24 0.00 11.88 1.44 20.22 8.58 19.68 6.48 13.50 0.30 20.22
1984 4.68 6.96 5.04 0.36 8.04 9.72 18.00 6.12 12.00 3.84 3.30 1.44 18.00
1985 5.88 0.72 0.00 14.70 23.40 45.12 28.50 10.38 4.08 0.48 6.96 2.10 45.12
1986 0.00 3.36 0.00 6.72 9.24 41.16 9.00 3.48 12.00 21.00 6.96 4.38 41.16
1987 0.30 0.00 2.40 8.40 6.60 22.50 7.80 2.58 12.60 0.30 9.24 0.00 22.50
1988 2.58 0.00 6.90 10.80 2.76 11.40 36.60 23.70 23.40 0.60 0.00 0.00 36.60
1989 0.00 9.60 0.00 1.68 1.50 15.00 1.80 18.30 24.90 5.88 3.90 3.90 24.90
1990 0.00 6.90 0.00 2.40 11.40 21.00 14.10 81.60 22.80 19.80 1.80 1.98 81.60
1991 0.00 1.50 0.00 1.80 6.90 5.10 48.90 16.20 14.10 14.10 5.40 4.20 48.90
1992 20.40 8.70 1.20 4.50 12.60 18.60 12.00 13.80 6.90 7.80 9.90 0.00 20.40
1993 2.10 3.90 0.00 12.60 10.20 0.06 7.50 7.80 67.50 2.10 2.40 0.00 67.50
1994 0.60 0.00 0.30 12.60 7.80 0.18 8.40 9.60 22.80 6.30 0.60 0.00 22.80
1995 1.20 0.30 8.10 3.30 11.40 10.20 13.80 10.20 21.00 6.30 0.90 3.00 21.00
1996 0.00 0.00 0.30 1.50 0.60 7.50 7.80 14.70 19.20 4.80 0.00 1.20 19.20
1997 0.06 1.20 7.20 15.00 13.20 15.60 23.40 6.90 13.20 17.40 16.20 0.48 23.40
1998 0.00 0.00 0.00 0.00 4.80 15.00 6.60 18.00 24.00 18.60 2.10 0.30 24.00
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1999 0.00 0.00 4.50 0.00 1.80 12.60 20.40 4.80 6.60 18.00 1.80 0.60 20.40
MAXIMO 21.60 9.60 8.10 27.60 23.40 45.12 48.90 81.60 67.50 21.00 16.20 14.40 81.60
PROMEDIO 4.29 2.94 2.27 7.13 8.51 14.55 15.87 13.62 16.98 8.77 4.65 2.10 31.42
MINIMO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.60 0.06 1.80 2.58 2.28 0.30 0.00 0.00 18.00
DESVIACION ESTANDAR 17.055
MEDIA (PROMEDIO) 31.423
COEFICIENTE DE ASIMETRIA 1.866
DESVIACION ESTANDAR 17.055
VARIANZA 290.878
MEDIA ARITMETICA (PROMEDIO) 31.423
COEFICIENTE DE VARIACIN 0.543
NUMERO DE DATOS 21
2.3.
Estadstica de los datos
DESVIACION ESTANDAR 17.055
MEDIA (PROMEDIO) 31.423
COEFICIENTE DE ASIMETRIA 1.866
DESVIACION ESTANDAR 17.055
VARIANZA 290.878
MEDIA ARITMETICA (PROMEDIO) 31.423
COEFICIENTE DE VARIACIN 0.543
NUMERO DE DATOS 21
2.4. Anlisis de los datos por la metodologa Weibull
AOVr. Max Anual
(mm)Vr. Max Anual
Ordenado (mm)
mPROBABILIDAD
(m/n+1)
WeibullTr=(n+1)/m
(PERIODO DERETORNO)
1979 33.60 81.6 1 0.0454545 22.00
1980 21.60 67.5 2 0.0909091 11.00
1981 27.60 48.9 3 0.1363636 7.33
1982 19.38 45.12 4 0.1818182 5.501983 20.22 41.16 5 0.2272727 4.40
1984 18.00 36.6 6 0.2727273 3.67
1985 45.12 33.6 7 0.3181818 3.14
1986 41.16 27.6 8 0.3636364 2.75
1987 22.50 24.9 9 0.4090909 2.44
1988 36.60 24.0 10 0.4545455 2.20
7/26/2019 0 Trabajo Hidrologia PDF
13/83
AO Vr. Max Anual Vr. Max Anual m PROBABILIDAD Weibull
1989 24.90 23.4 11 0.5000000 2.00
1990 81.60 22.8 12 0.5454545 1.83
1991 48.90 22.5 13 0.5909091 1.69
1992 20.40 21.6 14 0.6363636 1.57
1993 67.50 21 15 0.6818182 1.471994 22.80 20.4 16 0.7272727 1.38
1995 21.00 20.4 17 0.7727273 1.29
1996 19.20 20.22 18 0.8181818 1.22
1997 23.40 19.38 19 0.8636364 1.16
1998 24.00 19.2 20 0.9090909 1.10
1999 20.40 18 21 0.9545455 1.05
2.5.
Anlisis de los datos por la metodologa Gumbell
De la tabla 3.5 para 22 datos.
Yn= 0.5252
n= 1.0628
Tr K (registro 20datos)
Ll mx. (mm)= LL m+K *Sa
5 0.917 78.441
10 1.623 98.512
25 2.515 123.871
50 3.177 142.684100 3.834 161.358
2.6. Anlisis de los datos por la metodologa Log Pearson III
Media: (PROMEDIO) 31.42
Numero de datos: 21.00
Desviacin Estndar Sy o Sx= 0.19
Coeficiente de Asimetra (Cs) = 1.190
AOVr. Max Anual
(mm)Vr. Max Anual
Ordenado (mm)
Y=LOG XLOG 10(Vr Max
Anual ordenado)(Y-Y TRAZO )^2 (Y-Y TRAZO )^3
1979 33.60 81.6 1.5263 0.0055 0.0004
1980 21.60 67.5 1.3345 0.0138 -0.0016
1981 27.60 48.9 1.4409 0.0001 0.0000
7/26/2019 0 Trabajo Hidrologia PDF
14/83
AO Vr. Max Anualmm
Vr. Max AnualOrdenado mm
Y=LOG XLOG 10 Vr Max
(Y-Y TRAZO )^2 (Y-Y TRAZO )^3
1982 19.38 45.12 1.2874 0.0271 -0.0045
1983 20.22 41.16 1.3058 0.0214 -0.0031
1984 18.00 36.6 1.2553 0.0387 -0.0076
1985 45.12 33.6 1.6544 0.0409 0.0083
1986 41.16 27.6 1.6145 0.0264 0.0043
1987 22.50 24.9 1.3522 0.0100 -0.0010
1988 36.60 24 1.5635 0.0124 0.0014
1989 24.90 23.4 1.3962 0.0031 -0.0002
1990 81.60 22.8 1.9117 0.2113 0.0971
1991 48.90 22.5 1.6893 0.0563 0.0134
1992 20.40 21.6 1.3096 0.0203 -0.0029
1993 67.50 21 1.8293 0.1423 0.0537
1994 22.80 20.4 1.3579 0.0089 -0.0008
1995 21.00 20.4 1.3222 0.0169 -0.0022
1996 19.20 20.22 1.2833 0.0285 -0.0048
1997 23.40 19.38 1.3692 0.0069 -0.0006
1998 24.00 19.2 1.3802 0.0052 -0.0004
1999 20.40 18 1.3096 0.0203 -0.0029
SUMA = 30.493 0.716 0.146
Y TRAZO= 1.452
Tr PK (de cuadro 3.8)
Log LL mx. = Xtrazo +K*Sx LL (mm)
5 0.200 0.730 1.590 38.92258
10 0.100 1.340 1.706 50.77325
25 0.040 3.750 2.162 145.10799
50 0.020 5.720 2.534 342.36097
100 0.010 6.410 2.665 462.44106
2.7.
Detalle de resultados metodologa Gumbell,Weibull y Log Pearson 3
P de Retorno Log Pearson III Gumbel Weibull
Tr Ll (mm)LL mx. = Llm+K
*Sa (mm)LL (mm)
5 38.92 78.44 45.00
10 50.77 98.51 60.00
25 145.11 123.87 78.00
50 342.36 142.68 0.000
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15/83
P de Retorno Log Pearson III Gumbel Weibull
Tr Ll (mm)LL mx. = Llm+K
*Sa (mm)LL (mm)
100 462.44 161.36 0.000
2.8.
CLCULOS DEL MTODO LLUVIA ESCORRENTA.
2.8.1. Periodo de retorno.
a. T (Periodo de retorno para diseo) = 50 aos
2.8.2. Altura de Precipitacin.
b. P ( Altura de precipitacin en 24 horas, pata T aos)= 142.7 mm
2.8.3. Clculo del Nmero de Escorrenta.
c. CN Nmero de curva de escorrenta =
Para el clculo del CN calcularemos inicialmente el Grupo Hidrolgico del suelo para nuestro caso TIPOC.
TIPO DE SUELO
A
Bajo potencial de escorrenta. Suelos que tienen altas capacidades de infiltracin cuando estncompletamente hmedos; consisten principalmente de arenas y/o gravas profundas muy bien
drenadas, estos suelos tienen alta velocidad de transmisin del agua. Arenas profundas conpoco limo y arcilla, incluye tambin a los muy permeables.
B
Moderadamente bajo potencial de escorrenta. Suelos que tienen capacidades de infiltracinmoderadas cuando estn completamente hmedos; consistentes principalmente de suelosmedianamente profundos y drenados, con textura de sus agregados variando entremoderadamente fina a moderadamente gruesa. Estn caracterizados porque tienen velocidadesmedias de transmisin de agua.
C
Moderadamente alto potencial de escorrenta. Suelos de infiltracin lenta, cuando estncompletamente hmedos, con bajo contenido de materia orgnica y alto contenido de arcilla,arenas arcillosas poco profundas y arcillas. Suelos que tienen una capa que impide elmejoramiento hacia abajo del agua o de suelos con textura fina o moderadamente fina, estossuelos tienen baja velocidad de transmisin del agua. Suelos poco profundos que contienenarcilla y coloides en menor cuanta que el grupo D.
D
Alto potencial de escorrenta. Suelos que contienen capacidades de infiltracin muy bajascuando estn completamente hmedas; consistentes principalmente de suelos arcillosos conalto potencial de expansividad, suelos con niveles freticos altos, suelos con capas de arcillacompactas cerca de la superficie o capas delgadas de suelo cerca del material impermeable.Estos suelos tienen velocidades de transmisin de agua muy bajas.
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16/83
Para el grupo C tenemos una rata mnima de infiltracin entre 1,27 mm/h y 3,81 mm/h.
