Informe de Hidrlogia Superficial

8/18/2019 Informe de Hidrlogia Superficial

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Universidad Nacional De Cajamarca – Sj

Facultad De Ingeniería

Escuela Académico Profesional De Ingeniería Civil

INTRODUCCION

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OBJETIVOS:

En el "resente tra#ajo reali$ado nosotros nos %emos tra$ado

reali$ar lo siguiente&

• Delimitar el rea de la cuenca 'ue corres"onde a las ( estaciones

a estudiar)

• Com"letar la informaci*n de datos faltantes en las estaciones a

estudiar)

• +eali$ar los anlisis de consistencia)

• ,allar la "reci"itaci*n "romedio de las ( estaciones "or el método

de -%.ssen)

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MARCO TEORICO

I. CONCEPTOS BÁSICOS:

1.1 AMBIENTE:

Se de0ne como todo medio e1terior al organismo2 elemento o sistema

'ue afecta su desarrollo) Es el entorno vital2 el conjunto de elementosfísicos2 naturales2 estéticos2 culturales2 sociales2 econ*micos e

institucionales 'ue interact3an con el individuo . con la comunidad)

El am#iente tiene una calidad natural esta#lecida "or sus características

. cualidades2 las 'ue "ermiten determinados usos . "lantean las

limitantes . restricciones2 con el 0n 'ue las comunidades . "o#laciones

%agan "osi#le su desarrollo . alcancen un #ienestar continuo) 4a

intervenci*n %umana so#re el am#iente2 "uede "otenciali$ar las

ca"acidades sin alterar la calidad desea#le o ace"ta#le)

1.2. CUENCA HIDROGRÁFICA:

Es el es"acio de territorio delimitado "or la línea divisoria de las aguas2

conformado "or un sistema %ídrico 'ue conducen sus aguas a un río

"rinci"al2 a un río mu. grande2 a un lago o a un mar 5Fig)!6)

Este es un m#ito tridimensional 'ue integra las interacciones entre la

co#ertura so#re el terreno2 las "rofundidades del suelo . el entorno de la

línea divisoria de las aguas)

En la cuenca %idrogr0ca se encuentran los recursos naturales . la

infraestructura creada "or las "ersonas2 en las cuales desarrollan sus

actividades econ*micas . sociales generando diferentes efectos

favora#les . no favora#les "ara el #ienestar %umano) No e1iste ning3n

"unto de la tierra 'ue no "ertene$ca a una cuenca %idrogr0ca) Pgina (


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1.3. TIPOS DE CUENCAS

a) POR SU TAMAÑO GEOGRÁFICO:

4as cuencas %idrogr0cas "ueden ser grandes2 medianas o

"e'ue7as) Por ejem"lo "ara Centroamérica la cuenca del río 4em"a

5El Salvador62 C%i1o. 58uatemala62 +eventa$*n 5Costa +ica6 "ueden

considerarse cuencas grandes2 en el conte1to de Centroamérica2 sin

em#argo2 éstas en tama7o son "e'ue7as si se com"aran con la

cuenca del río Ama$onas o la cuenca del Plata en Sudamérica) De allí

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'ue en cuanto a tama7o . com"lejidad2 los conce"tos de "e'ue7as

cuencas o microcuencas2 "ueden ser mu. relativos cuando se

desarrollen acciones2 se recomienda entonces utili$ar criterios

conjuntos de comunidades o unidades territoriales maneja#les desde

el "unto de vista %idrogr0co)

#6 POR SU ECOSISTEMA:

Seg3n el medio o el ecosistema en la 'ue se encuentran2 esta#lecenuna condici*n natural2 así tenemos2 las cuencas ridas2 cuencastro"icales2 cuencas %3medas . cuencas frías) Ejem"lo& Cuencatro"ical2 Cuenca del Canal de Panam2 Cuenca rida2 Cuenca del +íoCa7ete en Per32 Cuenca 4ago -iticaca2 entre Per3 . :olivia)

c) POR SU OBJETIVO:

Por su vocaci*n2 ca"acidad natural de sus recursos2 o#jetivos .características2 las cuencas "ueden denominarse& %idroenergéticas2"ara agua "o#lacional2 agua "ara riego2 agua "ara navegaci*n2ganaderas2 %ortícolas2 munici"ales . de uso multi"le)

d6 relieve . accidentes del terreno2 las cuencas "ueden denominarse"lanas2 cuencas de alta monta7a2 cuencas accidentadas o 'ue#radas)

1.4. LA CUENCA HIDROGRAFICA COMO SISTEMA

En la cuenca %idrogr0ca e1isten entradas . salidas2 "or ejem"lo2 el ciclo

hidrológico 5Fig) (6 "ermite cuanti0car 'ue a la cuenca ingresa una

cantidad de agua2 "or medio de la "reci"itaci*n . otras formas; . luego

e1iste una cantidad 'ue sale de la cuenca2 "or medio de su río "rinci"al

en las desem#ocaduras o "or el uso 'ue ad'uiera el agua)

