Clases Semana N° 03_C22015 FICA CPyM v1.1

Ing. Civil CLIFTON PAUCAR Y MONTENEGRO

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FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN

HUNUCO - PER

Curso:

Cdigo:

Condicin:

Pre - requisitos:

DISEO DE OBRAS HIDRULICAS

4206

OBLIGATORIO

HIDROLOGA GENERAL

CLASE S03 - CICLO 2015.2

Responsable de ctedra :

C. M Sc. en Ingeniera Hidrulica UNI Lima - Per

Hunuco. Agosto del 2015

Curso: DISEO DE OBRAS HIDRULICAS CICLO 2015 - 2

La cuenca hidrogrfica

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Curso: HIDROLOGA GENERAL CICLO 2015 - 1

Ing. Civil CLIFTON PAUCAR Y MONTENEGRO C. M Sc. en Ingeniera Hidrulica UNI Lima - Per

3. 1. Generalidades

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Desarrollo Integral de cuencas La planificacin del Uso y Control del agua requiere de un marco general limitado

llamado CUENCA.

As mismo el uso y control del agua est ligado al uso del resto de los RECURSOS NATURALES ubicados en ese marco, por lo que debiera procurarse optimizar los

proyectos hidrulicos en cada seccin de la cuenca.

La unidad fisiogrfica LA CUENCA tiene un significado muy preciso para la oferta del recurso hdrico dada su ubicacin geogrfica, por lo que el balance de la Oferta

y la Demanda de los recursos hdricos debe ser ptima en cada punto de

aprovechamiento de la cuenca dada la escasez del recurso AGUA..

El aprovechamiento del recurso AGUA posibilita una serie de bienes y servicios tales como el riego, la hidroelectricidad, el abastecimiento de agua potable,

navegacin y la proteccin del medio ambiente, Es preciso enfatizar que los

diversos tipos de servicios dependen de diferentes ministerios y hay falta de

coordinacin entre ellos.

DESARROLLO INTEGRAL DE CUENCAS, es el manejo ordenado de los recursos hidrulicos de una cuenca mediante la seleccin de las mejores alternativas de los

diversos proyectos de propsitos mltiples que puedan ubicarse en cada uno de los

tramos de la cuenca para lograr el mayor bienestar humano.

Fuente: CESAR ARTURO ROSELL CALDERN. IRRIGACIN. Coleccin del Ingeniero Civil Libro 14. CIP-CDLima-UNI. Lima Agosto 1998.,



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Clasificacin por extensin Los rangos de reas referenciales para las diferentes unidades

hidrogrficas, se pueden observar en el siguiente cuadro:

Cuenca 50,000800,000 ha. = 500 8,000 Km2

Sub-cuenca 5,00050,000 ha. = 500 8,000 Km2

Micro-cuenca < 5,000 ha. = 500 8,000 Km2

Partes de una cuenca en funcin de la altitud Generalmente consta de 3 partes en el flanco Occidental (Vertiente del

Pacfico):

Altas > 3,000 msnm. ; Pma.= 1, 000 2,000 mm. Medias >800 y


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3. 1. Generalidades..


La cuenca es un sistema dinmico con componentes fsicos tales como el agua, el aire, el suelo, subsuelo, el clima y los minerales;

biolgicos como la flora y la fauna; antropognicos como los

socioeconmicos e institucionales. Todos stos componentes estn

inter-relacionados y en un determinado equilibrio, de manera que al

afectar uno de ellos, se produce un desbalance en el sistema.

Adems, siendo la cuenca un sistema dinmico presenta

innumerables cambios en el tiempo, en donde los de origen

antropognico reflejan la cultura de la sociedad que la habita. Por lo

que, una cuenca hidrogrfica es una unidad natural adecuada para la

coordinacin de procesos de manejo diseados para asegurar el

desarrollo sustentable (Dourojeanni, 2001:10).

[Tomado del IDEA-Universidad Nacional de Colombia]

Desarrollo Integral de cuencas

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Crecimiento Poblacional Tamao y distribucin de la

poblacin por: Edad, sexo y ocupacin

Poblacin econmicamente activa

Relacin tierra agrcola/habitante

Atmsfera Clima Suelo Sub suelo Hidrologa Flora Fauna Aspectos Problemticos: Tala,

erosin, contaminacin de suelos y aguas, sequas, inundaciones, drenaje y salinizacin

Sistemas de Produccin

Distribucin de Ingresos Consumo Empleo Ocupacin Tenencia de Tierra Tamao de la Propiedad Tipos de Cultivo Mercado Crdito Uso de la Tierra Nmero de Predios Sistemas Agrcolas Ingreso Percpita