GRUPO Rata mnima de infiltracin (mm/h)
A 7,62 - 11,43
B 3,81 - 7,62
C 1,27 - 3,81D 0 - 1,27
2.8.4. Clculo del Grupo Hidrogeolgico.
Para el clculo de valores del grupo hidrogeolgico del suelo se analizara parte del cuadro 3.9 como se muestraa continuacin:
Del cuadro 3.9. Nmero de Curva de escurrimiento (CN) para Grupos Hidrolgicos en Cuencas Condicin II e Ia=0,20 S
AREAS NO URBANAS
USO DEL SUELO YCOBERTURA
TRATAMIENTODEL SUELO
CONDICININFILTRACIN
GRUPO HIDROGEOLGICO DEL SUELO
A B C D
PASTIZALES
Terrazas a nivel MALA 68 79 86 89
Terrazas a nivel REGULAR 49 69 79 84
Terrazas a nivel BUENA 39 61 74 80
Lneas de nivel MALA 47 67 81 88
Lneas de nivel REGULAR 25 59 75 83
Lneas de nivel BUENA 6 35 70 79
BOSQUES NATURALES
Lneas de nivel MALA 45 66 77 83
Lneas de nivel REGULAR 36 60 73 79
Lneas de nivel BUENA 25 55 70 77
2.8.5. Clculo de la Escorrenta.
Donde: P es la precipitacin mxima
S es la mxima retencin
S= 34.636 mm
E= 90.222 mm
S= (25.400/CN) -254
7/26/2019 0 Trabajo Hidrologia PDF
17/83
2.8.6.
Clculo del Caudal Pico Unitario.
Q = q p * A * E
Para el clculo del q p se calculara el tiempo de Concentracin con la siguiente ecuacin:
Tc = 3,9756 * K* L 0,77 * S -0.385
Donde:
L = Longitud desde el punto ms alejado de la cuenca hasta el punto de inters, en km.S= Pendiente ponderada del cauce, en (m/m).
K= Factor que depende del tipo de superficie de la cuencaSuelos y canales naturales K= 1.0
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18/83
AREA m2
A1 = 1,343,653.83
A2 = 999,377.92
A3 = 4,996,339.65
A4 = 9,507,286.81
A5 = 216,943.62A6 = 1,026,846.80
A7= 284,352.12
A8 = 1,658,823.80
A9 = 430,568.93
A10 = 205,931.81
A11 = 700,565.53
A12 = 4,508,048.00
A13 = 293,951.66
A14 = 1,950,036.62
PUENTE
PUENTE
A1=
A2=
A3=A5=
A6=
A7= A9=
A10=
A11= A12=A13=
A14=
A15=
A8=
Detalle de la longitud del punto ms alejado
7/26/2019 0 Trabajo Hidrologia PDF
19/83
LONGITUD m
L1 = 2,631.33
L2 = 1,991.16
L3 = 3,742.85L4 = Puente
L5 = 555.92
L6 = 778.07
L7= 1992
L8 = 789.55
L9 = 1,532.00
L10 = 1020.43
L11 = 503.56
L12 = 1,044.46L13 = 4124.56
L14 = 899.91
L15 = 1,820.50
Clculo del li y si de cada cuenca:
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 179.75 50 27.816 5.2741 34.0815L2 = 185.48 50 26.95 5.1913 35.7287
L3 = 146.51 50 34.12 5.8412 25.0820
L4 = 110.42 50 45.45 6.7417 16.3788
L5 = 91.93 50 54.38 7.3743 12.4663
L6 = 533.24 50 9.37 3.0610 174.2019
L7= 708.2 50 7.06 2.6571 266.5346
L8 = 364.14 50 13.73 3.7054 98.2728
L9 = 311.66 50 16.69 4.0853 76.2874
Sumatoria 2631.33 739.03
12.68
CUENCA 1
S (Pendiente)
7/26/2019 0 Trabajo Hidrologia PDF
20/83
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)(si) 0.5 li /(Si)^0.5
L1 = 215.19 50 23.23 4.8198 44.6475
L2 = 208.16 50 24.01 4.9000 42.4816
L3 = 81.3 50 61.5 7.8422 10.3670
L4 = 88.28 50 56.63 7.5253 11.7311
L5 = 109.67 50 45.59 6.7520 16.2425
L6 = 415.35 50 12.03 3.4684 119.7516
L7= 504.24 50 9.91 3.1480 160.1771
L8 = 368.97 50 13.42 3.6633 100.7198
Sumatoria 1991.16 506.12
15.48
CUENCA 2
S (Pendiente)
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%) Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 419.93 50 11.907 3.4506 121.6971
L2 = 364.71 50 13.710 3.7026 98.5001
L3 = 287.23 50 17.408 4.1722 68.8430
L4 = 347.42 50 14.392 3.7937 91.5793
L5 = 301.3 50 16.595 4.0737 73.9629
L6 = 116.43 50 42.944 6.5532 17.7669
L7= 197.11 50 25.367 5.0365 39.1361
L8 = 223.32 50 22.389 4.7317 47.1961
L9 = 220.95 50 22.630 4.7571 46.4468
L10 = 260.85 50 19.168 4.3781 59.5801
L11 = 221.3 50 22.594 4.7533 46.5572
L12 = 316.53 50 15.796 3.9745 79.6411
L13 = 465.77 50 10.735 3.2764 142.1583
Sumatoria 3742.85 933.07
16.09
CUENCA 3
S (Pendiente)
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 244.27 50 20.469 4.5243 53.9909
L2 = 150.85 50 33.146 5.7572 26.2019
L3 = 160.8 50 31.095 5.5762 28.8366
Sumatoria 555.92 109.029
26.00
CUENCA 5
S (Pendiente)
7/26/2019 0 Trabajo Hidrologia PDF
21/83
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 48.57 50 102.944 10.1461 4.7870
L2 = 351.38 50 14.230 3.7722 93.1495
L3 = 181.61 50 27.532 5.2470 34.6118
L4 = 103.22 50 48.440 6.9599 14.8307
L5 = 93.29 50 53.596 7.3210 12.7429
Sumatoria 778.07 160.12
23.61
CUENCA 6
S (Pendiente)
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 427.1 50 11.707 3.4215 124.8272
L2 = 193.11 50 25.892 5.0884 37.9509
L3 = 194.19 50 25.748 5.0742 38.2697
L4 = 341.41 50 14.645 3.8269 89.2132
L5 = 82.16 50 60.857 7.8011 10.5319
L6 = 418.59 50 11.945 3.4561 121.1151
L7= 335.44 50 14.906 3.8608 86.8835
Sumatoria 1992 508.79
15.33
CUENCA 7
S (Pendiente)
LONGITUD m Altura (m)
Pendiente
(%) Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 378.41 50 13.213 3.6350 104.1020
L2 = 180.55 50 27.693 5.2624 34.3093
L3 = 230.59 50 21.684 4.6566 49.5194
Sumatoria 789.55 187.93
17.65
CUENCA 8
S (Pendiente)
7/26/2019 0 Trabajo Hidrologia PDF
22/83
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 169 50 29.586 5.4393 31.0703
L2 = 230.61 50 21.682 4.6564 49.5259
L3 = 273.74 50 18.266 4.2738 64.0505
L4 = 146.7 50 34.083 5.8381 25.1281
L5 = 98.83 50 50.592 7.1128 13.8947
L6 = 123.73 50 40.411 6.3569 19.4638
L7= 102.63 50 48.719 6.9799 14.7037
L8 = 108.37 50 46.138 6.7925 15.9543
L9 = 153.52 50 32.569 5.7069 26.9006
L10 = 124.87 50 40.042 6.3278 19.7334
Sumatoria 1532 280.43
29.85S (Pendiente)
CUENCA 9
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 225.38 50 22.185 4.7101 47.8507
L2 = 187.88 50 26.613 5.1588 36.4197
L3 = 185.47 50 26.959 5.1922 35.7212
L4 = 136.18 50 36.716 6.0594 22.4742
L5 = 74.88 50 66.774 8.1715 9.1635
L6 = 74.66 50 66.970 8.1835 9.1232
L7= 135.98 50 36.770 6.0638 22.4247
Sumatoria 1020.43 183.18
31.03S (Pendiente)
CUENCA 10
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 116.36 50 42.970 6.5552 17.7509
L2 = 103.3 50 48.403 6.9572 14.8479
L3 = 157.46 50 31.754 5.6351 27.9428
L4 = 126.44 50 39.544 6.2884 20.1067
Sumatoria 503.56 80.65
38.99S (Pendiente)
CUENCA 11
7/26/2019 0 Trabajo Hidrologia PDF
23/83
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 210.65 50 23.736 4.8720 43.2372
L2 = 191.29 50 26.138 5.1126 37.4157
L3 = 264.86 50 18.878 4.3449 60.9592
L4 = 196.47 50 25.449 5.0447 38.9457
L5 = 181.19 50 27.595 5.2531 34.4918
Sumatoria 1044.46 215.05
23.59S (Pendiente)
CUENCA 12
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 182.15 50 27.450 5.2393 34.7663
L2 = 438.52 50 11.402 3.3767 129.8671
L3 = 183.56 50 27.239 5.2191 35.1708
L4 = 281.24 50 17.778 4.2164 66.7007
L5 = 238.45 50 20.969 4.5792 52.0728
L6 = 149.44 50 33.458 5.7843 25.8354
L7 = 410.7 50 12.174 3.4892 117.7069
L8 = 212.48 50 23.532 4.8509 43.8018
L9 = 146.8 50 34.060 5.8361 25.1538
L10 = 264.76 50 18.885 4.3457 60.9247
L11 = 299.2 50 16.711 4.0879 73.1909
L12 = 145.01 50 34.480 5.8720 24.6952
L13 = 294.59 50 16.973 4.1198 71.5059
L14 = 341.5 50 14.641 3.8264 89.2485
L15 = 369.19 50 13.543 3.6801 100.3205
L16 = 166.97 50 29.945 5.4722 30.5121
Sumatoria 4124.56 981.47
17.66S (Pendiente)
CUENCA 13
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 230.11 50 21.729 4.6614 49.3649
L2 = 486.36 50 10.280 3.2063 151.6882
L3 = 183.44 50 27.257 5.2208 35.1363
Sumatoria 899.91 236.19
14.52S (Pendiente)
CUENCA 14
7/26/2019 0 Trabajo Hidrologia PDF
24/83
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 302.44 50 16.532 4.0660 74.3830
L2 = 258.66 50 19.330 4.3966 58.8314
L3 = 632.84 50 7.901 2.8109 225.1417
L4 = 410.82 50 12.171 3.4887 117.7585
L5 = 117.2 50 42.662 6.5316 17.9435
L6 = 98.536 50 50.743 7.1234 13.8327
Sumatoria 1820.50 507.89
12.85
CUENCA 15
S (Pendiente)
Resumen de pendientes calculadas.
CUENCA S calculada (%)
1 12.68
2 15.48
3 16.09
5 26.00
6 23.61
7 15.33
8 17.65
9 29.85
10 31.03
11 38.99
12 23.59
13 17.66
14 14.52
15 12.85
2.8.7. Clculo del Tiempo de Concentracin.
CUENCAS calculada
(%)L Longitud del punto ms
alejado (m).K
Tiempo deConcentracin
(minutos)
Tiempo deConcentracin
(horas)
1 12.68 2,631.33 1 643.094 10.718
2 15.48 1,991.16 1 480.482 8.008
3 16.09 3,742.85 1 769.547 12.826
5 26.00 555.92 1 147.337 2.456
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25/83
CUENCAS calculada
(%)L Longitud del punto ms
alejado (m).K
Tiempo deConcentracin
(minutos)
Tiempo deConcentracin
(horas)
6 23.61 778.07 1 198.075 3.301
7 15.33 1,992.00 1 482.435 8.041
8 17.65 789.55 1 224.069 3.734
9 29.85 1,532.00 1 304.945 5.082
10 31.03 1,020.43 1 219.692 3.662
11 38.99 503.56 1 116.810 1.947
12 23.59 1,044.46 1 248.575 4.143
13 17.66 4,124.56 1 800.109 13.335
14 14.52 899.91 1 267.186 4.453
15 12.85 1,820.50 1 481.778 8.030
2.8.8.