4os elementos 'ue integran los su#sistemas variarn de acuerdo al

medio en el 'ue se u#i'ue la cuenca . al nivel de intervenci*n del factor

%umano)

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1.5 . PARTES DE UNA CUENCA

Una cuenca %idrogr0ca se "uede decir 'ue est com"uesta "or

determinadas "artes2 seg3n el criterio 'ue se utilice 5Fig) 962 "or

ejem"lo&

Criterio 1 Altitu:

Si el criterio utili$ado es la altura2 se "odrían distinguir la "arte alta2

media . #aja2 sucesivamente2 en funci*n de los rangos de altura 'ue

tenga la cuenca) Si la diferencia de altura es signi0cativa . varía de = a/2


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1.6. DIVISIÓN DE UNA CUENCA

4a cuenca %idrogr0ca "uede dividirse en es"acios de0nidos "or la

relaci*n entre el drenaje su"er0cial . la im"ortancia 'ue tiene con el

curso "rinci"al) El tra$o de la red %ídrica es fundamental "ara delimitar

los es"acios en 'ue se "uede dividir la cuenca) A un curso "rinci"al llega

un a?uente secundario2 este com"rende una su#cuenca) 4uego al curso

"rinci"al de una su#cuenca2 llega un a?uente terciario2 este com"rende

una micro cuenca2 adems estn las 'ue#radas 'ue son cauces menores

5Fig)


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1.7. COMO DELIMITAR UNA CUENCA HIDROGRÁFICA

4a cuenca %idrogr0ca se "uede delimitar físicamente2 "or medio

de una carta to"ogr0ca2 un "lano altimétrico o un ma"a to"ogr0co2

'ue tenga su0ciente detalle de las alturas del terreno)Entre las escalas ms comunes se tienen2 !B/


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ascendentes signi0can un curso de agua) Curvas de forma

conve1a %acia arri#a . valores ascendentes2 signi0can un cerro o

monta7a)

♣ Como "roducto 0nal se o#tiene la cuenca delimitada2 la red de

drenaje . se "uede re"etir el "rocedimiento a nivel de su#cuencas

. micro cuencas)

♣ CUADRO 1.PROCEDIMIENTO PARA DELIMITAR UNA CUENCA

II. ESTUDIO HIDROLÓGICO

!6 En el "ro.ecto se reco"ilar . com"lementar el conjunto de datos

'ue %a.a servido de #ase "ara el estudio %idrol*gico del "ro.ecto

"revio2 integrando en a'uél las o#servaciones directas 'ue"rece"tivamente %a#rn de o#tenerse durante el "la$o 'ue

transcurra entre la redacci*n de am#os documentos)

/6 En relaci*n con los caudales 'ue tengan 'ue considerarse2 %a#r

de incluirse una reco"ilaci*n de datos %ist*ricos)

(6 El estudio %idrol*gico no se limitar al anlisis de los caudales del

río2 sino 'ue %a#r de evaluar tam#ién sus causas determinantes&

"reci"itaciones2 escorrentías2 0siografía2 etc)

96 4a informaci*n o#tenida tanto referente a las causasclimatol*gicas2 lluvias2 etc)2 como de sus efectos2 caudales2

a"ortaciones2 %idrogramas2 etc)2 %a#r de contratarse "or

correlaci*n con otras cuencas cuando entre am#as no e1istan

condiciones variantes sensi#les2 como son& Posici*n 0siogr0ca del

valle2 naturale$a geol*gica . vegetal de la su"er0cie determinante

de escorrentías2 morfología del cauce2 etc)

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III. EROSION

I&TRO'UCCIO&:

4a erosi*n del suelo es la remoci*n del material su"er0cial "or acci*n del

viento o del agua) El "roceso se "resenta gracias a la "resencia del agua

en las formas& "luvial 5lluvias6 o de escorrentía 5escurrimiento62 'ue en

contacto con el suelo 5las "rimeras con im"acto . las segundas con

fuer$as tractivas62 vencen la resistencia de las "artículas 5Fricci*n o

co%esi*n6 del suelo generndose el "roceso de erosi*n)

uc%os "ro.ectos de ingeniería e1igen la remoci*n de la vegetaci*n .

e1cavaciones de suelo generando "ro#lemas am#ientales en laderas .

cursos de agua "or la "roducci*n e incor"oraci*n de sedimentos a las

corrientes 'ue alteran los ecosistemas naturales . generan grancantidad de "ro#lemas "or sedimentaci*n)

