Hidrologia 2015-1. Informe Finaldocx

UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADASFACULTAD DE INGENIERA

ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA CUENCA DEL RIO SANTA EULALIA

Curso:HIDROLOGIA

Presentado Por:

CSAR TOSCANO MATEOJOSE MENDOZA AYAIPOMAJEAN IERRE CRUZ ALEJOSHELLEN CHAVEZ DIAZ

Lima PerJulio-2015Contenido1. INTRODUCCION42. OBJETIVOS53. CUENCA DE SANTA EULALIA53.1 ASPECTOS GEOGRAFICOS DE LA CUENCA53.1.1 UBICACIN GEOGRAFICA53.1.2 LIMITES GEOGRAFICOS53.2 CARACTERISTICAS FISICAS DE LA CUENCA53.2.1 GEOGRAFIA53.3 PARAMETROS DE FORMA DE LA CUENCA63.3.1 REA DE LA CUENCA63.3.2 PERMETRO DE LA CUENCA.73.3.3 LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL:83.3.4 ANCHO PROMEDIO DE LA CUENCA (AP)83.3.5 COEFICIENTE DE COMPACIDAD O NDICE DE GRAVELIUS (KC)93.3.6 FACTOR DE FORMA (FF)93.3.7 RADIO DE CIRCULARIDAD (RC)103.3.8 RAZON DE BIFURCACIN (Rb):104. PARMETROS DE RELIEVE DE LA CUENCA114.1 CURVA HIPSOMTRICA114.2 PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA125. PLUVIOMETRIA145.1 GENERALIDADES145.2 RED DE ESTACIONES METEREOLOGICAS145.3. INFORMACN HIDROLOGICA Y CORRELACIN DE DATOS155.3.1 ESTACION AUTISHA155.3.2 ESTACIN CARAMPOMA185.3.3 ESTACIN SHEQUE195.3.4 ESTACIN MINA COLQUI205.3.5 ESTACIN MILLOC215.4 ANALISIS DE CONSISTENCIA225.4.1 HIDROGRAMA235.4.2 ANALISIS DE DOBLE MASA265.4.3 ESTADISTICO305.5 PRECIPITACIN MEDIA DE LA CUENCA315.5.1 PROMEDIO ARITMETICO315.5.2 METODO DE THIESSEN324.5.1 METODO DE LAS ISOYETAS334.5.1 METODO PRECIPITACIN - ALTURA336. HIDROMETRIA Y ESTUDIO DE AVENIDAS346.1. GENERALIDADES346.2. RED DE ESTACIONES HIDROMTRICAS346.2.1 ESTACION HIDROMETRICA SHEQUE- RIO SANTA EULALIA346.3 TIEMPO DE CONCENTRACION DE LA CUENCA (tc):356.4 CAUDALES A LO LARGO DEL TIEMPO:376.5 CURVA MASA:386.6 CURVA DURACIN:396.7 ANALISIS DE PERSISTENCIA DE LAS DESCARGS MEDIAS MENSUALES:406.7 METODOS PROBABILISTICOS426.7.1 DISTRIBUCIN NORMAL436.7.2 DISTRIBUCIN GAMBEL456.7.3 CAUDALES MAXIMOS PARA DIFERENTES PERIODOS DE RETORNO477. CONCLUSIONES498. ANEXO519.-BIBLIOGRAFIA54

1. INTRODUCCIONEl presente informe muestra los procedimientos necesarios para obtener resultados de una investigacin hidrolgica. La zona que es estudiada es uno de los principales afluentes del Rmac y con mayor porcentaje que proporciona agua a la ciudad de Lima. Para continuar la investigacin, en primer lugar, se tuvo que delimitar la cuenca Santa Eulalia con el fin de obtener sus caractersticas. Otro punto muy importante es obtener los parmetros de la cuenca para poder clasificarla. La zona de estudio corresponde a la cuenca del ro Santa Eulalia ubicado en el departamento de Lima, Provincia de Huarochir, distrito de Santa Eulalia. Por otra parte, es importante tener clara la definicin de hidrologa, que es el estudio del agua en el medio natural o modificado. Es decir, es la condicin de un entorno definido o limitado (como una cuenca en este caso) en un determinado lugar y en un intervalo de tiempo. As mismo, se entiende por cuenca que es un sistema natural o alterado que funciona para recoger, almacenar y/o descargar agua de una salida comn, como una corriente de rio, lago o mar. Por ende, el trmino de cuenca hidrolgica es la unidad bsica del estudio de la Hidrologa, esta es una zona de la superficie terrestre en donde las precipitaciones de la zona caen para ser drenadas hacia un mismo punto de salida, considerando tambin las cuencas subterrneas. Debido a que surge la gran necesidad de encontrar una solucin a los problemas encontrados en esta cuenca, ya sea las inundaciones, huaicos, etc. Se realizar este estudio, de tal manera que se pueda encontrar un sano aprovechamiento y manejo de este recurso tan indispensable para nuestra sociedad.