Clculo de los Caudales Pico Mtodo de Soil Conservation Service.
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26/83
2.8.9.
Clculo de las Descargas Pico Total.
PERIODO DE RETORNO DE 25 AOS.
CUENCAS
calculada
(%)
LLongituddel punto
masalejado(m).
KTiempo de
Concentracin
(minutos)
Tiempo deConcentracin
(horas)
qp A (Area m^2)A (Area
Km ^2)
EQ (Caudal
(m3/s))
1 12.68 2,631.33 1 643.094 10.718 0.025 1347161.56 1.3472 90.222 3.03859
2 15.48 1,991.16 1 480.482 8.008 0.03 1001986.88 1.0020 90.222 2.71204
3 16.09 3,742.85 1 769.547 12.826 0.015 5009383.02 5.0094 90.222 6.77935
5 26.00 555.92 1 147.337 2.456 0.08 157117.48 0.1571 90.222 1.13404
6 23.61 778.07 1 198.075 3.301 0.06 217509.97 0.2175 90.222 1.17745
7 15.33 1,992.00 1 482.435 8.041 0.03 984122.61 0.9841 90.222 2.66369
8 17.65 789.55 1 224.069 3.734 0.05 321265.26 0.3213 90.222 1.44926
9 29.85 1,532.00 1 304.945 5.082 0.04 1663154.30 1.6632 90.222 6.00212
10 31.03 1,020.43 1 219.692 3.662 0.04 431692.97 0.4317 90.222 1.63582
11 38.99 503.56 1 116.810 1.947 0.085 206469.41 0.2065 90.222 1.58339
12 23.59 1,044.46 1 248.575 4.143 0.05 702394.42 0.7024 90.222 3.16857
13 17.66 4,124.56 1 800.109 13.335 0.013 4519816.64 4.5198 90.222 5.30123
14 14.52 899.91 1 267.186 4.453 0.05 294719.05 0.2947 90.222 1.32951
15 12.85 1,820.50 1 481.778 8.030 0.03 1955127.36 1.9551 90.222 5.29187
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3.CLCULOS POR MTODO RACIONAL
3.1.
Datos de Anlisis para el Mtodo Racional
PERIODO DE RETORNO (Aos)
TIEMPO (min)
DURACIN (min)
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
2 Aos 34 26 22 19 17 16 15 14 13 12 11 11
5 Aos 61 48 41 35 32 29 27 25 23 22 21 20
10 Aos 87 68 58 50 46 41 38 36 34 32 30 29
25 Aos 119 94 79 69 62 57 53 49 46 44 41 40
50 Aos 143 113 95 83 75 68 63 59 55 52 50 47
100 Aos 167 131 111 97 87 80 74 68 64 61 58 55
3.2.
Ecuacin general para el mtodo Racional
6,3
** AICQ
Donde:Q= Caudal mximo, en m3/s.C= Coeficiente de escorrenta.I= Intensidad de la lluvia, en mm/h.A= Area de drenaje, en km/m2.
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28/83
3.2.1.
Coeficiente de Escorrenta.
Cuadro 3.15. Coeficientes de escorrenta para ser utilizados en el Mtodo Racional
Caractersticas de la superficiePeriodo de retorno (aos)
2 5 10 25 50 100 500reas desarrolladas
Zonas verdes (jardines, parques, etc.)
Condicin pobre (cubierta de pasto menor del 50% del rea)
Plano, 0,2 % 0,32 0,34 0,37 0,40 0,44 0,47 0,58
Promedio, 2,7% 0,37 0,40 0,43 0,46 0,49 0,53 0,61
Pendiente superior al 7% 0,40 0,43 0,45 0,49 0,52 0,55 0,62
reas no desarrolladas
Pastizales
Plano, 0,2 % 0,25 0,28 0,30 0,34 0,37 0,41 0,53
Promedio, 2,7% 0,33 0,36 0,38 0,42 0,45 0,49 0,58Pendiente superior al 7% 0,37 0,4 0,42 0,46 0,49 0,53 0,60
Bosques
Plano, 0-2% 0,22 0,25 0,28 0,31 0,35 0,39 0,48
Promedio, 2,7% 0,31 0,34 0,36 0,40 0,43 0,47 0,56
Pendiente superior al 7% 0,35 0,39 0,41 0,45 0,48 0,52 0,58
3.2.2.
Tiempo de Concentracin
El tiempo de concentracin ser calculado de acuerdo al mtodo de Kirpich (1940). Donde:
Tc = 3,9756 * K* L 0,77 * S -0.385
Donde:
L = Longitud desde el punto ms alejado de la cuenca hasta el punto de inters, en km.S= Pendiente ponderada del cauce, en (m/m).
K= Factor que depende del tipo de superficie de la cuencaSuelos y canales naturales K= 1.0
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29/83
AREA m2
A1 = 1,343,653.83
A2 = 999,377.92A3 = 4,996,339.65
A4 = 9,507,286.81
A5 = 216,943.62
A6 = 1,026,846.80
A7= 284,352.12
A8 = 1,658,823.80
A9 = 430,568.93
A10 = 205,931.81
A11 = 700,565.53
A12 = 4,508,048.00A13 = 293,951.66
A14 = 1,950,036.62
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30/83
PUENTE
PUENTE
A1=
A2=
A3=A5=
A6=
A7= A9=
A10=
A11= A12=A13=
A14=
A15=
A8=
Detalle de la longitud del punto ms alejado
LONGITUD m
L1 = 2,631.33
L2 = 1,991.16
L3 = 3,742.85
L4 = Puente
L5 = 555.92
L6 = 778.07
L7= 1992
L8 = 789.55
L9 = 1,532.00
L10 = 1020.43
L11 = 503.56
L12 = 1,044.46
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31/83
LONGITUD m
L13 = 4124.56
L14 = 899.91
L15 = 1,820.50
Clculo del li y si de cada cuenca:
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 179.75 50 27.816 5.2741 34.0815
L2 = 185.48 50 26.95 5.1913 35.7287
L3 = 146.51 50 34.12 5.8412 25.0820
L4 = 110.42 50 45.45 6.7417 16.3788
L5 = 91.93 50 54.38 7.3743 12.4663
L6 = 533.24 50 9.37 3.0610 174.2019
L7= 708.2 50 7.06 2.6571 266.5346
L8 = 364.14 50 13.73 3.7054 98.2728
L9 = 311.66 50 16.69 4.0853 76.2874
Sumatoria 2631.33 739.03
12.68
CUENCA 1
S (Pendiente)
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)(si) 0.5 li /(Si)^0.5
L1 = 215.19 50 23.23 4.8198 44.6475
L2 = 208.16 50 24.01 4.9000 42.4816
L3 = 81.3 50 61.5 7.8422 10.3670
L4 = 88.28 50 56.63 7.5253 11.7311
L5 = 109.67 50 45.59 6.7520 16.2425
L6 = 415.35 50 12.03 3.4684 119.7516
L7= 504.24 50 9.91 3.1480 160.1771
L8 = 368.97 50 13.42 3.6633 100.7198
Sumatoria 1991.16 506.12
15.48
CUENCA 2
S (Pendiente)
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32/83
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 419.93 50 11.907 3.4506 121.6971
L2 = 364.71 50 13.710 3.7026 98.5001
L3 = 287.23 50 17.408 4.1722 68.8430
L4 = 347.42 50 14.392 3.7937 91.5793
L5 = 301.3 50 16.595 4.0737 73.9629
L6 = 116.43 50 42.944 6.5532 17.7669
L7= 197.11 50 25.367 5.0365 39.1361
L8 = 223.32 50 22.389 4.7317 47.1961
L9 = 220.95 50 22.630 4.7571 46.4468
L10 = 260.85 50 19.168 4.3781 59.5801
L11 = 221.3 50 22.594 4.7533 46.5572
L12 = 316.53 50 15.796 3.9745 79.6411
L13 = 465.77 50 10.735 3.2764 142.1583
Sumatoria 3742.85 933.07
16.09
CUENCA 3
S (Pendiente)
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 244.27 50 20.469 4.5243 53.9909
L2 = 150.85 50 33.146 5.7572 26.2019
L3 = 160.8 50 31.095 5.5762 28.8366
Sumatoria 555.92 109.029
26.00
CUENCA 5
S (Pendiente)
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 48.57 50 102.944 10.1461 4.7870
L2 = 351.38 50 14.230 3.7722 93.1495
L3 = 181.61 50 27.532 5.2470 34.6118
L4 = 103.22 50 48.440 6.9599 14.8307
L5 = 93.29 50 53.596 7.3210 12.7429
Sumatoria 778.07 160.12
23.61
CUENCA 6
S (Pendiente)
7/26/2019 0 Trabajo Hidrologia PDF
33/83
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 427.1 50 11.707 3.4215 124.8272
L2 = 193.11 50 25.892 5.0884 37.9509
L3 = 194.19 50 25.748 5.0742 38.2697
L4 = 341.41 50 14.645 3.8269 89.2132
L5 = 82.16 50 60.857 7.8011 10.5319
L6 = 418.59 50 11.945 3.4561 121.1151
L7= 335.44 50 14.906 3.8608 86.8835
Sumatoria 1992 508.79
15.33
CUENCA 7
S (Pendiente)
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 378.41 50 13.213 3.6350 104.1020
L2 = 180.55 50 27.693 5.2624 34.3093
L3 = 230.59 50 21.684 4.6566 49.5194
Sumatoria 789.55 187.93
17.65
CUENCA 8
S (Pendiente)
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 169 50 29.586 5.4393 31.0703
L2 = 230.61 50 21.682 4.6564 49.5259
L3 = 273.74 50 18.266 4.2738 64.0505
L4 = 146.7 50 34.083 5.8381 25.1281
L5 = 98.83 50 50.592 7.1128 13.8947
L6 = 123.73 50 40.411 6.3569 19.4638
L7= 102.63 50 48.719 6.9799 14.7037
L8 = 108.37 50 46.138 6.7925 15.9543
L9 = 153.52 50 32.569 5.7069 26.9006
L10 = 124.87 50 40.042 6.3278 19.7334
Sumatoria 1532 280.43
29.85S (Pendiente)
CUENCA 9
7/26/2019 0 Trabajo Hidrologia PDF
34/83
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 225.38 50 22.185 4.7101 47.8507
L2 = 187.88 50 26.613 5.1588 36.4197
L3 = 185.47 50 26.959 5.1922 35.7212
L4 = 136.18 50 36.716 6.0594 22.4742
L5 = 74.88 50 66.774 8.1715 9.1635
L6 = 74.66 50 66.970 8.1835 9.1232
L7= 135.98 50 36.770 6.0638 22.4247
Sumatoria 1020.43 183.18
31.03S (Pendiente)
CUENCA 10
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 116.36 50 42.970 6.5552 17.7509
L2 = 103.3 50 48.403 6.9572 14.8479
L3 = 157.46 50 31.754 5.6351 27.9428
L4 = 126.44 50 39.544 6.2884 20.1067
Sumatoria 503.56 80.65
38.99S (Pendiente)
CUENCA 11
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 210.65 50 23.736 4.8720 43.2372
L2 = 191.29 50 26.138 5.1126 37.4157
L3 = 264.86 50 18.878 4.3449 60.9592
L4 = 196.47 50 25.449 5.0447 38.9457
L5 = 181.19 50 27.595 5.2531 34.4918
Sumatoria 1044.46 215.05
23.59S (Pendiente)
CUENCA 12
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LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 182.15 50 27.450 5.2393 34.7663
L2 = 438.52 50 11.402 3.3767 129.8671
L3 = 183.56 50 27.239 5.2191 35.1708
L4 = 281.24 50 17.778 4.2164 66.7007
L5 = 238.45 50 20.969 4.5792 52.0728
L6 = 149.44 50 33.458 5.7843 25.8354
L7 = 410.7 50 12.174 3.4892 117.7069
L8 = 212.48 50 23.532 4.8509 43.8018
L9 = 146.8 50 34.060 5.8361 25.1538
L10 = 264.76 50 18.885 4.3457 60.9247
L11 = 299.2 50 16.711 4.0879 73.1909
L12 = 145.01 50 34.480 5.8720 24.6952
L13 = 294.59 50 16.973 4.1198 71.5059
L14 = 341.5 50 14.641 3.8264 89.2485
L15 = 369.19 50 13.543 3.6801 100.3205
L16 = 166.97 50 29.945 5.4722 30.5121
Sumatoria 4124.56 981.47
17.66S (Pendiente)
CUENCA 13
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 230.11 50 21.729 4.6614 49.3649
L2 = 486.36 50 10.280 3.2063 151.6882
L3 = 183.44 50 27.257 5.2208 35.1363
Sumatoria 899.91 236.19
14.52S (Pendiente)
CUENCA 14
LONGITUD m Altura (m)Pendiente
(%)Raiz (si) li /(Si)^0.5
L1 = 302.44 50 16.532 4.0660 74.3830
L2 = 258.66 50 19.330 4.3966 58.8314
L3 = 632.84 50 7.901 2.8109 225.1417
L4 = 410.82 50 12.171 3.4887 117.7585
L5 = 117.2 50 42.662 6.5316 17.9435
L6 = 98.536 50 50.743 7.1234 13.8327
Sumatoria 1820.50 507.89
12.85
CUENCA 15
S (Pendiente)
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Resumen de pendientes calculadas.