4a erosi*n ed0ca es un "roceso normal del desarrollo del "aisaje2 "ero

solamente en algunas "artes del mundo domina otros "rocesos de

denudamiento) 4os otros "rocesos "rinci"ales de remoci*n de

sedimentos son los movimientos en masa . los "rocesos de trans"orte

en masa2 . cada uno de ellos es dominante en am#ientes adecuados)

4a ma.or "arte de nuestros actuales conocimientos so#re los

mecanismos de erosi*n . sus tasas corres"ondientes se #asan en el

tra#ajo del Servicio de Conservaci*n de Suelos de los Estados Unidos) El

enfo'ue del SCS siem"re %a sido "ragmtico2 . sus "redicciones en Pgina !=


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cuanto a tasas de erosi*n se %an concentrado en torno al desarrollo .

e1tensi*n de la Ecuaci*n Universal de Pérdida de Suelos 5EUPS6)

4os "untos tanto fuertes como dé#iles de la EUPS se %allan en la

estimaci*n de la erosi*n como "roducto de una serie de términos como

"reci"itaci*n "luvial2 grado . longitud de la "endiente2 así como factores

ed0cos . agrologicos)

4os "rotagonistas "rinci"ales de la erosi*n son& el im"acto de las gotas

de lluvia 'ue genera el des"rendimiento "or sal"icadura2 com"acta elsuelo2 reduciendo la in0ltraci*n . aumentando la escorrentía; la

ca"acidad %idrulica del ?ujo su"er0cial so#re una "endiente ca"as de

acarrear los sedimentos) Pero la com"rensi*n del fen*meno se

fundamenta en una se"araci*n entre la %idrología . la %idrulica2 . en

las "ro"iedades del suelo 'ue son im"ortantes "ara cada una de ellas&

las "ro"iedades %idrol*gicas del suelo determinan la tasa de in0ltraci*n

. de esta manera se 0ja la "arte de la "reci"itaci*n "luvial 'ue

contri#u.e al ?ujo su"er0cial) 4as "ro"iedades %idrulicas del suelo

determinan la resistencia del suelo al trans"orte "or el ?ujo o "or las

gotas de lluvia)

4a erosi*n de suelos2 la "érdida de suelos . la acumulaci*n de

sedimentos son términos 'ue tienen distintos signi0cados en la

tecnología de la erosi*n de suelos& la erosi*n de suelos es la cantidad

#ruta de suelo retirado "or la acci*n dis"ersante de las gotas de lluvia .

"or la escorrentía) 4a "érdida de suelo es el suelo des"rendido de una

"endiente determinada) 4a "roducci*n de sedimentos es el volumen de

suelo de"ositado en un "unto 'ue est #ajo evaluaci*n)

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MARCO TEORICO:

EROSIÓN HÍDRICA

Es la erosi*n "or agua lluvia . a#arca la erosi*n "rovocada "or el

im"acto de las gotas so#re el suelo desnudo2 como tam#ién la acci*n

%idrulica 'ue arranca . trans"orta las "artículas de suelo "or el

escurrimiento en laderas . taludes)

a( Saltaci* "lu+ial:El im"acto de las gotas de lluvia en el suelo des"rovisto de

vegetaci*n . e1"uesto2 ocasiona el desalojo . arrastre del suelo

0no) El im"acto com"acta el suelo disminu.endo la "ermea#ilidad

e incrementando la escorrentía)

,( E-curri.ie*to -u"er/cial i$u-o:Com"rende la erosi*n laminar so#re laderas des"rovistas de

vegetaci*n . afectadas "or la saltaci*n "luvial2 'ue estimulan el

escurrimiento del agua arrastrando 0nos)El escurrimiento difuso ocurre cuando la velocidad del agua es

menor de (= cm 1 segH!

c( E-curri.ie*to -u"er/cial co*ce*trao:Produce dos formas2 los surcos de erosi*n 5canales #ien de0nidos .

"e'ue7os62 . las crcavas2 'ue son canales o $anjones de ma.or

magnitud) Cuando el ?ujo se %ace tur#ulento2 la energía del aguaes su0ciente "ara la#rar canales "aralelos o anastomados2

llamados surcos) s "rofundos . anc%os 'ue los surcos son las

crcavas2 "or las 'ue circula agua durante . "oco des"ués de los

aguaceros)

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El "roceso se da en cuatro eta"as&!6 Entallamiento del canal)/6 Erosi*n remontante desde la #ase)

(6 Cicatri$aci*n)96 Esta#ili$aci*n)

( E-curri.ie*to -u,-u"er/cial:4as aguas in0ltradas ocasionan la tu#i0caci*n . el sifonamiento

del suelo2 formando cavidades2 en donde la fuer$a de in0ltraci*n

%a su"erado la resistencia del suelo)

