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ejemplo aplicativo hidrologia
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CALCULO DE CAUDALES
Determinar el caudal que se tiene que derivar mediante una compuerta del canal Cusquen.
Altitud: 54 m.s.n.m.
Latitud: 6° 23'
INFORMACIÓN DE LA ESTACIÓN JAYANCA
CUADRO N°01: TEMPERATURA MEDIA DIARIA EN LA ESTACIÓN JAYANCA
AÑO ENERO FEBRERO MARZO ABRIL
MAYO JUNIO JULIO
AGORSTO
SETIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE MEDIA ANUAL
1965 25.7 26.9 27.2 26.4 25.4 23.8 22.4 21.9 22.1 23.1 22.6 24.8 24.361966 26.3 26.6 26.9 25.9 23.6 20.9 19.6 20.4 21.1 21.3 22.2 23.4 23.181967 25.6 26.6 26.7 26.3 24 19.8 19.6 20.1 20.5 21.7 20.8 22.8 22.881968 25.8 26.3 26.2 24.2 21.4 19.8 20.2 21.3 22.3 22 22.1 24.3 22.991969 26.1 27.4 27.9 26.6 25.3 23.3 20.4 21.5 22.5 22.4 23.7 25.1 24.351970 25.5 27 27.1 26.5 23.3 20.9 19 20.1 21.5 22 22.2 24.2 23.281971 25.4 26.4 25.8 24.3 22.3 21.5 20.9 20.6 21.1 21.9 22.3 24.2 23.061972 26.1 27.5 27.4 25.8 24.9 24.2 22.7 23 22.6 23.4 23.6 26 24.771973 27.3 28.1 28.8 25.7 23.6 21 19.6 19.7 21.2 21 21.7 22.9 23.381974 25.4 27.3 26 25 23.5 21.5 19.8 20.3 20.9 21.6 23 24 23.191975 25.2 26.6 26.1 25.1 23.2 21.1 20 20.1 20.5 21.9 21.4 22.9 22.841976 26.1 27.3 27.3 25.9 24.4 23.4 21.7 22.1 21.9 22 23.7 25.6 24.281977 27 27.9 27.7 26.8 24.2 22.6 20.8 20.3 21 22.1 22.7 25.1 24.021978 26.1 27.1 26.9 25.8 24 21.3 21.1 20.4 22.2 21.8 24.1 25.3 23.841979 26.6 27.9 28.1 26.4 23.9 21.5 20.9 22.2 22.4 22.1 22.9 25.1 24.171980 26.7 27.6 28.1 27.8 25.1 22.5 21.1 20.9 21.6 23.4 23.6 24.8 24.431981 25.7 27.7 27.7 28.6 23 21.1 19.6 20.1 21.1 23 23.5 25 23.841982 26 27.3 27.1 25.4 23.9 22.2 21.6 21.4 22.9 24.2 25.8 27.8 24.63T°
NORMAL
26.0 27.2 27.2 26.0 23.8 21.8 20.6 20.9 21.6 22.3 22.9 24.6 23.75
CUADRO N°02: VELOCIDAD DEL VIENTO EN LA ESTACIÓN JAYANCA
AÑO ENERO
FEBRERO
MARZO
ABRIL
MAYO
JUNIO
JULIO
AGOSTO SETIEMBRE
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
MEDIA ANUAL
1967 3 S 3 SW 3 SW 3 SW 3 SW 3 SW 3 SW 3 S 4 S 3 SW 3 S 3 SW 3 SW1968 3 S 3 SW 2 SW 3 SW 2 SW 2 SW 2 SW 2 SW 3 SW 3 SW 3 SW 3 SW 3 SW1969 3 SW 3 SW 3 SW 3 S 2 S 2 S 2 S 2 SW 2 SW 2 S 2 S 2 S 2 S1970 3 S 3 SW 3 SW 2 SW 3 SW 2 SW 3 SW 2 SW 3 SW 3 S 3 S 3 S 3 SW1971 3 SW 3 SW 3 SW 2 SW 3 S 2 S 3 S 2 S 3 SW 3 S 3 S 3 SW 3 SW1972 3 SW 3 SW 2 SW 2 SW 2 SW 2 SW 2 SW 2 SW 2 SW 3 SW 2 S 2 S 2 SW1973 2 S 2 S 2 SW 2 S 2 S 2 SW 2 S 2 S 2 SW 2 S 2 S 2 SW 2 S1974 3 SW 3 SW 2 S 2 S 3 S 2 S 3 S 3 S 2 S 2 S 3 S 3 S 3 S1975 3S 3 S 2 S 2 S 3 S 2 S 3 S 4 S 3 S 3 S 3 S 3 S 3 S1976 2 S 2 SW 2 SW 2 S 2 S 2 S 3 SW 3 S 4 S 3 S 3 S 2 S 2 S1977 3S 4 S 2 S 2 S 4 S 2 S 2 S 3 S 2 S 3 S 3 S 3 S 3 S1978 4 S 3 S 3 S 3 S 4 S 4 S 4 S 3 S 3 S 3 S 3 S 3 S 3 S1979 4 S 4 S 4 S 4 S 4 S 4 S 4 S 5 S 4 S 4 S 4 S 4 S 4 S1980 2 S 2 S 2 S 2 S 2 S 2 S 2 S 2 S 2 S 2 S 2 S 2 S 2 S1981 2 S 2 S 2 S 2 S 2 S 2 S 1 S 2 S 2 S 2 S 2 S 2 S 2 S1982 2 S 2 S 2 S 2 S 1 S 1 S 1 S 1 S 2 S 2 S 2 S 2 S 2 S