CUENCA S calculada (%)
1 12.68
2 15.48
3 16.09
5 26.00
6 23.61
7 15.33
8 17.65
9 29.85
10 31.03
11 38.99
12 23.59
13 17.66
14 14.5215 12.85
3.2.3.
Clculo del Tiempo de Concentracin reas de anlisis no mayores a 2.5 km2.
CUENCA
A (reaKm ^2) rea no mayor a
2.5 km2
S calculada(%)
L Longitud delpunto ms
alejado (m).K
Tiempo deConcentracin
(minutos)
Tiempo deConcentraci
n (horas)
1 1.3472 1.3472 12.68 2,631.33 1 643.094 10.718
2 1.0020 1.0020 15.48 1,991.16 1 480.482 8.008
3 5.0094MAYOR A 2.5 KM2 -
NO APLICA 16.09 3,742.85 1 769.547 NO APLICA
5 0.1571 0.1571 26.00 555.92 1 147.337 2.456
6 0.2175 0.2175 23.61 778.07 1 198.075 3.301
7 0.9841 0.9841 15.33 1,992.00 1 482.435 8.041
8 0.3213 0.3213 17.65 789.55 1 224.069 3.734
9 1.6632 1.6632 29.85 1,532.00 1 304.945 5.082
10 0.4317 0.4317 31.03 1,020.43 1 219.692 3.662
11 0.2065 0.2065 38.99 503.56 1 116.810 1.947
12 0.7024 0.7024 23.59 1,044.46 1 248.575 4.143
13 4.5198MAYOR A 2.5 KM2 -
NO APLICA 17.66 4,124.56 1 800.109 NO APLICA
14 0.2947 0.2947 14.52 899.91 1 267.186 4.453
15 1.9551 1.9551 12.85 1,820.50 1 481.778 8.030
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3.2.4.
Calculo de Intensidades.
PERIODO DE RETORNO (Aos)
TIEMPO (min)
DURACIN (min)
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
2 Aos 34 26 22 19 17 16 15 14 13 12 11 11
5 Aos 61 48 41 35 32 29 27 25 23 22 21 20
10 Aos 87 68 58 50 46 41 38 36 34 32 30 29
25 Aos 119 94 79 69 62 57 53 49 46 44 41 40
50 Aos 143 113 95 83 75 68 63 59 55 52 50 47
100 Aos 167 131 111 97 87 80 74 68 64 61 58 55
Tiempo deConcentracin
(minutos)
Tiempo deConcentracin
(horas)
Intensidadm/h ( 5aos)
Intensidadmm/h (10
aos)
Intensidadmm/h ( 25
aos)
Intensidadmm/h (50
aos)
Intensidadmm/h (100
aos)
643.094 10.718 48 60 65 70 80
480.482 8.008 48 60 65 70 80
769.547 NO APLICA 48 60 65 70 NO APLICA147.337 2.456 48 60 65 70 80
198.075 3.301 48 60 65 70 80
482.435 8.041 48 60 65 70 80
224.069 3.734 48 60 65 70 80
304.945 5.082 48 60 65 70 80
219.692 3.662 48 60 65 70 80
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Tiempo deConcentracin
(minutos)
Tiempo deConcentracin
(horas)
Intensidadm/h ( 5aos)
Intensidadmm/h (10
aos)
Intensidadmm/h ( 25
aos)
Intensidadmm/h (50
aos)
Intensidadmm/h (100
aos)
116.810 1.947 48 60 65 70 80
248.575 4.143 48 60 65 70 80
800.109 NO APLICA 48 60 65 70 NO APLICA267.186 4.453 48 60 65 70 80
481.778 8.030 48 60 65 70 80
3.2.5. Coeficiente de Escorrenta
rea no mayor a 2.5km2
Coef. deescorrenta
Coef. deescorrenta
Coef. deescorrenta
Coef. deescorrenta
Coef. deescorrenta
1.3472 0,39 0,41 0,45 0,48 0,52
1.0020 0,39 0,41 0,45 0,48 0,52
NO APLICA 0,39 0,41 0,45 0,48 0,52
0.1571 0,39 0,41 0,45 0,48 0,52
0.2175 0,39 0,41 0,45 0,48 0,52
0.9841 0,39 0,41 0,45 0,48 0,52
0.3213 0,39 0,41 0,45 0,48 0,52
1.6632 0,39 0,41 0,45 0,48 0,52
0.4317 0,39 0,41 0,45 0,48 0,52
0.2065 0,39 0,41 0,45 0,48 0,520.7024 0,39 0,41 0,45 0,48 0,52
NO APLICA 0,39 0,41 0,45 0,48 0,52
0.2947 0,39 0,41 0,45 0,48 0,52
1.9551 0,39 0,41 0,45 0,48 0,52
3.2.6.
Calculo de Caudales para el Mtodo Racional
rea no mayor a 2.5km2
Q (m3/s) Tr= 5aos
Q (m3/s) Tr= 10aos
Q (m3/s) Tr= 25aos
Q (m3/s) Tr= 50aos
Q (m3/s) Tr=100 aos
1.347 7.005 9.206 10.946 12.574 15.567
1.002 5.210 6.847 8.141 9.352 11.579
NO APLICA NO APLICA NO APLICA NO APLICA NO APLICA NO APLICA
0.157 0.817 1.074 1.277 1.466 1.816
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rea no mayor a 2.5km2
Q (m3/s) Tr= 5aos
Q (m3/s) Tr= 10aos
Q (m3/s) Tr= 25aos
Q (m3/s) Tr= 50aos
Q (m3/s) Tr=100 aos
0.218 1.131 1.486 1.767 2.030 2.513
0.984 5.117 6.725 7.996 9.185 11.372
0.321 1.671 2.195 2.610 2.998 3.7121.663 8.648 11.365 13.513 15.523 19.219
0.432 2.245 2.950 3.508 4.029 4.988
0.206 1.074 1.411 1.678 1.927 2.386
0.702 3.652 4.800 5.707 6.556 8.117
NO APLICA NO APLICA NO APLICA NO APLICA NO APLICA NO APLICA
0.295 1.533 2.014 2.395 2.751 3.406
1.955 10.167 13.360 15.885 18.248 22.593
3.2.7.
Comparacin de caudales para el Mtodo Racional y SCS.
Q (m3/s) Tr=25 aos
Q (m3/s) Tr=25 aos
MetodologaRacional
MetodologaSCS
10.946 3.03859
8.141 2.71204
NO APLICA 6.77935
1.277 1.13404
1.767 1.177457.996 2.66369
2.610 1.44926
13.513 6.00212
3.508 1.63582
1.678 1.58339
5.707 3.16857
NO APLICA 5.30123
2.395 1.32951
15.885 5.29187
Analizando lo anterior podemos analizar que la metodologa racional nos arroja mayores caudales que la metodologadel SCS, por tanto para el redimensionamiento de las estructuras de drenaje tomaremos la metodologa Racional.
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
Metodos Estadisticos.
Con las metodologas Weibull, Gumbel y Log Pearson III se analizan los diferentes datos historicos desde el punto de
vista estadistico, analizando cual aternativa pude ser la mejor para la predimensin y posterior diseo de estructuras.
Los anlisis historicos de datos permiten la proyeccin de alternativas de estructuras hidraulicas minimizando el riesgo
de generar estructuras erradas que posteriormente deben ser reemplazadas por otras de mejores dimensiones.
Siempre es recomendable comparar los resultados obtenidos por las metodologias Gumbel y Log Pearson III con la
metodologa Weibull, lo anterior con la finalidad de mirar la mejor proyeccin de alternativas.
Metodologa de Lluvia - Escorrenta.
La aplicacin de ste mtodo para el calculo de caudales genera volumenes mas pequeos que los producidos por la
metodologa Raconal.
La metodologa Lluvia escorrenta nos parecio mejor metodologa que la racional ya que no tiene restriccin de rea para
el calculo del volumen de caudales mayores a 2.5 Km2
Metodologa Racional
La aplicacin de ste mtodo para el calculo de caudales genera volumenes mas grandes que los producidos por la
metodologa lluvia escorrenta.
La metodologa Racional nos parecio una metodologa restrictiva para el calculo de reas para caudales mayores a 2.5
Km2.
RECOMENDACIONES
Dada la diferencia en el calculo de caudales por la metodolofgia Racional y Lluvia Escorrenta se proponen el uso de otra
metodologa que permita establecer cual es la mejor tendencia.
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4.DISEO DE ESTRUCTURA HIDRAULICAS.
4.1.
Caudales de diseo para un Tr de 25 aos.
CUENCA
Q (m3/s) Tr=25 aos S calculada
(%)MetodologaRacional
1 10.946 12.68
2 8.141 15.48
3 NO APLICA 16.09
5 1.277 26.00
6 1.767 23.61
7 7.996 15.33
8 2.610 17.65
9 13.513 29.85
10 3.508 31.03
11 1.678 38.99
12 5.707 23.59
13 NO APLICA 17.66
14 2.395 14.52
15 15.885 12.85
4.2.