As"ectos relacionados con la erosi*n %ídrica 'ue de#en considerarse&

♣ 4as geoformas denudativas creadas "or la erosi*n)♣ 4os fen*menos dinmicos asociados al trans"orte de masas)

♣ 4a sedimentaci*n . la colmataci*n de las vaguadas de los cauces)

EROSIÓN FLUVIAL

Es la erosi*n 'ue se "resenta en los cursos de agua 5'ue#radas . ríos6)

4a fuer$a tractiva del agua vence la resistencia de los materiales2

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"roduciéndose "rocesos de socavaci*n lateral . de fondo) 4os "rocesos

movili$an adems de arcillas . limos2 otros materiales como arenas2

gravas2 cantos . #lo'ues2 en las formas de acarreo e disoluci*n2

sus"ensi*n . acarreo de fondo) 4os vol3menes movili$ados "or erosi*n

?uvial son altos2 en cauces erosionados)

)()! 4os torrentes son corrientes de agua de régimen ocasional2 el

drenaje . las laderas son de "endientes fuertes2 "ueden acarrear gran

vol3menes de material2 en é"ocas de lluvias) 4os "rocesos dominantes

son la "rofundi$aci*n de cauce2 'ue detona desli$amientos de las

laderas inesta#les)

4os torrentes son la#oratorios naturales "ara estudiar la erosi*n . sedividen en tres "artes&

• Cuenca de rece"ci*n2 donde "redomina la e1cavaci*n)

• Canal de desage2 donde se "resenta erosi*n . acumulaci*n de

suelos)• Cono de de.ecci*n2 donde se forma un a#anico "or acumulaci*n)

El torrente "ermite "lantear la ma.or "ro"orci*n de "ro#lemas de

erosi*n ?uvial . escoger los mecanismos de tra#ajo de las corrientes de

agua& Carga de materiales2 su trans"orte . sedimentaci*n)

4as aguas2 discurriendo "or las irregularidades del relieve2 modi0can los

lec%os de los cauces . los a"ro1iman al "er0l de e'uili#rio.

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Tabla: Proceso de erosión hídrica y su contribución a la

inestabilidad

REMOCIÓN EN MASA

El término a#arca un conjunto de "rocesos de#idos a la trans"ortaci*n

directa de materiales2 "or la acci*n de la gravedad2 sin 'ue medie un

agente de trans"orte 5%ielo2 agua2 viento6)

• 'e-"la0a.ie*to e* .a-aEs la movili$aci*n descendente del material2 en estado "lstico o

elstico2 del inter?uvio %acia la vaguada . en forma r"ida o lenta)

Estos fen*menos son del dominio de la ecnica de Suelos)

• Tra*-"orte e* .a-a

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Son movimientos de r"idos a mu. r"idos de me$clas viscosas de

agua . materiales térreos2 'ue avan$an a lo largo de los cauces o

so#re las de"resiones del terreno . valles de salida de las

corrientes) El ?ujo viscoso se "uede originar a "artir de masas

des"la$adas . su estudio es del dominio de la ecnica de los

?uidos)

EROSIÓN GENERAL:

Se entiende "or erosi*n general el descenso del fondo de un rio 'ue se

"roduce al "resentarse una creciente . es de#ida al aumento de la

ca"acidad de arrastre de material solido 'ue en este momento ad'uiere

la corriente2 en virtud de su ma.or velocidad) 4a erosi*n general "uede

llegar a "roducirse inclusive cuando el lec%o del rio es rocoso2 con tal de

'ue la velocidad de la corriente sea su"erior a la necesaria "ara "roducir

el desgaste de la roca)

Figura 3.1 Esquema de tipos de erosión en el pilar de un puente

EROSIÓN LOCAL.

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E! "#$%$' (# #)'*+%$ !',-! #$ +!-)#*

Uno de los "ro#lemas con los cuales %a. 'ue tomar contacto durante el

dise7o de o#ras de lec%os de ríos2 es el "ron*stico de erosiones

locali$adas aguas arri#a . aguas a#ajo de la o#ra %idrulica)

4a "rofundidad de la erosi*n locali$ada2 est estrec%amente vinculada a

las "articularidades %idrulicas del ?ujo2 es decir a la distri#uci*n de los

caudales es"ecí0cos)

Adems de los "rocesos naturales de modi0caci*n "ermanente de los

lec%os de ríos 5trans"orte . arrastre de sedimentos62 las construcciones

%idrulicas& "resas2 canali$aciones2 recti0caciones de cauces2 etc);alteran nota#lemente la distri#uci*n de caudales es"ecí0cos)

4a erosi*n causada "or el ?ujo alrededor de o#stculos2 como "ilares de

"uente2 se llama erosi*n local) Físicamente el fen*meno consiste en 'ue

alrededor del "ilar se dan velocidades localmente ma.ores 'ue las

medias de la corriente2 acom"a7adas de un sistema de v*rtices

frontales2 laterales . de estela detrs del "ilar)