Creencias Conocimientos Normas Pautas de Conducta Instituciones Tecnologa Tipos de relaciones sociales

Predominantes Estado y Sistema Poltico Valores Relaciones y Patrones Clases Sociales y Grupos Educacin

Sub Sistema Socio

Cultural

Sub Sistema Econmico

Sub Sistema Demogrfico

Sub Sistema Natural

Almacenamiento de

corto plazo (derrubios en ladera) Almacenamiento de

largo plazo (rocas y suelos)

Esquema de elaboracin propia, adaptado de Preston y Schmidt (2003), Modellings Sediment fluxes at large spacial and temporal scales, en Long Term Hillslope and Fluvial System Modelling, Berln: Springer, 2003.,

Procesos en

ladera

Transporte de

sedimentos en

cauces

Geoformas

en ladera

Morfologa

De cauces

Almacenamiento de

Mediano plazo (depsito coluvial) Almacenamiento de

Mediano plazo (depsito aluvial)

Escalas Temporales:

Siglos,milenios

Aos, dcadas

Horas, das


Conceptos Bsicos

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SUSCEPTIBILIDAD

Topografa

Hidrologa

Sismicidad

CONCENTRACIN

Geologa

Geotecnia

Catastro

TIPO DE FLUJO

Volmenes de erosin

Desplazamientos (diferenciales y masivos)

MODELO MATEMTICO

Calibracin del modelo

Caudales Volmenes Velocidades

Coeficientes del modelo

METODOLOGA DE ANLISIS Y MODELAMIENTO GENERAL




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VALIDACIN

CALIBRACIN

MODELO FINAL

(Dinmico)

Modelo Preliminar

Condiciones de

frontera

Discretizacin

Construccin




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CERRAMIENTO DE CRCAVAS

Situacin inicial de crcavas Restauracin del terreno erosionado


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Trabajos de Restauracin Hidrolgico-Forestal Sierra Espaa (Murcia) 1892-

2002

Forest Hydrological Corrections

Sierra Espaa (Murcia) 1892-2002


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Mayor Erosin Menor Erosin

Relacin entre la erosin y algunos factores incidentes. Adaptado de MSN Encarta 2009


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Reforestacin integral de laderas de cuenca, Distritos de San Jernimo y San Sebastin Cusco 2014


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Desarrollo Integral de cuencas (Cusco San Jernimo 2014)

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Habilitacin de estanques de almacenamiento de aguas pluviales en laderas de cuenca con fines de riego


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Desarrollo Integral de cuencas (Cusco San Jernimo 2014)

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Piletas ornamentales de agua potabilizada en laderas urbanizadas de cuenca


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Parque elico en Lomas de Atiquipa-Caravel -Arequipa y Mapa del Potencial Elico en el Per


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Parque elico en Piura y Mapa Elico del Per


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Desarrollo Integral de cuencas (Cajamarca Michiquillay 2014)

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Desarrollo Integral de cuencas (Cusco San Gernimo 2014)

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Plantas de Tratamiento de aguas residuales en laderas de cuenca

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Ing. Civil CLIFTON PAUCAR Y MONTENEGRO M Sc. (c ) en Ingeniera Hidrulica UNI Lima - Per

ESTADO DE RIESGO EMINENTE ( Hunuco-Per, Mar. 2011)

ESTUDIO HIDROLGICO E HIDRULICO DE LA CUENCA DEL

VIRU

Fase superficial y subterrnea analizada en forma conjunta



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3.2. Aspectos climticos

Curso: DISEO DE OBRAS HIDRULICAS CICLO 2015 - 2 D

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En el idioma griego CLIMA, significa inclinacin, lo cul explica porque los griegos

relacionaban la inclinacin de los rayos solares con el clima.

En la tierra se han determinado cinco climas bsicos, que de alguna manera se

relacionan con la latitud y son los siguientes:

El Tropical El Seco El Templado lluvioso El Boreal y El Glacial

El estudio de algunos factores climticos y del clima son importantes para la

estimacin de la Evapotranspiracin, la determinacin de las avenidas y sequas en

una regin y para el desarrollo de la agricultura como para el diseo hidrulico de las

obras de riego, y de drenaje.

En el Per el SENAMHI es el Organismo encargado del estudio de los factores

meteorolgicos e hidrolgicos que condicionan los diferentes climas, Fue creado por

D.L. N 17312 del 25 de Marzo de 1969.