Pre dimensin de Alcantarillas
SMKQ
3/8*26.22 DK
8/3
*26.22*08.1
/3
S
sQmD
CUENCA
Q (m3/s) Tr=25 aos
Q (Lt/s) Tr=25 aos D= (Qm3/s / (1.08 * 22.26*
(S)^0.5))^(3/8)
DIAMETRO (D) en PULGADAS
MetodologaRacional MetodologaRacional
1 10.946 10945.688 2.402 m 94.565 in
2 8.141 8141.143 2.150 m 84.630 in
3 6.700 6700.000 1.998 m 78.667 in
5 1.277 1276.580 1.073 m 42.246 in
6 1.767 1767.269 1.212 m 47.726 in
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CUENCAQ (m3/s) Tr=
25 aosQ (Lt/s) Tr=
25 aosD= (Qm3/s / (1.08 * 22.26*
(S)^0.5))^(3/8)DIAMETRO (D) en PULGADAS
7 7.996 7995.996 2.135 m 84.061
8 2.610 2610.280 1.403 m 55.243
9 13.513 13513.129 2.599 m 102.341
10 3.508 3507.505 1.568 m 61.71511 1.678 1677.564 1.189 m 46.803
12 5.707 5706.955 1.881 m 74.074
13 5.300 5300.000 1.830 m 72.048
14 2.395 2394.592 1.359 m 53.484
15 15.885 15885.410 2.762 m 108.740
CUENCA
Q (m3/s) Tr=25 aos
Q (Lt/s) Tr=25 aos D= (Qm3/s / (1.08 * 22.26*
(S)^0.5))^(3/8)
DIAMETRO (D) en PULGADAS
MetodologaSCS
MetodologaSCS
1 3.039 3038.590 1.485 m 58.481
2 2.712 2712.038 1.423 m 56.040
3 6.779 6779.348 2.007 m 79.015
5 1.134 1134.036 1.026 m 40.411
6 1.177 1177.451 1.041 m 40.984
7 2.664 2663.685 1.414 m 55.664
8 1.449 1449.260 1.125 m 44.304
9 6.002 6002.124 1.917 m 75.488
10 1.636 1635.825 1.178 m 46.36311 1.583 1583.387 1.163 m 45.800
12 3.169 3168.571 1.509 m 59.407
13 5.301 5301.230 1.830 m 72.054
14 1.330 1329.507 1.090 m 42.894
15 5.292 5291.865 1.829 m 72.006
Nota: Con la tabla anterior podemos ver que las secciones para alcantarillas son insuficientes por tener diametrosmayores de 36, por tanto se disearan box Coulver o Pontones segn sea el caso.
4.3.
Diseo Estructuras Tipo Pontn Metodologa Racional
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CAUDAL DELA
ESTRUCTURAA DISEAR
(m3/s)
Seccin Altura de Agua Coeficiente Altura (m)
(Coeficientede
Velocidad)
Q=
*h1*b* (2*g(H-
h1))^(0.5) (CAUDAL
DEL
PONTONDISEADO
DISEOOPTIMOA (Ancho
del
pontn"m")
B(Altura
de
pontn"m") H K h1= K*B
10.95 2.5 2.5 2 0.52 1.3 0.975 15.454 m3/s OK
8.14 2 2 1.5 0.52 1.04 0.975 8.846 m3/s OK
6.70 2 2 1.5 0.52 1.04 0.975 8.846 m3/s OK
1.28 1.5 1.5 1.3 0.52 0.78 0.975 4.309 m3/s OK
1.77 1.5 1.5 1.3 0.52 0.78 0.975 4.309 m3/s OK
8.00 2 2 1.5 0.52 1.04 0.975 8.846 m3/s OK
2.61 1.5 1.5 1.3 0.52 0.78 0.975 4.309 m3/s OK
13.51 2.5 2.5 2 0.52 1.3 0.975 15.454 m3/s OK
3.51 2 2 1.5 0.52 1.04 0.975 8.846 m3/s OK1.68 1.5 1.5 1.3 0.52 0.78 0.975 4.309 m3/s OK
5.71 2 2 1.5 0.52 1.04 0.975 8.846 m3/s OK
5.30 2 2 1.5 0.52 1.04 0.975 8.846 m3/s OK
2.39 2 2 1.5 0.52 1.04 0.975 8.846 m3/s OK
15.89 3 2.5 2 0.52 1.3 0.975 18.544 m3/s OK
Velocidad
(m3/s)
CAIDAPOTENCIAL
Z= 1/ *V2/2g
ALTURA ALFINAL DEL
PONTNh1.(m)
No. De
FroudeTIPO DE FLUJO
4.5 1.059 1.44 1.26 SUPERCRITICO
4.5 1.059 0.94 1.41 SUPERCRITICO
4.5 1.059 0.94 1.41 SUPERCRITICO
4.5 1.059 0.44 1.63 SUPERCRITICO
4.5 1.059 0.44 1.63 SUPERCRITICO
4.5 1.059 0.94 1.41 SUPERCRITICO
4.5 1.059 0.44 1.63 SUPERCRITICO
4.5 1.059 1.44 1.26 SUPERCRITICO
4.5 1.059 0.94 1.41 SUPERCRITICO4.5 1.059 0.44 1.63 SUPERCRITICO
4.5 1.059 0.94 1.41 SUPERCRITICO
4.5 1.059 0.94 1.41 SUPERCRITICO
4.5 1.059 0.94 1.41 SUPERCRITICO
4.5 1.059 1.44 1.26 SUPERCRITICO
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4.4.
Diseo Estructuras tipo Pontn Metodologa Soil Conservation Service.
CAUDAL DE
LAESTRUCTURAA DISEAR
(m3/s)
Seccin Altura de Agua Coeficiente Altura (m)
(Coeficientede
Velocidad)
Q=
*h1*b* (2*g(H-
h1))^(0.5) (CAUDAL
DELPONTON
DISEADO
DISEOOPTIMOA (Ancho
delpontn
"m")
B(Altura
depontn
"m") H K h1= K*B
3.04 2.5 2.5 2 0.52 1.3 0.975 15.454 m3/s OK
2.71 2 2 1.5 0.52 1.04 0.975 8.846 m3/s OK
6.78 2 2 1.5 0.52 1.04 0.975 8.846 m3/s OK
1.13 1.5 1.5 1.3 0.52 0.78 0.975 4.309 m3/s OK
1.18 1.5 1.5 1.3 0.52 0.78 0.975 4.309 m3/s OK
2.66 2 2 1.5 0.52 1.04 0.975 8.846 m3/s OK1.45 1.5 1.5 1.3 0.52 0.78 0.975 4.309 m3/s OK
6.00 2.5 2.5 2 0.52 1.3 0.975 15.454 m3/s OK
1.64 2 2 1.5 0.52 1.04 0.975 8.846 m3/s OK
1.58 1.5 1.5 1.3 0.52 0.78 0.975 4.309 m3/s OK
3.17 2 2 1.5 0.52 1.04 0.975 8.846 m3/s OK
5.30 2 2 1.5 0.52 1.04 0.975 8.846 m3/s OK
1.33 2 2 1.5 0.52 1.04 0.975 8.846 m3/s OK
5.29 3 2.5 2 0.52 1.3 0.975 18.544 m3/s OK
Velocidad(m3/s)
CAIDAPOTENCIAL
Z= 1/ *V2/2g
ALTURA ALFINAL DELPONTN
h1.(m)
No. DeFroude
TIPO DE FLUJO
4.5 1.059 1.44 1.26 SUPERCRITICO
4.5 1.059 0.94 1.41 SUPERCRITICO
4.5 1.059 0.94 1.41 SUPERCRITICO
4.5 1.059 0.44 1.63 SUPERCRITICO
4.5 1.059 0.44 1.63 SUPERCRITICO
4.5 1.059 0.94 1.41 SUPERCRITICO4.5 1.059 0.44 1.63 SUPERCRITICO
4.5 1.059 1.44 1.26 SUPERCRITICO
4.5 1.059 0.94 1.41 SUPERCRITICO
4.5 1.059 0.44 1.63 SUPERCRITICO
4.5 1.059 0.94 1.41 SUPERCRITICO
4.5 1.059 0.94 1.41 SUPERCRITICO
7/26/2019 0 Trabajo Hidrologia PDF
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Velocidad(m3/s)
CAIDAPOTENCIAL
ALTURA ALFINAL DEL
No. DeFroude
TIPO DE FLUJO
4.5 1.059 0.94 1.41 SUPERCRITICO
4.5 1.059 1.44 1.26 SUPERCRITICO
4.5. Secciones Finales de los Pontones.
CAUDAL DE LAESTRUCTURA A
DISEAR(m3/s)
CUENCASeccin
A (Ancho del pontn "m") B (Altura de pontn "m")
10.95 1 2.5 2.5
8.14 2 2 2
6.70 3 2 2
1.28 5 1.5 1.51.77 6 1.5 1.5
8.00 7 2 2
2.61 8 1.5 1.5
13.51 9 2.5 2.5
3.51 10 2 2
1.68 11 1.5 1.5
5.71 12 2 2
5.30 13 2 2
2.39 14 2 2
15.89 15 3 2.5
4.6.
Diseo de las cadas escalonadas.