Este sistema de v*rtices es el "rinci"al res"onsa#le de la socavaci*n)

4os granos del lec%o son as"irados "or los v*rtices . el fondo "arece

%ervir "or el movimiento de los granos) El foso 'ue se forma rodea al

"ilar2 con la ma.or "rofundidad . e1tensi*n situada en la cara frontal)

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4aursen2 5!G


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• a ero-i* e a#ua- clara-&>curre cuando la corriente no es ca"a$ de "oner en movimiento el

material del lec%o del río2 "ero los v*rtices sí son ca"aces de

socavar el "ilar * estri#o)Es decir2 cuando no %a. movimiento del material del lec%o aguas

arri#a del cruce de la corriente2 "ero la aceleraci*n del ?ujo . los

v*rtices creados "or "ilares * estri#os causan remoci*n del

material) 4a m1ima "rofundidad de erosi*n se alcan$a cuando el

?ujo no "uede remover las "artículas del foso de erosi*n)4a naturale$a del e'uili#rio del foso se caracteri$a "or'ue no

e1iste erosi*n en el foso una ve$ alcan$ado el e'uili#rio)

• a ero-i* e* lec2o +i+o: Normalmente "resente en avenidas2 e1iste un trans"orte general

de sedimentos en el lec%o al mismo tiem"o 'ue la erosi*n local)4a naturale$a del e'uili#rio del foso se caracteri$a "or'ue la

cantidad de material trans"ortado "or la corriente 'ue entra en el

foso se com"ensa con la cantidad 'ue sale)4a erosi*n en lec%o vivo 5tam#ién referida como la erosi*n con

trans"orte de sedimento6 ocurre cuando e1iste movimiento del

material del lec%o aguas arri#a del cruce) 4a erosi*n en lec%o vivo

?uct3a en res"uesta al "aso de las formas del lec%o)Curiosamente los fosos de e'uili#rio en las mismas condiciones

"ermanentes son a"ro1imadamente iguales) Por otra "arte2 el foso

m1imo "arece formarse si la corriente es tal 'ue el fondo est en

el límite entre el estado de re"oso 5aguas claras6 . el de

movimiento general del lec%o 5lec%o vivo62 o sea en condiciones de

um#ral del movimiento) -odo lo anterior se sa#e gracias a la e1"erimentaci*n en

la#oratorio2 donde es "osi#le o#servar los fen*menos) 4as

medidas de cam"o son raras2 "or'ue los sucesos de ms

im"ortancia 5avenidas6 son es"ordicos . "or la di0cultad de

medir * si'uiera ver el fondo) El e1amen del "ilar tras la avenida Pgina !G


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no indica la erosi*n alcan$ada2 "ues l*gicamente el foso se rellena

durante la fase de descenso del caudal)

Figura 3.7 Erosión local en pilares segn la !elocidad de la

corriente.

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Para "oder anali$ar el "ro#lema de la socavaci*n en "ilas de "uentes2 es

necesario tener en cuenta las varia#les 'ue in?u.en en el "ro#lema) Se

%a demostrado 'ue la "rofundidad m1ima de socavaci*n 5ds6 de"ende

de los siguientes factores&

!6 Densidad del agua 34)(/6 Jelocidad de a"ro1imaci*n del ?ujo 3V)( (6 Profundidad de ?ujo 35)(96 Dimetro medio de los sedimentos 3')(


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♣ Par9.etro- ;ue a$ecta* la "ro$u*ia e -oca+aci*:

4a "rofundidad de socavaci*n alrededor de "ilas de "uentes se ve

in?uenciada "or el ti"o de trans"orte de sedimentos2 .a sea2 Agua clara2

Um#ral de movimiento o trans"orte generali$ado de sedimentos . es el

"armetro 5JBJc6 el 'ue marca la diferencia2 donde Jc es la velocidad

crítica)

El n3mero de Froude es uno de los "armetros 'ue ma.or in?uencia

muestra en el fen*meno de socavaci*n local)

No se encuentra una clara in?uencia del n3mero de +e.nolds) Ka 'ue la

ma.or "arte de las investigaciones %an demostrado 'ue +e no es un

n3mero relevante en el clculo de la socavaci*n2 no se tiene en cuenta)

EROSIÓN POR CONTRACCIÓN

4a erosi*n "or contracci*n ocurre cuando el rea transversal del ?ujo de

una corriente es reducida "or una contracci*n natural * "or una

contracci*n arti0cial de un "uente) En el cruce de un "uente muc%os

factores "ueden contri#uir a 'ue ocurra la erosi*n "or contracci*n)