2. OBJETIVOS Conocer los parmetros correspondientes de una cuenca ya que es fundamental para hacer los estudios a elaborar. Saber delimitar una cuenca ya que es fundamental para el desarrollo del curso Determinar las caractersticas fsicas de la cuenca. Desarrollar una metodologa de trabajo a travs de la investigacin, recopilacin, anlisis y procesamiento de datos.3. CUENCA DE SANTA EULALIA3.1 ASPECTOS GEOGRAFICOS DE LA CUENCA 3.1.1 UBICACIN GEOGRAFICA La cuenca de Santa Eulalia se encuentra ubicada en el Departamento de Lima, provincia de Huarochir en el Distrito de Santa Eulalia. Las coordenadas de Santa Eulalia son 11544S y 763951W o UTM (8683838 318751 18L), a una altura aproximadamente de 1.036 msnm.3.1.2 LIMITES GEOGRAFICOS La cuenca de Santa Eulalia limita por el:Norte: La cuenca Chilln. Sur: La intercuenca Medio Rmac.Este: Cuenca Alto Rmac y Intercuenca Medio Alto Rmac.Oeste: Cuenca de Jicarmarca.3.2 CARACTERISTICAS FISICAS DE LA CUENCA 3.2.1 GEOGRAFIA Polticamente se encuentra ubicado en los distritos de Santa Eulalia, Cayahuanca, San Pedro de Casta , Chicla, San Lorenzo de Huachupampa , en la provincia de Huarochir, en el departamento de Lima. Su territorio comprende los pisos ecolgicos de Yunga, Quechua, Suni, Puna y Janca o Cordillera. La regin Janca est sobre los 48000 m.s.n.m. y, en Huarochir, es indiscutible la presencia de la cordillera occidental de los Andes en la zona de Ticlio y Pariakaka. All el clima es riguroso, se caracteriza por el dominio de las precipitaciones slidas (granizadas, nevadas), de las temperaturas negativas (de hasta 25 grados bajo cero) y de una atmsfera muy seca; sin embargo, es un paraso para emprendedores andinistas y el lugar donde se enseorea el cndor, el ave ms grande del planeta.3.3 PARAMETROS DE FORMA DE LA CUENCA3.3.1 REA DE LA CUENCA

Una cuenca tiene su superficie perfectamente definida por su contorno y viene a ser el rea drenada comprendida desde la lnea de divisiones de las aguas, hasta el punto convenido (estacin de aforos, desembocaduras, etc.) Para la determinacin el rea de la cuenca es necesario previamente delimitar la cuenca, trazando la lnea divisoria, esta lnea tiene como particularidades: Debe seguir las altas cumbres. Debe cortar ortogonalmente a las curvas de nivel. No debe cortar ninguno de los cauces de la red de drenaje.

Nuestra cuenca tiene una un rea aproximada de: 796.61km23.3.2 PERMETRO DE LA CUENCA.

Como se puede mostrar el permetro es el valor de la delimitacin de la cuenca mostrada. Sabemos que el permetro dado por el programa Autocad, esta dado en metros; a continuacin pasamos a colocar en kilmetros:

3.3.3 LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL:

Es la longitud mayor de recorrido que realiza el rio, desde la cabecera de la cuenca, siguiendo todos los cambios de direccin o sinuosidades, hasta un punto fijo de inters, puede ser una estacin de aforo o desembocadura, expresado en unidades de longitud.La longitud del rio principal de la cuenca del rio Santa Eulalia es:L= 40.751km3.3.4 ANCHO PROMEDIO DE LA CUENCA (AP)

El ancho promedio de la cuenca del rio Santa Eulalia esAp= 19.548 km3.3.5 COEFICIENTE DE COMPACIDAD O NDICE DE GRAVELIUS (KC)Parmetro adimensional que relaciona el permetro de la cuenca y el permetro de un circulo de igual rea que el de la cuenca. Este parmetro, al igual que el anterior, describe la geometra de la cuenca y est estrechamente relacionado con el tiempo de concentracin del sistema hidrolgico.

De la expresin se desprende que Kc es 1.688. Este factor a dimensional constituye un ndice indicativo de la tendencia de avenida en una cuenca. Esto nos indica que la cuenca del rio Santa Eulalia tiene un tiempo de concentracin mayor, es una cuenca de forma alargada y con menor tendencia a crecientes.3.3.6 FACTOR DE FORMA (FF)Definido como el cociente entre la superficie de la cuenca y el cuadrado de su longitud mxima, medida desde la salida hasta el lmite de la cuenca, cerca de la cabecera del cauce principal a lo largo de una lnea recta.