NORMAL VIENTO
3S 3 SW 3 SW 3 S 3 S 2 S 3 S 3 S 3 S 3 S 3 S 3 S 3 S
CUADRO N°03: VELOCIDAD DEL VIENTO EN LA ESTACIÓN JAYANCA
AÑO ENERO FEBREO MARZO
ABRIL MAYO JUNIO JULIO
AGORSTO SETIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE
DICIEMBRE MEDIA ANUAL
1965 60 67 76 76 70 75 72 71 73 69 69 67 701966 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01967 66 70 65 62 67 77 78 75 70 69 70 67 701968 62 60 61 64 70 71 72 71 70 71 68 67 671969 64 64 67 68 69 71 75 72 71 71 68 65 691970 67 65 63 65 71 75 76 74 70 68 67 64 691971 64 63 73 75 74 76 78 76 73 74 71 67 721972 66 65 76 74 73 74 72 72 73 73 71 72 721973 71 69 68 71 69 75 77 75 72 69 69 67 711974 65 62 65 69 71 77 76 75 72 70 69 69 701975 70 71 79 74 73 75 78 79 75 73 71 71 741976 69 68 66 70 74 72 74 76 75 74 71 73 721977 72 60 72 71 73 77 80 80 73 70 70 67 721978 68 70 70 67 68 71 72 74 70 71 70 69 701979 66 63 69 69 74 75 76 73 71 72 68 68 701980 66 64 65 63 68 72 72 74 71 69 70 68 691981 64 65 73 70 76 75 76 76 71 69 71 68 711982 68 66 65 70 72 75 74 76 72 72 73 70 71
HR NORMAL
63 62 65 65 67 70 71 71 68 67 66 64 67
CUADRO N°04: HELIOFANIA (HORAS Y DÉCIMOS) EN LA ESTACIÓN JAYANCA
AÑO ENERO FEBREO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGO SET OCT NOV DIC MEDIA ANUAL
1965 0 0 47 133.3 149.4 172.2 151.2 188.3 188.7 225.3 189.8 177 1351966 128.8 187.9 180 138.9 228 262.1 234.5 224.8 253.9 177 190.7 205 2011967 142 173.4 99.5 209.2 237 166.2 149 198.4 239.2 217.4 228.4 190.4 1881968 221.3 183.2 222.4 249.6 239 205.3 215.2 231.2 201.6 182 226.5 220 2161969 245.2 136.1 156.2 133.1 195.5 149 184 211.9 218.5 196 208.2 160.1 1831970 165.5 186.2 210.2 206.2 182.1 187.1 193.8 211.2 230.2 -- 174.6 125 1881971 150.3 159.6 -- 149.2 62 2 -- -- -- 212.2 154.4 198.5 1361972 224.5 203.2 134.2 136.5 106.1 78.1 177.5 162.4 161.1 220.5 158 554.9 1931973 90.7 144.8 165.4 187 235.2 210.7 214.5 229.5 212.4 238.1 218.4 -- 1951974 -- 168.2 -- 221 -- 119.2 164.4 199 147.5 241.5 204 200.4 1851975 165.5 122.8 124.6 171.3 184.5 139.1 185 201.1 229 246.9 250 226 1871976 134.6 175.5 184.5 173.1 138.8 138.3 144.1 122.6 212.1 281.2 213.3 140.7 1721977 86 221.1 174.5 198.1 209.9 207.1 178.6 212.1 215.3 230.9 184.8 189.5 1921978 235 131 161.9 202.8 229.3 240.3 198 231.4 193.7 221.7 215.6 253.5 2101979 166.5 165.6 120 225.1 255.9 212.8 185.4 206.6 200.6 251.2 209.2 163.5 197
SUMA TOTAL
2155.90 2358.60 1980.40 2734.40 2652.70
2489.50 2575.20 2830.50
2903.80 3141.90 3025.90 3004.50 66
X mes 153.99 157.24 152.34 182.29 189.48 165.97 183.94 202.18 207.41 224.42 201.73 214.61Xdía 5.13 5.24 5.08 6.08 6.32 5.53 6.13 6.74 6.91 7.48 6.72 7.15
CALCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL (ETP)
MÉTODO DE CHRISTIANSEN
ETP=C∗K∗RT
C=CT∗CW∗CH∗CS∗CE
Donde:
ETP: Evapotranspiración potencial, mm por día
K: constante adimensional de correlación= 0324.