(PRE) DISEO DE SECCIONES ESCALONADAS RACIONAL
Altura delescaln (h)
(m)
CAUDAL DELA
ESTRUCTURAA DISEAR
(m3/s)
Nmerode
CaidaLd (m) Yp= y1 y2 Velocidad
dellegada(m3/s)
Nmero deFroude
D=q^2/(g h^3)
Ld=4.3*D^0.27*h Yp=1*D*^0.22*hy1=
h*0.54*D^0.425y2=
h*1.66*D^0.27V1/
((g*y1)^(0.5))
4.5 10.95 0.134 11.247 2.892 1.034 4.342 2.5 0.785
3.5 8.14 0.158 9.138 2.331 0.862 3.528 2.5 0.860
3.5 6.70 0.107 8.226 2.139 0.730 3.175 2.5 0.935
1.5 1.28 0.049 2.860 0.773 0.225 1.104 2.5 1.683
1.5 1.77 0.094 3.410 0.892 0.297 1.316 2.5 1.465
3.5 8.00 0.152 9.050 2.312 0.849 3.494 2.5 0.867
7/26/2019 0 Trabajo Hidrologia PDF
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(PRE) DISEO DE SECCIONES ESCALONADAS RACIONAL
2 2.61 0.087 4.446 1.168 0.382 1.716 2.5 1.292
5 13.51 0.149 12.857 3.289 1.202 4.963 2.5 0.728
2 3.51 0.157 5.214 1.330 0.491 2.013 2.5 1.139
2 1.68 0.036 3.501 0.962 0.262 1.352 2.5 1.559
3 5.71 0.123 7.325 1.892 0.665 2.828 2.5 0.9793 5.30 0.106 7.038 1.831 0.624 2.717 2.5 1.011
2.5 2.39 0.037 4.427 1.213 0.334 1.709 2.5 1.382
5.5 15.89 0.155 14.287 3.648 1.343 5.515 2.5 0.689
(PRE) DISEO DE SECCIONES ESCALONADAS SCS
Altura delescaln (h)
(m)
CAUDAL DELA
ESTRUCTURAA DISEAR
(m3/s)
Nmerode
CaidaLd (m) Yp= y1 y2
Velocidadde
llegada(m3/s)
Nmero deFroude
D=q^2/(g h^3)
Ld=4.3*D^0.27*h Yp=1*D*^0.22*hy1=
h*0.54*D^0.425y2=
h*1.66*D^0.27V1/
((g*y1)^(0.5))
2.5 3.04 0.060 5.035 1.347 0.409 1.944 2.5 1.249
2.5 2.71 0.048 4.735 1.282 0.371 1.828 2.5 1.310
3.5 6.78 0.109 8.278 2.150 0.738 3.196 2.5 0.930
1.5 1.13 0.039 2.683 0.734 0.204 1.036 2.5 1.770
1.5 1.18 0.042 2.738 0.746 0.210 1.057 2.5 1.741
2 2.66 0.090 4.494 1.179 0.389 1.735 2.5 1.281
2 1.45 0.027 3.235 0.902 0.232 1.249 2.5 1.659
3 6.00 0.136 7.528 1.934 0.694 2.906 2.5 0.959
2 1.64 0.034 3.454 0.951 0.257 1.333 2.5 1.575
2 1.58 0.032 3.394 0.938 0.250 1.310 2.5 1.597
3 3.17 0.038 5.331 1.460 0.403 2.058 2.5 1.258
3 5.30 0.106 7.039 1.831 0.624 2.718 2.5 1.011
2 1.33 0.023 3.088 0.868 0.215 1.192 2.5 1.721
3 5.29 0.106 7.033 1.830 0.623 2.715 2.5 1.011
DISEO DE SECCIONES ESCALONADAS RACIONAL
Ancho dela
estructura
Altura (m)
Energaespecifica
Caudalunitari
o
Cargahidrulic
a totalen
escalnHo
P(Altura
delescalnincluidoaltura
dedeflecto
r en
(Coeficiente de
Velocidad)
Profundidad del resaltohidrulico
Segunda profundidadConjugada h2
L (m) hHo=h+Vo^2/2
g
q =Qd/b
(m3/s)
Ho=(q/M)
^2/3h1=q/ (2*g(P+Ho-
h1))^0.5h2=0.5*h1((1+8q^2/gh^3)^0.5
-1)
7/26/2019 0 Trabajo Hidrologia PDF
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DISEO DE SECCIONES ESCALONADAS RACIONAL
extremo
2.500 0.500 0.819 4.378 1.770 1.500 0.76 0.719 1.999
2.000 0.500 0.819 4.071 1.686 1.500 0.76 0.677 1.920
2.000 0.500 0.819 3.350 1.480 1.500 0.76 0.576 1.725
1.500 0.500 0.819 0.851 0.594 1.500 0.76 0.175 0.836
1.500 0.500 0.819 1.178 0.738 1.500 0.76 0.234 0.989
2.000 0.500 0.819 3.998 1.666 1.500 0.76 0.668 1.901
1.500 0.500 0.819 1.740 0.957 1.500 0.76 0.330 1.213
2.500 0.500 0.819 5.405 2.036 1.500 0.76 0.854 2.249
2.000 0.500 0.819 1.754 0.962 1.500 0.76 0.332 1.218
1.500 0.500 0.819 1.118 0.712 1.500 0.76 0.223 0.963
2.000 0.500 0.819 2.853 1.330 1.500 0.76 0.504 1.581
2.000 0.500 0.819 2.650 1.266 1.500 0.76 0.473 1.519
2.000 0.500 0.819 1.197 0.746 1.500 0.76 0.237 0.997
3.000 0.500 0.819 5.295 2.009 1.500 0.76 0.840 2.223
DISEO DE SECCIONES ESCALONADAS SCS
Ancho dela
estructura
Altura (m)
Energaespecifica
Caudalunitari
o
Cargahidrulic
a totalen
escalnHo
P(Altura
delescalnincluidoaltura
dedeflecto
r enextrem
o
(Coeficiente de
Velocidad)
Profundidad del resaltohidrulico
Segunda profundidadConjugada h2
L (m) h Ho=h+Vo^2/2g
q =Qd
/b(m3/s)
Ho
=(q/M)^2/3 h1=q/ (2*g(P+Ho-
h1))^0.5h2=0.5*h1((1+8q^2/gh^3)^0.5
-1)
2.500 0.500 0.819 1.215 0.753 1.500 0.76 0.241 1.005
2.000 0.500 0.819 1.356 0.810 1.500 0.76 0.265 1.064
2.000 0.500 0.819 3.390 1.492 1.500 0.76 0.582 1.736
1.500 0.500 0.819 0.756 0.549 1.500 0.76 0.157 0.787
1.500 0.500 0.819 0.785 0.563 1.500 0.76 0.162 0.802
2.000 0.500 0.819 1.332 0.800 1.500 0.76 0.261 1.054
1.500 0.500 0.819 0.966 0.646 1.500 0.76 0.196 0.893
2.500 0.500 0.819 2.401 1.185 1.500 0.76 0.435 1.4402.000 0.500 0.819 0.818 0.578 1.500 0.76 0.169 0.819
1.500 0.500 0.819 1.056 0.685 1.500 0.76 0.212 0.934
2.000 0.500 0.819 1.584 0.899 1.500 0.76 0.304 1.155
2.000 0.500 0.819 2.651 1.266 1.500 0.76 0.473 1.519
2.000 0.500 0.819 0.665 0.504 1.500 0.76 0.140 0.737
3.000 0.500 0.819 1.764 0.965 1.500 0.76 0.334 1.222
7/26/2019 0 Trabajo Hidrologia PDF
48/83
DISEO DE SECCIONES ESCALONADAS RACIONAL
Velocidad
(m/s)
Alturadel
deflectorcorregido
Cargahidrulica
neta (H)
Velocidadmedia
sobre elescaln
Velocidadde salida
del flujo
Longitudresalto
hidrulicoLR
Longituddel
escaln
Carga hidrulica
(m)
Longitud avance
horizontal L
LONGITUD
TOTAL (m)
q/h2d=k*h2-
HH=Ho-V^2/2g
V=q/h2 V1= q/HLR=5(h2-
h1)V1=q/H Ho=(q/1.86)^2/3 l=v1(2/g*(P+H/2))^0.5 Le=l+LR
2.190 0.529 1.451 2.190 3.017 6.398 3.017 1.770 2.032513224 8.431
2.120 0.522 1.367 2.120 2.978 6.212 2.978 1.686 1.986661393 8.198
1.942 0.503 1.162 1.942 2.884 5.742 2.884 1.480 1.878153645 7.620
1.018 0.368 0.275 1.018 3.092 3.307 3.092 0.594 1.78666728 5.094
1.191 0.400 0.419 1.191 2.812 3.775 2.812 0.738 1.659978516 5.435
2.103 0.520 1.347 2.103 2.968 6.167 2.968 1.666 1.975789953 8.142
1.434 0.439 0.638 1.434 2.727 4.417 2.727 0.957 1.660940448 6.078
2.404 0.549 1.718 2.404 3.146 6.974 3.146 2.036 2.182043273 9.156
1.440 0.439 0.643 1.440 2.727 4.431 2.727 0.962 1.662096293 6.093
1.162 0.395 0.394 1.162 2.840 3.696 2.840 0.712 1.670259171 5.367
1.805 0.487 1.012 1.805 2.821 5.384 2.821 1.330 1.803776671 7.187
1.745 0.480 0.948 1.745 2.797 5.226 2.797 1.266 1.773984524 7.000
1.201 0.401 0.427 1.201 2.804 3.800 2.804 0.746 1.65740097 5.457
2.382 0.548 1.690 2.382 3.133 6.915 3.133 2.009 2.166290825 9.081
DISEO DE SECCIONES ESCALONADAS SCS
Velocidad(m/s)
Alturadel
deflectorcorregido
Cargahidrulicaneta (H)
Velocidadmedia
sobre elescaln
Velocidadde salidadel flujo
Longitudresalto
hidrulicoLR
Longituddel
escaln
Carga hidrulica(m)
Longitud avancehorizontal L
LONGITUDTOTAL (m)
q/h2d=k*h2-
HH=Ho-V^2/2g
V=q/h2 V1= q/HLR=5(h2-
h1)V1=q/H Ho=(q/1.86)^2/3 l=v1(2/g*(P+H/2))^0.5 Le=l+LR
1.209 0.403 0.434 1.209 2.797 3.823 2.797 0.753 1.65523568 5.478
1.274 0.414 0.491 1.274 2.759 3.996 2.759 0.810 1.64600463 5.6421.953 0.504 1.173 1.953 2.889 5.769 2.889 1.492 1.884140366 7.653
0.961 0.356 0.230 0.961 3.285 3.150 3.285 0.549 1.884842116 5.035
0.979 0.360 0.244 0.979 3.216 3.199 3.216 0.563 1.849390184 5.048
1.263 0.412 0.482 1.263 2.764 3.967 2.764 0.800 1.646777622 5.614
1.083 0.380 0.328 1.083 2.949 3.483 2.949 0.646 1.717484284 5.201
1.667 0.470 0.867 1.667 2.769 5.024 2.769 1.185 1.738689606 6.763
7/26/2019 0 Trabajo Hidrologia PDF
49/83
DISEO DE SECCIONES ESCALONADAS RACIONAL
0.998 0.364 0.260 0.998 3.149 3.254 3.149 0.578 1.815365761 5.069
1.130 0.389 0.367 1.130 2.877 3.611 2.877 0.685 1.685422897 5.296
1.372 0.429 0.580 1.372 2.731 4.254 2.731 0.899 1.650089184 5.904
1.745 0.480 0.948 1.745 2.797 5.227 2.797 1.266 1.774073486 7.001
0.902 0.344 0.185 0.902 3.592 2.987 3.592 0.504 2.046761192 5.034
1.444 0.440 0.647 1.444 2.728 4.441 2.728 0.965 1.662984591 6.104
Le= P
h
escaln
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5.DESARROLLO Y ANALISIS ARTICULO 10.