El factor de Forma determinado para la cuenca del rio Rmac es:

Esto explica que la cuenca es de forma alargada y estara menos sujeta a crecientes continuas.3.3.7 RADIO DE CIRCULARIDAD (RC)Relaciona el rea de la cuenca y la del crculo que posee una circunferencia de longitud igual al permetro de la cuenca. Su valor es 1 para una cuenca circular y 0.785 para una cuenca cuadrada.

El Radio de circularidad de la cuenca del rio Santa Eulalia es:3.3.8 RAZON DE BIFURCACIN (Rb):

Rc = 0.35Los valores del Radio de Circularidad de la cuenca del rio Santa Eulalia denotan que las formas son alargadas, ya que todos los valores estn por debajo de 0.785.4. PARMETROS DE RELIEVE DE LA CUENCA4.1 CURVA HIPSOMTRICAPermite determinar la distribucin altitudinal del rea de la cuenca, por encima de una cota determinada.

4.2 PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA Tiene una relacin importante y compleja con la infiltracin, la escorrenta superficial, la humedad del suelo y la contribucin del agua subterrnea a la escorrenta.Controla el tiempo de escurrimiento superficial y concentracin de la lluvia en los canales de drenaje. Es decir, esta caracterstica controla la velocidad con que se da la escorrenta superficial y afecta, por tanto, el tiempo que lleva el agua de la lluvia para concentrarse en los lechos fluviales que constituyen la red de drenaje de las cuencas. A partir de las curvas de nivel se efectu el clculo de la pendiente media. Es decir se midi la longitud total de todas las curvas de nivel, el rea de drenaje y la diferencia consecutiva de cota entre curvas de nivel.

Dnde: L: Longitud total de las curvas de nivel D: Equidistancia entre curvas de nivel A: rea de curva de nivel

Por lo tanto la altura media calculada en la cuenca del rio Santa Eulalia es:4413 metros.

5. PLUVIOMETRIA5.1 GENERALIDADES

Desde el punto de vista de la ingeniera, la precipitacin es la fuente primaria del agua de la superficie terrestre, y sus mediciones y anlisis, forman el punto de partida de los estudios concernientes al uso y control del agua.Para poder explicar de mejor forma el suceso de la escorrenta superficial en la cuenca del rio Santa Eulalia, es necesario relacionarlo con la precipitacin y de esta forma, validar la informacin disponible, para lo cual se requiere previamente cuantificar la incidencia simultanea de la precipitacin sobre la cuenca, a lo que denominamos clculo de la precipitacin areal utilizando mtodos convencionales de clculo. 5.2 RED DE ESTACIONES METEREOLOGICASLa informacin pluviomtrica disponible corresponde a una red de nueve (9) estaciones meteorolgicas para el estudio de la precipitacin, de los cuales cinco (5) estaciones estn ubicadas dentro de la cuenca del rio Santa Eulalia y (4) en las cuencas vecinas.NESTACIONES METEREOLOGICAS

1AUTISHA

2CARAMPOMA

3SHEQUE

4MINA COLQUI

5MILLOC

6PARIACANCHA

7CASAPALCA

8RIO BLANCO

9MATUCANA

Las estaciones La Quisha, La Pirhua, Laguna Pirhua, ya no son utilizadas por lo que no contienen informacin pluviomtrica.

5.3. INFORMACN HIDROLOGICA Y CORRELACIN DE DATOS5.3.1 ESTACION AUTISHA

PRECIPITACION TOATAL MENSUAL EN mm

AOENEFEBMARABRMAYJUNJULAGOSETOCTNOVDICTOTALACUM

200075.0132.088.636.347.60.20.513.066.3107.840.4132.8740.5740.5

2001183.983.9134.089.21.20.62.21.868.049.880.872.7768.11,508.6

200270.1144.9170.986.15.72.72.90.63.892.954.5118.5753.62,262.2

200375.2109.1196.685.415.911.81.30.91.150.118.2168.7734.32,996.5

200441.0186.9139.879.18.220.02.22.771.865.8101.5204.0923.03,919.5

2005145.4111.3181.463.16.30.00.01.22.223.844.0128.1706.84,626.3

2006160.4177.9235.792.72.35.80.02.227.369.291.0197.81,062.35,688.6

2007189.7184.4282.395.733.91.10.03.324.371.030.6181.11,097.46,786.0

2008145.0180.0109.248.44.62.50.07.44.866.535.2110.8714.47,500.4

2009167.1235.2183.369.445.91.33.121.162.4102.9157.5192.01,241.28,741.5

Promedio = 874.2 mm/ao

Correlacin de datos de datos por el mtodo de la media + desviacin estndar. A modo de demostracin se hall el dato faltante del mes de Octubre.