RT : Radiación solar teórica considerada en el techo de la atmósfera.
C: Contante función de temperatura, humedad relativa, velocidad del
viento, hras del sol, altitud.
CALCULO DE LOS COEFICIENTES:
CT=0.463+0.425∗( TCTC 0 )+0.112∗( T CT C 0 )2
Dónde:
T C=temperatura promedio en° C T C 0=20 °C
CW=0.672+0.4 06∗( WW 0 )−0.078∗( WW 0 )2
Dónde:
W=promedio de laveloidad del vientoa2msobreel nivel del suelo W 0=10millas/hora o6.7km /hora
CH=1.035+0.24∗( H m
Hmo )2
−0.275∗( HmH mo)3
Dónde:
Hm=humedad relativa promedio ,% Hmo=60%
CS=0.340+0.856∗( SS0 )−0.196∗( SS0 )2
Dónde:
S=porcentaje promedio de luz solar S0=80%
%S ( horas acumuladasenelmes12∗N °Días almes )∗100
CE=0.970+0.030∗( EE0 )Dónde:
E=altitud de laestación
E0=3CALCULO DE LOS DIVERSOS COEFICIENTES
AÑO ENE FEB MAR ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOST
SETIEMBRE
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
TEMP.26 27.2 27.2 25.8 23.8 21.8 20.6 20.9 21.6 22.3 22.9 24.6
1.205 1.248 1.248 1.198 1.127 1.059 1.02 1.029 1.053 1.076 1.096 1.119
VIENTO 3 m/s 3 m/s 3 m/s 3 m/s 3 m/s 2 m/s 3 m/s 3 m/s 3 m/s 3 m/s 3 m/s 3 m/s10.8 km/h
10.8 km/h
10.8 km/h
10.8 km/h
10.8 km/h
10.8 km/h
10.8 km/h
10.8 km/h
10.8 km/h 10.8 km/h
10.8 km/h 10.8 km/h
1.124 1.124 1.124 1.124 1.124 1.018 1.124 1.124 1.124 1.124 1.124 1.124
HUM. REL. %63 62 65 65 67 70 71 71 68 67 66 64
0.951 0.959 0.925 0.925 0.915 0.873 0.361 0.873 0.905 0.915 0.925 0.943
HELIOFANIA 153.99
157.24
152.34
182.29
189.48
165.97
183.94
202.18 207.41 224.42 201.73 214.61
N° DÍAS 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
% S41.4 46.8 40.95 50.64 50.94 46.1 49.45 54.35 57.61 60.33 56.04 57.69
0.731 0.774 0.727 0.803 0.806 0.768 0.794 0.831 0.855 0.874 0.843 0.855
ALTITUD54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54
0.975 0.975 0.975 0.975 0.975 0.975 0.975 0.975 0.975 0.975 0.975 0.975
Radiación solar teórica Y Evapotranspiración potencial
RADI. SOLAR
ENE FEB MAR ABRIL
MAYO
JUNIO
JULIO
AGO SET OCT NOV DIC
LAT.: 6° 15.94 16.05 15.93 14.78 13.6 12.53 13.21 14.28 15.41 16 16 15.866° 23' 15.97 16.07 15.97 14.76 13.56 12.58 13.17 14.25 14.46 16.01 16.03 15.89LAT.: 7° 16.07 16.12 16.12 14.68 13.44 12.74 13.04 14.15 15.63 16.04 16.11 16.01
MES ENE FEB MAR ABRIL MAYO
JUNIO JULIO AGO SET OCT NOV DIC
N° DÍAS 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31ETP =
mm/día4.75 5.286 4.759 4.664 4.002 2.872 3.261 3.777 4.183 4.892 4.864 5.09