Estos factores como& el canal "rinci"al se contrae naturalmente seg3n se

a"ro1ima a la a"ertura del "uente; los terra"lenes de la "ista cerca al

"uente causan 'ue todo * "arte del ?ujo de las llanuras de inundaci*n

sea for$ado %acia el cauce "rinci"al& los estri#os del "uente estn

"ro.ectados 5metidos6 dentro del cauce "rinci"al; los "ilares del "uente

estn #lo'ueando una "orci*n signi0cativa del rea transversal del ?ujo;

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. una caída en el nivel de agua aguas a#ajo la cual incrementa

velocidades dentro del "uente)

Como se %a mencionado anteriormente e1isten dos formas de erosi*n

"or contracci*n 'ue "ueden ocurrir de"endiendo de cunto material del

fondo est siendo .a trans"ortado aguas arri#a del "uente)

4os dos ti"os de erosi*n "or contracci*n son llamados erosi*n "or

contracci*n en lec%o vivo . erosi*n "or contracci*n de aguas claras) 4a

erosi*n "or contracci*n en lec%o vivo ocurre cuando el material del

fondo se esta trans"ortando desde la secci*n aguas arri#a 5antes del

tramo de contracci*n6 %acia la secci*n contraída del "uente) 4a erosi*n"or contracci*n de aguas claras ocurre cuando el trans"orte de

sedimento del material del fondo en la secci*n no contraída a

a"ro1imarse es insigni0cante * menor a la ca"acidad de trans"orte)

CONDICIONES DE LA EROSIÓN POR CONTRACCIÓN

Cuatro condiciones 5casos6 de erosi*n "or contracci*n son com3nmente

encontradas&

• Ca-o 1: Se "roduce cuando los accesos del "uente fuer$an al ?ujo

de las llanuras de inundaci*n a regresar al cauce "rinci"al&

a6 El anc%o del cauce del río se estrec%a .a sea 'ue los

terra"lenes se "ro.ectan en el cauce * el "uente se %a

locali$ado en un tramo angosto del río)

#6 No %a. contracci*n del cauce "rinci"al2 "ero el rea de ?ujo

de las llanuras de inundaci*n est com"letamente

#lo'ueada "or los terra"lenes)

c6 4os estri#os estn retirados del cauce "rinci"al)

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• Ca-o !: El ?ujo esta restringido al cauce "rinci"al 5"or ejem"lo& no

%a. ?ujo en las llanuras de inundaci*n6) El anc%o normal del cauce

del río se estrec%a de#ido al mismo "uente * a su em"la$amientosituado en un tramo angosto del río)

• Ca-o


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ECUACIÓN UNIVERSAL DE PÉRDIDA DE SUELOS

US4E es un método 'ue utili$a seis factores& erosividad de la lluvia 5+62

susce"ti#ilidad de erosi*n del suelo 5O62 largo de la "endiente 5462

magnitud de la "endiente 5S62 cu#ierta . manejo de cultivos . residuos

5C62 . "rcticas de conservaci*n 5P62 "ara estimar la "érdida de suelos

"romedio 5A6 "or el "eríodo de tiem"o re"resentado "or +2

generalmente un a7o)

AR 9 9 L 9 S 9 C 9 P

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Donde&

A

Es la "érdida de suelos calculada "or unidad de su"er0cie2

e1"resada en las unidades seleccionadas "ara O . el "eríodo

seleccionado "ara +2 generalmente toneladas 5t6 %ectrea

5%a6H! a7oH!)

R

El factor lluvia . escurrimiento2 es el n3mero de unidades de

índice de erosi*n "luvial 5EI62 ms un factor "araescurrimiento "or derretimiento de nieve o a"licaci*n de

agua) El EI "ara una tormenta es el "roducto de la energía

total de la tormenta 5E6 . su m1ima intensidad en (=

minutos 5I6)

8

El factor susce"ti#ilidad de erosi*n del suelo2 es la tasa de

"érdida de suelos "or unidad EI "ara un suelo es"ecí0co2

medido en una "orci*n de terreno estndar 5//)!( m de

largo2 G "endiente2 en #ar#ec%o . la#ran$a continua6)

El factor de largo de la "endiente2 es la "ro"orci*n de

"érdida de suelos en el largo de la "endiente es"ecí0ca con

res"ecto a un largo de "endiente estndar 5//2!( m6)

S

El factor de magnitud de la "endiente2 es la "ro"orci*n de

"érdida de suelos de una su"er0cie con una "endiente

es"ecí0ca con res"ecto a a'uella en la "endiente estndar

de G2 con todos los otros factores idénticos)

C

El factor cu#ierta . manejo2 es la "ro"orci*n de "érdida de

suelo en una su"er0cie con cu#ierta . manejo es"ecí0co con

res"ecto a una su"er0cie idéntica en #ar#ec%o2 con la#ran$a

continua)