SETOCTNOV

66.30107.8040.40

68.0049.8080.80

3.8054.50

1.1050.1018.20

71.8065.80101.50

2.2023.8044.00

27.3069.2091.00

24.3071.0030.60

4.8066.5035.20

62.38102.90157.50

PROM33.198000567.433333565.3700006

DESV30.59490326.033585242.4667463

x3.80?54.50

x raya33.198000567.433333565.3700006

des30.59490326.033585242.4667463

-0.96087902-0.255965

prom-0.60842201

X92.8584967Rpta

5.3.2 ESTACIN CARAMPOMA



200041.4179.1121.220.40.00.00.00.00.023.045.990.7521.7521.7

20015.894.687.345.10.00.00.00.012.90.00.061.7307.4829.1

2002117.584.881.765.40.00.011.26.72.60.07.651.8429.31,258.4

2003121.968.820.07.10.00.00.00.02.33.435.40.0258.91,517.3

2004133.748.249.328.90.00.00.00.00.08.63.538.4310.61,827.9

2005136.168.8105.40.00.00.00.00.03.533.90.00.0347.72,175.6

200693.716.541.40.019.01.00.04.20.026.645.957.0305.32,480.9

200740.664.495.925.69.20.00.00.012.421.031.014.0314.12,795.0

200834.531.20.00.00.00.00.00.01.939.30.035.8142.72,937.7

200978.766.390.337.60.00.00.00.02.85.518.963.4363.53,301.2


5.3.3 ESTACIN SHEQUE



200077.3108.9122.837.00.00.00.00.028.350.145.365.7535.4535.4

200188.8148.1183.538.231.38.70.00.01.362.723.214.8600.61,136.0

200270.038.374.828.510.74.60.00.24.616.828.158.8335.41,471.4

200389.285.1121.819.911.70.00.00.00.00.09.631.7369.01,840.4

200451.965.87.90.00.00.00.00.011.016.337.2194.5384.62,225.0

200595.2217.7183.871.132.71.28.416.739.854.131.4114.6866.73,091.7

2006149.1100.3198.867.53.62.40.00.016.218.730.517.2604.33,696.0

200736.650.199.639.84.10.00.00.016.221,3440.210.2296.83,992.8

200896.2183.438.14.00.00.00.00.04.115.195.3436.24,429.0

200917.463.789.818.70.05.10.01.94.20.234.2110.3345.54,774.5


5.3.4 ESTACIN MINA COLQUI



2000147.40247.30122.0047.800.000.100.0052.2041.50118.90154.6066.10997.9997.9

200135.1068.50168.50186.406.600.000.000.0020.9045.70123.7067.30722.71,720.6

2002213.50230.40157.1049.2022.2013.500.003.702.709.0097.10153.60952.02,672.6

200350.20124.90125.1066.8017.701.202.4016.8028.401.405.4066.10506.43,179.0

200484.40157.50118.6038.507.800.0031.4016.905.806.0023.1037.70527.73,706.7

2005152.20133.8086.0022.608.200.000.005.105.4025.2030.7065.10534.34,241.0

2006100.00123.80140.20100.600.006.900.0012.9016.6025.9031.1053.00611.04,852.0

2007118.60239.80255.7038.200.000.0014.3022.2064.80100.3017.0025.50896.45,748.4

200849.0073.0050.801.8027.0021.100.005.300.6057.5073.4079.40438.96,187.3

200969.30111.20103.7052.9017.600.000.004.008.8054.4051.5067.40540.86,728.1


5.3.5 ESTACIN MILLOC



2000208.60166.30262.10127.7050.806.204.7015.0043.6070.9075.90137.301,169.11,169.1

2001132.10152.40115.8057.2031.504.800.0010.2039.6048.1047.5092.50731.71,900.8

2002137.10192.5057.2038.7021.200.005.6047.8054.2047.4079.70180.70862.12,762.9

2003174.00130.80136.3047.500.002.300.0017.5047.6086.0060.3042.00744.33,507.2

2004131.50273.10114.9079.7051.704.4010.3022.2044.0097.5042.7079.90951.94,459.1

2005283.40229.00202.1047.9053.400.0015.2054.5016.3050.6053.40333.701,339.55,798.6

2006339.30203.90378.7057.9017.103.2019.402.00107.8032.50119.5088.301,369.67,168.2

200782.60151.80169.2086.8031.3011.5024.9021.8057.1083.10127.90122.20970.28,138.4

2008132.20138.20168.0063.305.400.0013.802.004.6061.7028.90142.40760.58,898.9

200910.40132.5089.0049.4016.1018.508.9010.1053.20100.30103.00177.90769.39,668.2


5.4 ANALISIS DE CONSISTENCIAEl anlisis de consistencia de la informacin es una tcnica que permite detectar, identificar, cuantificar, corregir y eliminar los errores sistemticos de la no homogeneidad e inconsistencia de una serie hidrometereologica. Antes de proceder a efectuar el Modelamiento de cualquier serie hidromtereologica es necesario efectuar el anlisis de consistencia respectivo a fin de obtener una serie homognea, consistente y confiable; porque la inconsistencia de datos puede producir un sobre y subdiseo de estructuras hidrulicas. El anlisis de consistencia se realiza con tres mtodos, tales como son: Anlisis visual de hidrogramas Anlisis de doble masaHIDROLOGIAUniversidadPeruana deCiencias Aplicadas