Development of an Empirical Lag Time EquationNorman D. Folmar1 and Arthur C. Miller2
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Table 1. Watersheds Used in the Study
Watershed Years of AverageWatershed
ID number
area
ha
Location
by state
record
years
LHL
m CN
slope
%
13006 1,235.9 Virginia 13 4,827.8 65 12.8
13007 318.1 Virginia 15 2,932.0 65 12.3
13008 361.4 Virginia 15 2,377.3 63 15.813009 73.7 Virginia 12 1,440.1 71 7.7
13010 595.3 Virginia 15 4,114.6 65 6.9
13011 224.6 Virginia 15 2,816.2 63 5.6
13012 77.7 Virginia 12 1,219.1 71 7.9
13013 818.7 Virginia 11 5,297.2 69 20.0
13014 157.4 Virginia 10 1,508.7 68 6.2
13015 428.2 Virginia 13 4,388.9 66 14.9
67001 4,294.1 Vermont 16 10,499.8 68 12.0
67002 59.1 Vermont 11 1,181.0 66 14.4
67003 836.5 Vermont 20 4,425.5 66 13.9
67004 4,351.2 Vermont 14 13,879.9 67 15.8
67006 68.0 Vermont 4 1,158.2 65 14.8
67007 2,180.8 Vermont 12 7,360.6 67 12.5
67008 1,564.5 Vermont 19 7,680.6 67 13.3
67010 1,631.7 Vermont 11 8,320.6 69 12.3
67011 227.4 Vermont 9 2,895.5 69 13.5
26003 1.1 Ohio 55 150.0 78 20.0
26004 1.1 Ohio 55 155.4 76 16.0
26023 3.0 Ohio 43 189.0 72 15.0
26024 2.9 Ohio 41 237.7 74 15.0
26025 3.1 Ohio 53 225.5 79 16.0
26026 17.6 Ohio 53 713.2 67 15.9
26027 11.7 Ohio 30 537.3 69 15.8
26028 30.6 Ohio 31 851.9 71 15.3
26029 30.0 Ohio 25 914.4 71 15.9
26030 122.6 Ohio 55 1,341.1 69 16.2
26031 49.4 Ohio 34 501.4 71 16.2
26032 141.2 Ohio 34 1,612.3 70 15.5
26033 372.3 Ohio 34 2,788.8 70 15.4
26034 615.1 Ohio 34 4,207.9 70 15.9
26035 1,040.0 Ohio 35 5,394.7 70 16.9
26036 1,853.5 Ohio 35 8,076.8 69 17.2
26040 28.2 Ohio 29 914.4 63 15.8
26041 32.1 Ohio 29 868.6 66 14.6
66001 3.5 West Virginia 10 292.6 73 17.3
66002 4.1 West Virginia 10 289.5 74 15.8
66004 2.6 West Virginia 10 237.7 76 12.8
66005 3.9 West Virginia 10 249.9 74 10.5
16006 717.5 Pennsylvania 13 3,620.8 72 16.0
74003 1,566.9 Georgia 11 6,437.1 69 3.2
74004 1,593.2 Georgia 13 6,705.3 66 3.2
74006 4,991.0 Georgia 13 13,326.7 64 3.6
74007 2,212.0 Georgia 13 10,462.7 64 3.6
74008 1,665.3 Georgia 13 9,363.0 64 3.6
74009 261.4 Georgia 13 3,540.4 65 3.6
34002 2.0 Oklahoma 19 198.1 72 2.9
37001 6.6 Oklahoma 21 472.4 80 5.0
33002 3.8 Arkansas 6 223.1 69 3.5
70008 3.5 Texas 5 176.8 80 6.0
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Fig. 1. Measured lag time versus longest hydraulic length
homa, Arkansas, and Ohio. The watersheds ranged in size from a
few hectares to 4,990 ha and land uses were a mixture of agricul-tural and forested. For each watershed, the area, longest hydrauliclength LHL , average watershed slope, and design curve number
CN were measured. The longest hydraulic length was obtainedfrom topographical maps and was measured from the watershed
outlet to the divide. The average watershed slope was obtainedfrom topographical maps and was determined by averaging mea-
sured land slopes throughout the watershed. Table 1 lists eachwatersheds ARS identification number, size, location by state,
years of record of the continuous rainfall-runoff data, LHL, CN,and average land slope.
From the continuous rainfall-runoff data, isolated events wereobtained. The computer program GETPQ Dripchak and Hawkins
1992 was used to extract the events from the continuous data.An approximate average of 200 events were collected for eachwatershed. This value was dependent upon the number of years
of record for the watershed. There were approximately 10,000
events isolated for the study. Temporal resolution of the pre-
cipitation and runoff data was sufficient for proper lag timemeasurements.
For each event within a watershed, a lag time was measured.
Then an average lag time was determined for the watershed using
the measured lag time of each event. All potential snow-melt events were excluded from the study based on the date
when the event occurred and by comparing runoff volume to total
also made. The lag time was predicted for each watershed using
these methods. The measured longest hydraulic length, averagewatershed slope, and curve number were used in the NRCS lag
equation to determine a lag time prediction. Data required for a
prediction using the NRCS segmental approach were obtained
from topographical maps and assuming that the sheet flow com-ponent was 100 ft. Overland roughness values were approximated
from land use maps. The procedure, for the application of the
segmental approach, outlined in TR-55 was followed.
Analysis and Results
The average lag times were plotted against several watersheds
characteristics, including area, longest hydraulic length LHL ,watershed slope, and curve number CN . The characteristic hav-
ing the greatest correlation with lag time was the longest hy-draulic length. Fig. 1 shows a scatter plot of the measured lag
times versus the longest hydraulic length for all of the watersheds.Eq. 1 was obtained from the regression analysis, using the loga-
rithmic transformations, between these two parameters
Table 2. r2 Values Adjusted for Degrees-of-Freedom for Regression
Equations Containing Selected Watershed Characteristics
precipitation. Therefore, all events used in the study were con-
sidered to be rainfall-runoff events. Also only events which re-Included
characteristics
R2
%
sulted in a single peaked hydrograph were used to simplify lag
time measurements. All events were visually inspected and anyevent that did not provide a clear measurement of lag time was
disregarded.
Comparisons of the measured lag times with those predictedfrom the NRCS lag equation and NRCS segmental approach were
LHL m 89.1
Area ha 87.8
Slope % 0.6
CN 47.3
LHL, CN, slope 87.8
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Fig. 2. Measure lag time versus curve number
Lag =LHL
0.65
83.41
0.89. Varying combinations of watershed characteristics weretested in the regression analysis to determine if an equation
with a higher r2 value could be obtained by including the other
where Lag lag time h ; and LHL longest hydraulic length m .
All 52 watersheds from the ARS database were used in theregression analysis. The r2 value for this regression equation was
watershed characteristics. It was found that the addition ofany other characteristics did not improve the equation. The cor-
responding r2 values of the regression analysis which include
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Fig. 3. Measured lag time versus NRCS lag equation prediction
Fig. 4. Measured lag time versus NRCS segmental approach prediction
these other watershed characteristics are shown in Table 2. There
were not enough watersheds in one region to perform a regression
analysis on a subset of watersheds based on region.
The watershed area did correlate well with the measured
lag times. This was expected since the watershed area and long-
est hydraulic length are highly correlated to each other. The
longest hydraulic length was used in the equation because itprovided the highest correlation with the measured lag times. The
curve number also showed correlation with the measured
lag times. Fig. 2 shows measured lag time versus the curve
number. As shown in Fig. 2 there is a slight decrease in mea-
sured lag time for higher curve numbers. This is the expected
correlation between these two variables since higher curve
numbers would represent less potential resistance to the flow.
However there may be bias to the data, since the higher curve
numbers were measured on the smaller watersheds which
had very little if any forested areas. Therefore from this data-
base it could not be determined if the relationship between
curve number and measured lag time was a hydrological correla-
tion or the fact that the smaller watersheds, with lower lag times,
had little forested areas. A larger database would be needed
to provide insight into this correlation. Also since the database
included no watersheds with urbanized areas, an additional studywould be required to determine the effect of urbanization on
Eq. 1 .
Although there is nothing remarkable about the lag time being
strongly correlated with the longest hydraulic length, the rela-
tionship is thought to be very useful for providing an expected
value of lag time. In other regression equations for lag time,
such as the NRCS lag equation, the use of other watershed
characteristics in the equation seems to have been included
based upon the assumption that the characteristic is required
more so than based on the outcome of a regression analysis. This
can be seen by the documentation of the development of the
NRCS lag equation Folmar et al. 2007 . Also the outcome of this
analysis coincides with results found by Sheridan 1994 . Sheri-
dan found that the only required parameter for estimating water-
shed lag time for flatland watersheds was the longest hydraulic
length.
Next, comparisons were made between the predictions of lagtime using the NRCS methods and the measured lag time for
these watersheds. Lag time predictions, using the NRCS lag time
equation and segmental approach for 50 watersheds, were deter-
mined only 50 watersheds were used due to the fact that appro-
priate data for two of the watersheds could not be obtained to
make lag time predictions from NRCS procedures . Percent dif-
ferences were calculated between these methods predictions and
the measured average lag time. It was found that the NRCS meth-
ods on average underpredicted the measured lag time for these
watersheds. The NRCS lag time equation was found to underpre-
dict the measured lag time on average by 62%. The segmental
approach was found to underpredict the lag time on average by
65%. The standard deviations about these averages were approxi-
mately 19% for both the lag equation and segmental approach
predictions. Figs. 3 and 4 show the measured lag times versus
those predicted by the NRCS methods. A 45 line to illustrate thelocation where the measured lag times would equal those that
were predicted is also shown on the plots.
Conclusions
A database of 52 ARS watersheds was used in the analysis. These
watersheds do not have any urbanization, consist of land uses of
mostly agricultural and forested, and have many years of continu-
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ous rainfall and runoff data. The GETPQ computer program
Dripchak and Hawkins, 1992 was used to extract individual
storm events for each watershed from the continuous data
records. A total of approximately 10,000 storm events were col-
lected for this research. Watershed characteristics such as area,
longest hydraulic length, curve number, and slope were collected
to perform regression analyses to find any correlations between
these characteristics and hydrologic responses.The goal of the research was to develop a lag time equation to
be used in hydrologic modeling. A lag time equation was devel-
oped that had an r2 value of 0.89 and was only a function of thewatersheds longest hydraulic length. No other watershed charac-
teristics were found to correlate with lag time as to improve thedeveloped lag time equation.
Finally, lag time predictions from the NRCS procedures werefound to underpredict the measured lag time of the watersheds.
The NRCS lag time was found to underpredict the lag time onaverage by 62%. The NRCS segmental approach was found to
underpredict the lag time on average by 65%. If these lag timeestimates were used in hydrologic modeling, they would likely
result in high peak flow estimates.
References
Dripchak, M. N., and Hawkins, R. H. 1992 . GETPQ manual, Watershed
Resources Program, University of Arizona Press, Tucson, Ariz.
Folmar, N. D., Miller, A. C., and Woodward, D. E. 2007 . Historyand
development of the NRCS lag equation.J. Am. Water Resour. Assoc.,
43 3 , 829838.
McCuen, R. H., Wong, S. L., and Rawls, W. J. 1984 . Estimatingtimeof concentration.J. Hydraul. Eng., 110 7 , 887904.
Natural Resources Conservation Service NRCS . 1972 . Hydrology,
Section 4.National engineering handbook (NEH-4), U.S. Depart-
ment of Agriculture, Washington, D.C.Natural Resources Conservation Service NRCS . 1986 . Urbanhydrol-
ogy for small watersheds.Technical release55, U.S. Department of
Agriculture, Washington, D.C.
Sheridan, J. M. 1994 . Hydrographtime parameters for flatland water-
sheds.Trans. ASAE, 37 1 , 103113.
United States Department of Agriculture USDA , Agricultural Research
Service. 19561979 . Hydrological data for experimental agricul-
tural watersheds in the United States.Miscellaneous publications,
Washington, D.C., 9451469.
Traduccin
Desarrollo de un Ecuacin emprica de Tiempo
Norman D. Folmar1 and Arthur C. Miller2
Resumen: Un anlisis de regresin se realiz en tiempos de retraso medidos desde cuencas aforadas paradesarrollar una ecuacin de tiempo de demora. Las cuencas son parte de la base de datos del Servicio deInvestigacin Agrcola. Se encuentran en varios estados y se componen de terreno variable. El objetivo del
anlisis fue desarrollar una ecuacin de tiempo de demora que es til en el modelado hidrolgico. El estudioincluy mediciones de aproximadamente 10.000 eventos de escorrenta directa de 52 cuencas para determinarqu parmetros de cuencas son los mejores para predecir el tiempo de retraso. Se encontr que el tiempo deespera que se correlaciona fuertemente con la longitud hidrulica es el ms largo de la cuenca. Por lo tanto unaecuacin fue desarrollada que utiliza slo este parmetro. La inclusin de cualquier otra caracterstica de lacuenca en la ecuacin no mejor su capacidad para predecir el tiempo de retraso. Por ltimo, se utilizaron losprocedimientos del Servicio Nacional de Conservacin de Recursos para el clculo de tiempo de retraso decuencas para determinar los tiempos de retardo de las cuencas hidrogrficas. Estos tiempos de retardoestimadas se compararon con el tiempo de retraso medido de la cuenca. Se encontr que el uso de estosmtodos generalmente subestima el verdadero
DOI: 10.1061 / ASCE 0733-9437 2008 134:4 501
CE base de datos tema las partidas: Regresin anlisis; Time factores; Watersheds; Hidrolgico modelos;Runoff.