ETP = mm/mes
147.25
148.008
147.529
139.92 124.062
86.16 101.091
117.087
125.49
151.652
145.92
157.79
CALCULO DEL USO CONSUNTIVO
MESCULTIVOS
ALFALFA ALGODÓN FRIJOL MAÍZ% Kc % Kc % Kc % Kc
ENERO 30 0.50 40 0.75 85 0.675FEBRERO 60 0.60 55 0.90 100 0.50
MARZO 100 0.30 70 0.85 20 0.40 20 0.50ABRIL 30 0.50 85 0.65 40 0.85 40 0.80MAYO 60 0.60 100 0.35 60 0.90 55 0.90JUNIO 100 0.30 80 0.60 70 0.675JULIO 30 0.50 100 0.20 85 0.675
AGOSTO 60 0.60 20 0.40 100 0.50SETIEMBRE 100 0.30 40 0.85 20 0.50
OCTUBRE 30 0.50 60 0.90 40 0.80NOCIEMBRE 60 0.60 10 0.20 80 0.60 55 0.90DICIEMBRE 100 0.30 25 0.475 100 0.20 70 0.675
MES ETPmm/mes
CULTIVOS Ucalfalfa algodón frijol maíz mm/mes mm/día
ENERO 147.25 73.63 110.44 99.39 283.46 9.14FEBRERO 148.008 88.8 133.21 74 222.01 7.93MARZO 147.529 44.26 125.4 59.01 73.76 302.43 9.76ABRIL 139.92 69.96 90.98 119.93 111.94 392.81 13.09MAYO 124.062 74.44 43.42 111.66 111.66 341.18 11.01JUNIO 86.16 25.85 51.7 73.24 150.79 5.03JULIO 101.91 50.96 20.38 68.79 140.13 4.52
AGOSTO 117.087 70.25 46.84 58.54 175.63 5.67SETIEMBRE 125.49 37.65 106.67 62.75 207.07 6.9OCTUBRE 151.652 75.83 136.49 121.32 333.64 10.76
NOVIEMBRE
145.92 87.55 29.18 87.55 131.33 335.61 11.19
DICIEMBRE 157.79 47.34 74.95 31.56 134.12 287.97 9.29
Uc máximo = 13.09
Er=Ec∗Ea=(0.85 )∗(0.80 )=0.68
Demanda de agua:
dn=Uc máx .Fs
=mm/día
Dotación de agua neta :
Dneta=dn (10 )m3 /Ha /día
Dotación agua real:
Dreal=Dneta∗( 1Er )m3/Ha /día
TIPO SUELO FcoLo Fco FcoAo Aofs 1.0 1.0 0.90 0.75
dn : mm /día 13.09 13.09 14.54 17.45
Dneta :m3/Ha /día 130.9 130.9 145.4 174.5
Dreal :m3/Ha /día 192.5 192.5 213.82 256.62
CALCULO DE CAUDALES
CANAL Tipo de suelo Área Dreal Área*Dreal (m3/día om3/seg)
AAo 75 256.62 19246.5Fco 60 192.5 11550
Fco .Ao 50 213.82 10691
∑ qi=41487.5m3/día
CANAL Tipo de suelo Área Dreal Área*Dreal (m3/día om3/seg)B Fco.Lco 80 181.62 14529.6
Fco .Ao 130 201.76 26228.8
∑ qi=40758.4m3 /día
CANAL Tipo de suelo Área Dreal Área*Dreal (m3/día om3/seg)
CAo 50 256.62 12831Fco 70 192.5 13475
Fco .Ao 60 213.82 12829.2
∑ qi=39135.2m3 /día
Entonces, tenemos:
q A=41487.5m3/día=0.0080029m3/ seg
qB=40758.4m3 /día=0.007549m3 /seg
qC=39135.2m3/día=0.0078623m3/seg
qC+qB=79893.6m3/día=0.0154m3/seg
qA+qB+qC=121381.1m3/día=0.02341m3/seg
q=∑ qi+10% qi=121381.1+10% (121381.1 )=133519.21m3/día
q=0.0257560m3/seg
El caudal que se tiene que derivar mediante una compuerta del
canal CUSQUEN es de 0.0257560m3/seg .