HIDROLOGIAUniversidadPeruana deCiencias Aplicadas

Anlisis estadstico

3

5.4.1 HIDROGRAMA ESTACION AUTISHA

ESTACION CARAMPOMA

ESTACION SHEQUE

ESTACION MINA COLQUI

ESTACION MILLOC

5.4.2 ANALISIS DE DOBLE MASASe realiza el anlisis de doble masa, el cual nos indicar cual es la Estacin que se utilizar como base.AUTISHACARAMPOMASHEQUEMINA COLQUIMILLOCPATRON

AOTOTALACUMTOTALACUMTOTALACUMTOTALACUMTOTALACUMTOTALACUM

2000740.5740.5521.7521.7535.4535.4997.9997.91,169.11,169.1792.9792.9

2001768.11,508.6307.4829.1600.61,136.0722.71,720.6731.71,900.8626.11,419.0

2002753.62,262.2429.31,258.4335.41,471.4952.02,672.6862.12,762.9666.52,085.5

2003734.32,996.5258.91,517.3369.01,840.4506.43,179.0744.33,507.2522.62,608.1

2004923.03,919.5310.61,827.9384.62,225.0527.73,706.7951.94,459.1619.63,227.6

2005706.84,626.3347.72,175.6866.73,091.7534.34,241.01,339.55,798.6759.03,986.6

20061,062.35,688.6305.32,480.9604.33,696.0611.04,852.01,369.67,168.2790.54,777.1

20071,097.46,786.0314.12,795.0296.83,992.8896.45,748.4970.28,138.4715.05,492.1

2008714.47,500.4142.72,937.7436.24,429.0438.96,187.3760.58,898.9498.55,990.7

20091,241.28,741.5363.53,301.2345.54,774.5540.86,728.1769.39,668.2652.16,642.7

AUTISHACARAMPSHEQUEMINA COLQMILLOCPATRON

AOACUMACUMACUMACUMACUMACUM

2000740.5521.7535.4997.91,169.1792.9

20011,508.6829.11,136.01,720.61,900.81,419.0

20022,262.21,258.41,471.42,672.62,762.92,085.5

20032,996.51,517.31,840.43,179.03,507.22,608.1

20043,919.51,827.92,225.03,706.74,459.13,227.6

20054,626.32,175.63,091.74,241.05,798.63,986.6

20065,688.62,480.93,696.04,852.07,168.24,777.1

20076,786.02,795.03,992.85,748.48,138.45,492.1

20087,500.42,937.74,429.06,187.38,898.95,990.7

20098,741.53,301.24,774.56,728.19,668.26,642.7

Segn el grfico, utilizaremos como Estacin base a CARAMPOMA, puesto que la grfica de dicha Estacin es ms homognea.Debido a lo anterior mencionado, se realizarn graficas de las estaciones SHEQUE, MINA COLQUI, MILLOC Y AUTISHA vs la Estacin CARAMPOMA

5.4.3 ESTADISTICOESTACINSHEQUE

Consistencia en la media

Para poder realizar el cuadro anterior se utilizaron las siguientes ecuaciones:

Hp: u1 = u2 Ha: u1 u2a = 5%

Decisin

tc tt = salto no es significativo: no corregir

tc tt salto es significativo: corregir Consistencia en la Desviacin Estndar

Hp: Ha: a = 5%

, cuando es mayor

, cuando es mayor

Si Fc Ft S1 = S2salto no es significativo: no corregir Si Fc > Ft S1 S2salto es significativo: corregir 5.5 PRECIPITACIN MEDIA DE LA CUENCA5.5.1 PROMEDIO ARITMETICOPara la obtencin del promedio aritmtico usaremos datos anuales, este dato promedio es de suma importancia en el diseo de represas pequeas, aliviaderos, obras de drenaje, etc. Este mtodo da una buena estimacin se las estaciones pluviomtricas estn distribuidas uniformemente dentro de la cuenca.

Usando la formula tenemos los siguientes datos EstacionPrecipitacin media en Estacion (mm/ao)

Autisha274.2

Carampoma330.1

Sheque477.5

Mina Colqui672.8

Milloc966.8

Promedio aitmetico544.28

Este mtodo no es muy prctico para nuestro caso ya que no toma en cuenta las diferentes altitudes de nuestras estaciones y se pueden cometer errores al decir que llueve lo mismo en la parte baja como la parte alta.5.5.2 METODO DE THIESSENEste mtodo se puede utilizar para una distribucin no uniforme de estaciones pluviomtrica, provee resultados ms correctos con un rea de cuenca aproximadamente plana, pues no considera influencias orogrficas. Todas las estaciones contiguas se conectan mediante lneas rectas en tal forma que no hayan lneas interceptadas, es decir conformando tringulos.