Introduccin
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Desde un evento de escorrenta medido, el retraso de tiempo se define como el tiempo desde donde elcentroide del exceso de precipitacin se produce al pico del hidrograma de escorrenta directa. Muchas de las
teoras sintticas del hidrograma unitario tienen procedimientos o ecuaciones empricas para calcular el tiempode retraso de cuencas que se utilizar en ese mtodo.
Hay dos mtodos generales para determinar el tiempo de retardo de las cuencas hidrogrficas de una cuencano aforada. El primer mtodo consiste en utilizar ecuaciones empricas desarrolladas a partir de cuencasaforadas y un anlisis de regresin que implica caractersticas de las cuencas hidrogrficas. Este es el mtodoempleado en este estudio para desarrollar una ecuacin de tiempo de retraso. El segundo mtodo a utilizar esun enfoque basado en fsica que se aproxima el tiempo de viaje del agua a travs de la cuenca utilizandoecuaciones de la hidrulica. Dos ejemplos de estos mtodos son los NRCS lag ecuacin de tiempo y el enfoquesegmentaria NRCS.
La ecuacin de tiempo de retraso NRCS fue desarrollado a partir de una regresin de anlisis utilizando datosde cuencas aforadas. La ecuacin fue desarrollada para cuencas rurales con muy poca urbanizacin y con una
superficie de menos de 810 hectreas a 2.000 hectreas, aunque otros estudios McCuen et al. 1984 handemostrado que esta ecuacin se puede usar para las cuencas hidrogrficas con un rea tan grande como1.620 hectreas a 4.000 hectreas con una precisin razonable. La Seccin Nacional Handbook- Ingeniera 4NRCS 1972 afirma que este mtodo fue desarrollado para un amplio conjunto de condiciones, que van desdesuperficies lisas a tierra muy boscosa cuencas con canales empinadas y un alto por ciento de la escorrentaresultante sub superficial o interflujo. Documentacin del desarrollo de esta ecuacin se discute en Folmar et al.2007.
Los NRCS segmentaria acercan NRCS 1986 utiliza ecuaciones hidrulicas para calcular el tiempo deconcentracin. El procedimiento consiste en dividir la trayectoria del flujo en segmentos de flujo y determinar el
tiempo de viaje a travs de cada segmento. La divisin de segmentos se basa en el tipo de flujo que se produce
dentro del segmento. El NRCS por lo general divide la longitud hidrulica ms larga en la hoja, superficialconcentrada y canalizada o el flujo de la tubera. Hoja de flujo se produce en la parte alta de la cuenca, por logeneral a travs de distancias muy cortas. Despus de esta corta distancia, la topografa de la tierra por logeneral se concentra el flujo en surcos, luego cunetas y despus flujo fangoso, la segunda vuelta se incorporael flujo canalizado o en tubera. El tiempo de viaje a travs de cada segmento se calcula y luego se suman paradeterminar el tiempo de concentracin. Una relacin proporcionada por NRCS 1972 convierte el tiempo deconcentracin a un lapso de tiempo al reducir el tiempo de la estimacin de la concentracin por 40%.
Datos y adquisicin de datos
Los datos se obtuvieron del Centro de Datos sobre el Agua , que es operado por el Departamento de Agriculturade los Estados Unidos, Investigacin Agrcola ARS servicio en Beltsville, Maryland . Este centro de investigacinopera cuencas y sus medidas en todo Estados Unidos, donde se recogen los datos de lluvia escorrentacontinas. La informacin relativa a las caractersticas de la cuenca se obtuvo del Departamento depublicaciones de la serie Agricultura USDA Hidrolgica de datos de Estados Unidos para Experimental Agrcolade Cuencas Hidrogrficas en los Estados Unidos USDA 1956-1979. La informacin de cuencas incluye unmapa detallado topogrfico de la cuenca, informacin de suelos y uso de la tierra y su descripcin a travs delos aos de registro.
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1V isiting profesor Dpto. de Civil e ingeniera ambiental, Bucknell Univ., Lewisburg, PA 17837 correspondienteautor. Correo electrnico: [email protected] profesor emrito, Dpto. de Civil y del medio ambienteIngeniera, Pensilvania estado Univ., Universidad Park, PA 16802.Tenga en cuenta. Discusin abierta hasta enero 1, 2009. Independiente discusiones deben ser presentadas paraindividual papeles. To extender la cierre fecha por uno mes, un escrito solicitud debe ser ante la ASCE gestinEditor. El manuscrito para este papel fue presentado para revisar y pos-sible publicacin en junio 5, 2007;aprobado en octubre 24, 2007. Este documento es parte de la diario de riego y drenaje ingeniera, Vol. 134, N4, agosto 1, 2008. ASCE, ISSN 0733-9437/2008/4-501 506 / $25,00.
Tabla. 1. Datos de las cuencas utilizadas en el estudio
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13006 1,235.9 Virginia 13 4,827.8 65 12.8
13007 318.1 Virginia 15 2,932.0 65 12.3
13008 361.4 Virginia 15 2,377.3 63 15.8
13009 73.7 Virginia 12 1,440.1 71 7.7
13010 595.3 Virginia 15 4,114.6 65 6.9
13011 224.6 Virginia 15 2,816.2 63 5.6
13012 77.7 Virginia 12 1,219.1 71 7.9
13013 818.7 Virginia 11 5,297.2 69 20.0
13014 157.4 Virginia 10 1,508.7 68 6.2
13015 428.2 Virginia 13 4,388.9 66 14.9
67001 4,294.1 Vermont 16 10,499.8 68 12.0
67002 59.1 Vermont 11 1,181.0 66 14.4
67003 836.5 Vermont 20 4,425.5 66 13.9
67004 4,351.2 Vermont 14 13,879.9 67 15.8
67006 68.0 Vermont 4 1,158.2 65 14.8
67007 2,180.8 Vermont 12 7,360.6 67 12.5
67008 1,564.5 Vermont 19 7,680.6 67 13.3
67010 1,631.7 Vermont 11 8,320.6 69 12.3
67011 227.4 Vermont 9 2,895.5 69 13.5
26003 1.1 Ohio 55 150.0 78 20.0
26004 1.1 Ohio 55 155.4 76 16.0
26023 3.0 Ohio 43 189.0 72 15.0
26024 2.9 Ohio 41 237.7 74 15.0
26025 3.1 Ohio 53 225.5 79 16.0
26026 17.6 Ohio 53 713.2 67 15.9
26027 11.7 Ohio 30 537.3 69 15.8
26028 30.6 Ohio 31 851.9 71 15.3
26029 30.0 Ohio 25 914.4 71 15.9
26030 122.6 Ohio 55 1,341.1 69 16.2
26031 49.4 Ohio 34 501.4 71 16.2
26032 141.2 Ohio 34 1,612.3 70 15.5
26033 372.3 Ohio 34 2,788.8 70 15.4
26034 615.1 Ohio 34 4,207.9 70 15.9
26035 1,040.0 Ohio 35 5,394.7 70 16.9
26036 1,853.5 Ohio 35 8,076.8 69 17.2
26040 28.2 Ohio 29 914.4 63 15.8
26041 32.1 Ohio 29 868.6 66 14.666001 3.5 West Virginia 10 292.6 73 17.3
66002 4.1 West Virginia 10 289.5 74 15.8
66004 2.6 West Virginia 10 237.7 76 12.8
66005 3.9 West Virginia 10 249.9 74 10.5
16006 717.5 Pennsylvania 13 3,620.8 72 16.0
74003 1,566.9 Georgia 11 6,437.1 69 3.2
74004 1,593.2 Georgia 13 6,705.3 66 3.2
74006 4,991.0 Georgia 13 13,326.7 64 3.6
74007 2,212.0 Georgia 13 10,462.7 64 3.6
74008 1,665.3 Georgia 13 9,363.0 64 3.6
74009 261.4 Georgia 13 3,540.4 65 3.6
34002 2.0 Oklahoma 19 198.1 72 2.9
37001 6.6 Oklahoma 21 472.4 80 5.0
33002 3.8 Arkansas 6 223.1 69 3.570008 3.5 Texas 5 176.8 80 6.0
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Fig. 1. Medida de tiempo de retraso frente la longitud hidrulica ms larga
Las 52 cuencas elegidas para este estudio fueron ubicado en Penn-sylvania, Vermont, Virginia, West Virginia,Georgia, Texas, Okla -homa, Arkansas y Ohio. Las cuencas variaron en tamao de unas pocas hectreas a4.990 hectreas y el usos de la tierra eran una mezcla de Agricultura y boscoso. Para cada cuencahidrogrfica, la longitud hidrulica ms larga LHL, se midi la pendiente de las cuencas y el nmero de curvasde diseo CN. La longitud hidrulica ms larga se obtuvo a partir de mapas topogrficos y se midi de la tomade las cuencas hidrogrficas de la brecha. La pendiente media de las cuencas hidrogrficas se obtuvo a partirde mapas topogrficos y se determin promediando las reas de todas las cuencas. La Tabla muestra elnmero de cada cuenca ARS identificacin, tamao, ubicacin por estado, ao de registro de los datos de lluviaescorrenta continuos, LHL, CN, y la pendiente media de la tierra.
A partir de los datos de lluvia escorrenta continua, se obtuvieron hechos aislados. El programa de ordenadorGETPQ Dripchak y Hawkins1992 se utiliz para extraer los eventos de los datos continuos. Un promedioaproximado de 200 eventos fueron recogidos para cada cuenca. Este valor dependa de la cantidad de aos deregistro para la cuenca. Hubo aproximadamente 10.000 eventos aislados para el estudio. La resolucin
temporal de los datos de precipitacin y escorrenta eran suficiente para las medidas adecuadas a tiempo lagmediciones de tiempo.
Para cada caso, dentro de una cuenca, se midi un tiempo de retraso. Entonces un tiempo medio de retraso sedetermin para la cuenca utilizando el tiempo de retraso medido de cada evento. Todos los eventos potencialesde nieve de fusin fueron excluidos del estudio basado en la fecha en que ocurri el evento y comparando elvolumen de escorrenta de la precipitacin total. Por lo tanto, todos los eventos utilizados en el estudio seconsideraron como eventos de lluvia escorrenta. Tambin se utilizaron slo los eventos que resultaron en unsolo hidrograma visera para simplificar las mediciones del tiempo de retraso. Todos los eventos se
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inspeccionaron visualmente y cualquier evento que no proporcion una medida clara del tiempo de retraso fuetenido en cuenta. Tambin hecho. El tiempo de retraso fue predicho para cada cuenca utilizando estosmtodos. La longitud medida ms larga hidrulica, pen