Pgina /@


27/102




P

El factor de "rcticas de a"o.o de conservaci*n2 es la

"ro"orci*n de "érdida de suelo con una "rctica de a"o.o

como cultivo en contorno2 #arreras vivas2 o cultivo en

terra$as2 con res"ecto a a'uella la#ran$a en el sentido de la"endiente)

Para el dise7o de cual'uier "rctica2 es necesario determinar o

esta#lecer un límite de "érdidas de suelo "ermisi#les; esto 3ltimo

de"ende "rinci"almente de la "rofundidad de los suelos) En suelos

normales2 el límite m1imo es del orden de las @ -oneladas "or %ectrea2

"ara suelos mu. su"er0ciales2 las "érdidas tolera#les "ueden reducirse

%asta valores de / -B,a)

EL FACTOR R.

El factor + de"ende de la intensidad de lluvia . de la lluvia total) El

factor se estima "ara cada una de las tormentas signi0cativas ocurridas

durante un registro de una longitud ace"ta#le2 "or lo general ma.or de

!= a7os) Normalmente es determinado "ara cada mes del a7o . se

"resenta como valores acumulados)

Para la estimaci*n de +2 es necesario contar con registros de lluvias en

la forma de %ietogramas) A "artir de esos registros se calcula el valor de

la energía de la lluvia2 E2 "ara cada intervalo de tiem"o de lluvia

constante) 4uego se calcula el índice de erosi*n2 EI2 "ara el evento)

Foster et al) 5!G!6 "resentan un método de clculo "ara el sistemamétrico)

e> ? @(11 (D< lo#1 i> i> H ..2 (( 3K(!)

Pgina /


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e> ? (!D< i> L H ..2 (( 3K(


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F"#T$% &E #'(T)*$ #.

El factor de cultivo C es un índice del grado de co#ertura . "rotecci*n'ue "resenta la vegetaci*n) Ese factor es constante "ara cultivos

"ermanentes . varia#le "ara cultivos anuales) El cuadro


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Pgina (/


33/102


34/102




Pgina (9


35/102


36/102




F"#T$% &E P%+#T)#" #$,-E%*"#)$,)-T" P.

Pgina (@


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El factor de "rctica conservacionista2 P2 re?eja el efecto de las "rcticas

de conservaci*n de suelos 'ue tienden a modi0car la to"ografía2 tales

como& terra$as2 cultivos en franjas . curvas de nivel) El cuadro


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39/102




Pgina (G


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Lisc%meier . Smit% 5!G6 descri#en cada uno de estos factores .

"ro"orcionan métodos "ara evaluarlos) El US4E fue desarrollado "ara&

•

Predecir el movimiento "romedio anual de suelos desde una"endiente es"eci0ca2 #ajo condiciones de uso . manejo

es"ecí0cos)• >rientar la selecci*n de "rcticas de conservaci*n "ara localidades

es"ecí0cas)• Estimar la reducci*n de "érdida de suelos 'ue se "uede lograr con

cam#ios de manejo efectuados "or el agricultor• Determinar el largo m1imo de "endiente tolera#le "ara un

sistema de cultivo determinado)

4as ventajas del US4E inclu.en facilidad de uso2 sim"licidad2 . una #ase

de datos am"lia so#re la cual fue desarrollado) Sin em#argo2 tiene varias

limitaciones) 4os métodos "ara estimar los seis factores no se

encuentran dis"oni#les en muc%os lugares fuera de los Estados Unidos

de Norteamérica) Su a"licaci*n en "raderas es limitada) Est #asado

so#re el su"uesto de "endiente de terreno2 suelos2 cultivo . manejo

uniformes) Es un "rocedimiento estadístico 5em"írico o agru"ado6 'ue

no contem"la los "rocesos físicos de se"araci*n2 trans"orte .

sedimentaci*n en forma mecnica) Finalmente2 no fue dise7ado "ara

estimar rendimientos de sedimentaci*n en cuencas com"lejas)

ECUACIÓN UNIVERSAL REVISADA DE PÉRDIDA DE SUELOS

Pgina 9=


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odi0cada de Pérdida de Suelo 5US4E6) US4E es un modelo de

"armetros agru"ados 'ue estima el rendimiento de sedimento de

cuencas "ara un evento "luvioso 3nico) Utili$a un factor de

escurrimiento "ara reem"la$ar el factor de energía "luviosa del US4E)

5 ? 11D3N ;") (KH 8 S C P

Donde&

5 Es el rendimiento de sedimento de la cuenca en t)

N Es el volumen de escurrimiento "or tormenta en metros c3#icos5m6

;"