En cada una de las lneas previamente dibujadas se trazaran mediatrices perpendiculares, las cuales se prolongan hasta que se corten con otras mediatrices vecinas. Los puntos de cruce o intersecciones entre las mediatrices representan los puntos del polgono cuya superficie constituye el area de influencia de la estacin que queda dentro de dicho polgono.

EstacionPrecipitacin media en Estacion (mm/ao)Area de influencia

Autisha874.288.7

Carampoma330.188.11

Sheque477.584.9

Mina Colqui672.8278.6

Milloc966.8256.3

796.61

Area total de la cuenca (km2)796.61

Precipitacion media en la cuenca (mm/ao)731.0971755

4.5.1 METODO DE LAS ISOYETASEste mtodo ms preciso, pues permite la consideracin de los efectos orogrficos en el clculo se la lluvia media sobre la cuenca en estudio. Se basa en el trazado de curvas de igual precipitacin de la misma forma que se hace para estimar las curvas de nivel de un levantamiento topogrfico.

Area entre isoyetasPrecipitacion

Entre 200-30022.5250

Entre 300-40066.21350

Entre 400-50076.4450

Entre 500-60077.65550

Entre 600-700121.9650

Entre 700-800127.9750

Entre 800-90099.49850

Entre 900-1000204.56950

Area total de la cuenca (km2)796.61

Precipitacion media en la cuenca (mm/ao)702.9092027

4.5.1 METODO PRECIPITACIN - ALTURAEl mtodo Precipitacin Altura considera los puntos de interseccin de cada estacin con su respectiva altura, de esta manera tendremos un punto por cada estacin, sacamos la tendencia de ese punto y evaluamos la ecuacin para el punto atura media obtenido con el mtodo de la curva hipsomtrica.Nuestra cuenca, se encuentra ubicada en el distrito de Lurigancho, cuya capital es Chosica Departamento de Lima. Chosica est ubicado al extremo del distrito de Lurigancho, el cual no presenta una pendiente pronunciada. Por ello, los resultados que arrojara el mtodo precipitacin altura no seran representativos para nuestra cuenca. Por esta razn, no se considera su anlisis.6. HIDROMETRIA Y ESTUDIO DE AVENIDAS6.1. GENERALIDADESLa hidrometra se encarga de medir, registrar, calcular y analizar los volmenes de agua que circulan en una seccin transversal de un ro, canal o tubera en la unidad de tiempo.Los escurrimientos en una cuenca se dividen en tres componentes: superficial, subsuperficial y subterrneo, en el presente se trata del primero.6.2. RED DE ESTACIONES HIDROMTRICASLas estaciones hidromtricas en las cuencas hidrogrficas del pas, estn ubicadas generalmente en la parte inferior de la cuenca hmeda, y muy pocas a nivel de subcuencas. El Servicio Nacional de Meteorologa e Hidrologa (SENAMHI), pertenece al Ministerio del Ambiente, administra la mayor parte de las estaciones en las tres regiones hidrogrficas del Per, y EDEGEL en las estaciones Sheque y Tamboraque.En la cuenca del ro Santa Eulalia existe una estacin hidromtrica, con registro de caudales histricos en forma significativa en la estacin Sheque. 6.2.1 ESTACION HIDROMETRICA SHEQUE- RIO SANTA EULALIALa estacin hidromtrica Sheque de la cuenca del ro Santa Eulalia, polticamente se encuentra ubicada en: Pas:Per Regin :Lima Provincia:Huarochir Distrito :CarampomaSe ubica en la parte media de la cuenca del rio Santa Eulalia, mide todo el escurrimiento de la cuenca.El registro histrico disponible de descargas medias mensuales en la estacin hidromtrica Sheque es continuo del periodo 1965-2009, con 45 aos de informacin, lo cual corresponden a caudales naturales.La estacin hidromtrica Sheque es administrada por EDEGEL-Lima.6.3 TIEMPO DE CONCENTRACION DE LA CUENCA (tc):Se define como el tiempo mnimo necesario para que todos los puntos de una cuenca estn aportando agua de escorrenta de forma simultnea al punto de salida, punto de desage o punto de cierre. Est determinado por el tiempo que tarda en llegar a la salida de la cuenca el agua que procede del punto hidrolgicamente ms alejado, y representa el momento a partir del cual el caudal de escorrenta es constante, al tiempo mximo; el punto hidrolgicamente ms alejado es aquel desde el que el agua de escorrenta emplea ms tiempo en llegar a la salida. Para calcular este tiempo usaremos algunas frmulas usadas por varios mtodos: KIRPICH:

U.S. ARMY CORPS OF ENGINEERS:

GIANDOTTI:

796.61 km2

HATHAWAY:

BRANSBY Y WILLIAMS:

796.61 km2

Los resultados nos proporcionan los tiempos de concentracin de la cuenca que en promedio es 5.04 horas.