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La Meteorologa


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Es la ciencia, que ms contribuye al conocimiento del comportamiento del Agua en el planeta mediante el

registro de las precipitaciones, que originan las descargas de los ros, de la temperatura que condiciona la

evapotranspiracin y del fenmeno de la evaporacin y de la fluctuacin del clima, es importante para la

agricultura, igualmente registra el viento, la radiacin solar, la humedad.


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Tcnicas de optimizacin en aprovechamiento de recursos

hdricos En el manejo de los recurso hdricos constantemente se analiza alternativas para buscar la

solucin ptima. La simulacin es una tcnica que analiza alternativas con la ayuda de una

gran cantidad de informacin y de horas de computadora, pudiendo encontrar una solucin

que puede ser la apropiada, pero no encuentra directamente la solucin ptima.

Definicin de Optimizacin La optimizacin es una tcnica o metodologa utilizada en el anlisis de sistemas para

solucionar la alternativa ptima en el menor tiempo y CON EL MENOR costo posible.

La optimizacin implica el uso de un modelo de optimizacin, el cual a su vez requiere un algoritmo que es un conjunto de reglas y procedimientos mediante el cual se encuentra la solucin ptima.

La optimizacin tambin se define como un algoritmo que se utiliza para encontrar el

mximo o el mnimo de una funcin.

En el anlisis de recursos hdricos una funcin tpica es la minimizacin de los costos o la maximizacin de los beneficios.

Fuente: ABSALN VSQUEZ VILLANUEVA. Manejo de cuencas altoandinas. Escuela Superior de Administracin de Aguas Charles Sutton. Lima 2000.


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Tcnicas de optimizacin disponibles

Existe una gran cantidad de algoritmos de optimizacin cuyo uso depende del

tipo de problema que analiza y de la informacin disponible. Se puede

mencionar, entre otras, las siguientes tcnicas de optimizacin.

Programacin lineal Programacin dinmica Programacin convexa Programacin cuadrtica Programacin de gran escala Programacin discreta Programacin estocstica Teora de control ptimo Redes Bayesianas

Las tcnicas de optimizacin ms utilizadas en recursos hdricos son la

programacin lineal (PL)y la programacin dinmica (PD)

Fuente: ABSALN VSQUEZ VILLANUEVA. Manejo de cuencas altoandinas. Escuela Superior de Administracin de Aguas Charles Sutton. Lima 2000.


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Cuestionario de la Semana N03 Trabajo Escalonado

1) Delimite la cuenca donde se desarrolla el proyecto que evala, describa

sus caractersticas principales como: Nmero de sub-cuencas y micro-

cuencas que lo conforman, altitud, condiciones meteorolgicas,

coordenadas de ubicacin y localizacin, regin y caractersticas

ecolgicas elaboradas por la ONERN. Adjunte un esquema geo-

referenciado.

2) Ensaye la aplicacin de tcnicas de Optimizacin en la cuenca donde se

desarrolla el proyecto materia de evaluacin, en base a un estudio pre-

liminar de fortalezas y debilidades (FODA) de la cuenca. Use el manual

de implementacin del modelo ECOSAUT que se le alcanza en contenido

virtual elaborado por CONDESAN-REDCAPA-GTZ u otro Modelo de.

Programacin Lineal o Dinmica que conozca. Justifique su propuesta.

3) Implemente un apartado de Conclusiones y Recomendaciones sobre la

propuesta de Optimizacin efectuada, segn contenido mnimo y formato

establecido para los trabajos escalonados y de investigacin


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Cuestionario de la Semana N03 Trabajo Escalonado Lineamientos:

El contenido virtual mnimo y orden del desarrollo temtico a presentar antes de que culminar

las clases de la semana siguiente, es:

A. Marco terico referida a las deficiencias y/o suficiencias detectadas

B..Proceso de identificacin del problema

C. Anlisis con soporte documental, estadstico, material, etc.

D. Ensaye la hiptesis de comprobacin de sus conclusiones

E.. Conclusiones y Recomendaciones

F. Bibliografa

G.Anexos

Requisitos:

La presentacin de las conclusiones y recomendaciones debe tratar de ser en lo posible novedoso e indito.

Las Conclusiones estarn referidas a las deficiencias y /o suficiencias , del proyecto evaluado, teniendo mayor valor para fines de calificacin la descripcin cuantitativa

sobre la cualitativa

Las recomendaciones sern planteadas a partir de las conclusiones en nmero y temtica tratada

Desarrollar el trabajo usando metodologas apropiadas para un trabajo de investigacin. Incluye la estructuracin de la Bibliografa y el detalle de las referencias empleadas en el

desarrollo temtico. Indicar la metodologa usada y justificar su empleo.


Documents

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