6.4 CAUDALES A LO LARGO DEL TIEMPO:A continuacin se construir la curva de los caudales mensuales en los aos de datos obtenidos, para obtener los caudales mximos primero se ha dibujado una recta igual al flujo base, este parmetro es el caudal que se observa en un curso de agua al final de un perodo de estiaje. Est constituido por el aporte de las aguas subterrneas a la red de drenaje natural, es decir se puede considerar la diferencia entre el caudal total y la escorrenta directa.

Utilizando un flujo base mensual de m3/s tenemos los siguientes caudales mximos para nuestra cuenca, con los cuales trabajaremos los mtodos probabilsticos a continuacin

6.5 CURVA MASA:Este grfico nos servir para identificar aumento y disminucin del caudal, adems de poder determinar la cantidad de agua necesaria para satisfacer un dficit y en qu tiempo es que suceder.

Al analizar la grfica podemos mencionar un aspecto para cada punto: Punto a: En este punto el caudal disminuye, es decir, en el rio hay menos agua que la demandad. Punto b: En este punto podremos saber el volumen que satisface el dficit de agua, aproximadamente para este punto es 1030 m3/s. Punto c: En este punto el caudal de agua es igual a la demanda requerida. Punto d: El caudal aumenta y es mayor a la demanda requerida.6.6 CURVA DURACIN:Esta curva resulta del anlisis de frecuencias de la serie histrica de caudales medios mensuales de un proyecto de suministro de agua. La curva de duracin se considerar representativa del rgimen de caudales medios de la corriente y utilizable para pronosticar comportamientos futuros si la serie histrica es suficientemente buena. Con nuestros datos de caudales se ha construido la siguiente curva de duracin:

6.7 ANALISIS DE PERSISTENCIA DE LAS DESCARGS MEDIAS MENSUALES:Segn recomendaciones nacionales e internacionales, la disponibilidad de agua para atender las demandas de riego se deben determinar con un nivel de persistencia de 75% de probabilidad. El anlisis estadstico de probabilidad de ocurrencia de las descargas medias mensuales, para fines de riego, la frmula de Weibull es universalmente utilizada, cuya ecuacin es la siguiente:

Para el anlisis de persistencia de las descargas medias mensuales de las estacin Sheque (1965-2009) se ha empleado la informacin consistente y confiable. Utilizando la informacin de las descargas medias de las estacin Sheque aplicando la ecuacin (1), se ha realizado el anlisis de persistencia al 50, 75, 90 y 95% de probabilidad. En los cuadros siguientes se muestran el resultado del anlisis de persistencia de las descargas medias de los ros en estudio.Persistencia de las estaciones medias mensuales (m3/s).-Estacin Sheque

Volmenes de descargas medias mensuales (hm3)-Estacin Sheque

Segn el caudal obtenido para determinada persistencia se puede hacer diversos proyectos. 75% : Proyecto de Irrigacin 90% : Proyecto de agua potable 95%: Proyecto HidroenergticoCon estos resultados de caudales se podra plantear realizar un proyecto de agua potable destinado al servicio de las comunidades aledaas, para lo cual se tiene planeado trabajar con una probabilidad de 75%. Cabe mencionar que la zona en estudio cuenta con una represa, ya que como podemos ver los recursos hdricos nos permiten un proyecto de mayor envergadura.

De la grfica podemos observar que se presenta un aumento del caudal desde el mes de noviembre hasta el mes de mayo, luego en los meses de junio y octubre se tendr una disminucin del caudal. Los caudales mximos se presentan en los meses de febrero y marzo, el menor caudal esta entre los meses de julio y agosto, estos datos son solo para 4 persistencias, sin embargo pueden observarse caudales mayores y/o menores con todos los datos.6.7 METODOS PROBABILISTICOSEste parmetro nos indica el tiempo promedio en el que ocurrir un evento de igual o mayor magnitud, en nuestro caso determinaremos el tiempo que se presentara el mximo caudal. Los resultados que se obtienen nos permiten predecir que el tiempo promedio en el que se vuelva a igualar o superar el caudal mximo observado ser de aproximadamente 100 aos. Este parmetro ser analizado a continuacin con otros mtodos estudiados en clase, como son la Distribucin de Gumbel, Densidad LNormal, Log Pearson Tipo III y la Distribucin Normal Estndar.6.7.1 DISTRIBUCIN NORMALEsa distribucin va a tener una relacin con la variable Z, la cual vamos a calcular de la siguiente forma:

El valor de Z calculado nos servir para determinar la probabilidad acumulada de que el evento no ocurra mediante la siguiente tabla de Probabilidad Acumulada de la distribucin normal estndar.Para cada caudal mximo podremos obtener distintos Zs, los resultados se muestran a continuacin:

Con estos datos y gracias a las frmulas del mtodo se ha podido hacer el clculo para tiempo de retorno que se muestra a continuacin:

6.7.2 DISTRIBUCIN GAMBELAl emplear este mtodo se considerar las siguientes expresiones:

Con los datos obtenidos se puede elaborar la siguiente tabla con los tiempos de retorno esperados en base a los caudales mximos observados con sus probabilidades:

Con los datos obtenidos se puede elaborar la siguiente tabla con los tiempos de retorno esperados en base a los caudales mximos observados con sus probabilidades:

6.7.3 CAUDALES MAXIMOS PARA DIFERENTES PERIODOS DE RETORNOUsando otros mtodos probabilsticos (Gambel, Log Normal 2P, Log Normal 3P, Log Pearon Tipo III), se hizo el periodo de retorno para diferentes periodos

7. CONCLUSIONES 1. Es una cuenca en equilibrio (fase de madurez)1. Es una cuenca en equilibrio (fase de madurez). De acuerdo a la curva hipsomtrica encontramos que al 50% hay una distribucin uniforme respeto a las cotas analizadas. Se observa que la cuenca llega a tener una altitud mxima de 4600msnm aproximadamente al 50% y una mnima de 4450msnm. En conclusin no se observan zonas abruptas de baja y alta pendiente.1. Ancho promedio de la cuenca 19.54km. 1. El permetro de la cuenca es de 168.974 km1. Por lo tanto la altura media calculada en la cuenca del rio Santa Eulalia es: 4413m1. Los valores del Radio de Circularidad de la cuenca del rio Santa Eulalia denotan que las formas son alargadas, ya que todos los valores estn por debajo de 0.785.1. La cuenca es de forma alargada y estara menos sujeta a crecientes continuas.1. La cuenca tiene 7.6 % de pendiente en promedio1. Una recomendacin muy importante es que la poca cantidad de los datos con los que se cuenta nos arrojaran resultados no muy exactos, es decir, resultados no muy representativos.1. El ndice de compacidad que obtuvimos en la cuenca por medio de la frmula es de 1.885 por lo que resulta ser mayor que 1 y podemos concluir que es una cuenca de forma alargada y menor tendencia, es decir una cuenca de forma irregular.

1. Con respecto al mtodo de las isoyetas es el mtodo ms confiable, debido a que se puede considerar los aspectos altitudinales y orogrficos de la cuenca.

1. Para la evaluacin de nuestra cuenca solo hemos contado con 5 estaciones con datos 2 completos y 3 estaciones con escases datos, esto debido a la poca informacin obtenida de las fuentes Online.

1. Los mtodos ms confiables fueron el mtodo de Thiessen y el de las Isoyetas, con los cuales se obtuvo una precipitacin promedio de 717 mm/ao aproximadamente de los dos mtodos.

1. Para la evaluacin del mtodo Thiessen y de Isoyetas hemos trabajado con las 5 estaciones encontradas en la cuenca.

1. La recta en la curva hipsomtrica que divide en forma equitativa, es decir al 50 % se encuentra a los 4500 msnm, es decir la altitud promedio de nuestra cuenca.

1. El orden mayor de nuestros cauces es de 5, por lo podemos afirmar que es una cuenca con bastantes ramificaciones.

1. El mtodo de promedio aritmtico de la precipitacin media de la cuenca no es muy confiable y preciso, este dio un valor de 544.28mm/ ao , muy diferente y alejado a los datos obtenidos por los mtodos de Thiessen y el de Isoyetas

1. El valor del parmetro de Bifurcacin (Rb) es 3 se podra decir que la cuenca es pequea.

8. ANEXO CUADRO CAUDALES MAXIMOS DEL RIO SANTA EULALIA ESTACIN:SHEQUE CUENCA:SANTA EULALIA PROPIETARIO:EDEGEL LATITUD:792955.30 LONGITUD:113959.80 ALTITUD:3214 DEPARTAMENTO:LIMA PROVINCIA:HUAROCHIRI DISTRITO:CARAMPOMA

CONTINUACIN

CONTINUACIN

9.-BIBLIOGRAFIA

Diapositivas de clase (Ing. Fernando Romero Machuca) Fundamentos de hidrologa de superficie Francisco Aparicio Hidrologa para estudiantes de Ing. civil - Wendor Chereque Morn Imgenes tomadas de Google Earth Cuenca Santa Eulalia(http://www.ana.gob.pe/media/540581/2.%20unidades%20hidrogr%C3%A1ficas%20de%20la%20cuenca%20del%20rimac.pdf)

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Hidrologia 2015-1. Informe Finaldocx