Es la velocidad m1ima de caudal en m segundo5s6H!2 . los otros

factores son iguales 'ue en el US4E) 4as unidades de K se

convierten en t %aH! cuando V es en mm . '" es en mm %eH!) El

factor de escurrimiento 5V 1 '"6 "ro"orciona una fuente de energía

.2 como la tasa de escurrimiento "or unidad de su"er0cie disminu.e

a medida 'ue aumenta la su"er0cie de drenaje2 el modelo contiene

una tasa de des"la$amiento im"lícita) US4E es 3til en cuencas con

su"er0cies de alrededor de !== WmX)

Pgina 9(


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CÁLCULOS Y PROCEDIMIENTOS

Pgina 99


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PRECIPITACIO&ES MAIMAS != ORAS

ESTACIO& : MA&GUCA AT(: KQ K

I&FORMACIO&PUVIOMETRICA

AÑO E&EROFEBRE

ROMAR

OABRI MA5O JU&IO JUIO

AGOSTO

SETIEMBRE

OCTUBRE

&OVIEMBRE

'ICIEMBRE

1 9/ !K !) (< /@) /!)( G) !!)


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ESTACIO&ES

MA&GUCA B( GRA&'E CI&GA&A

P+ECIPI-ACI>N MU4I> HG !)G= ) P+ECIP) ANUA4 !!)! !!)=( 9/)!

P+ECIPI-ACI>N FA4-AN-E 5Y6 )GG

ESTIMACIO& 'E 'ATOS PARA ESTACIO& MAGU&CAMES 'E FEBRERO@!=

ESTACIO&ES


P+ECIPI-ACI>N FE:+E+> H/==9 (!) @)G= Y

P+>) P+ECIP) ANUA4 ()!! !G)9= ()9/

P+ECIPI-ACI>N FA4-AN-E 5Y6 //)@G

ESTIMACIO& 'E 'ATOS PARA ESTACIO& MAGU&CAMES 'E OCTUBRE @!K

ESTACIO&ES


P+ECIPI-ACI>N >C-U:+E H/==< ) P+ECIP) ANUA4 (9)(= /=) 9G)!

P+ECIPI-ACI>N FA4-AN-E 5Y6


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ESTACIO&ES COMPETA'AS CO& 'ATOS FATA&TES

ESTACIO& :MA&GUCA AT(: KQ K

I&FORMACIO& PUVIOMETRICA

AÑOE&ER

OFEBRE

ROMARO

ABRI

MA5 O

JU&IO

JUIO

AGOSTO

SETIEMBRE

OCTUBRE

&OVIEMBRE

'ICIEMBRE

TOTA

MAA&A

1 9/

!< /=)@ !

!K !) (< /@) /!)( G) !!)


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ESTACIO& : BAGUAGRA&'E

AT(: KQ

MIAGRO

I&FORMACIO& PUVIOMETRICA

AÑOE&ER

OFEBRE

ROMARO

ABRI

MA5 O

JU&IO

JUIO

AGOSTO

SETIEMBRE

OCTUBRE

&OVIEMBRE

'ICIEMBRE

TOTA

MAA&A

1 !9)( !G) /@)/ (/) !


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1D 9)! /@)G (!)< ()@ (


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53/102




AÑO

A&UA ACUMUA'O

MA&GUCA B( GRA&'E CI&GA&A PP MA&GUCA B( GRA&'E CI&GA&A PPA

1 /

!H /G)@= //@)== 9()!= ((


54/102





55/102


56/102




Pgina


57/102




Pgina


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APICA&'O METO'O 'ETIESSE&

P+ECIPI-ACI>NESEDIAS

AÑOS & 'ATOSMA&GUCA

3A)B(GRA&'E

3B) CI&GA&A 3 C ) A 38.!) B 38.!) C 38.!) AREA CUE&CAP.e3..

1 ! @!)! (/) !9@)/ !!)@ !/)=/ G)!! (/)( =(!! @ @)! 9!) !=9)! !!)@ !/)=/ G)!! (/)( HD(1

!< @/)< @


59/102


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TIEMPOS 'E 'URACIO&

i?i!= 3!=)(K Formula de GRUNSKYDonde:

id: Intensidad de lluvia sin considerar el tiempo de retorno

i2 : Intensidad de lluvia sin considerar el tiempo de retorno

d : duración del aguacero enhoras!

AÑO

I*te*-ia i-trica 3..2r-)P.9(

!=2ora- I!= 'uraci* e lu+ia e* .i*uto-

3..) 3..2) K 1 1K ! !K


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'ISTRIBUCIO&ES MA != ORAS K MI&UTOS

ANALISIS CON DISTRIBUCION LOG - NORMAL

ANALISIS CON DISTRIBUCION LOG - NORMAL DE 2 PARAMETROS

AÑO I (mm/h) I (mm/H)ord!"do# $ % &! (') (') (')

!GG


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( G9 @

/==9 @)9( 9@)/== 9)== ()!!()@9=

G(=)=!=

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/=== (G)@( /==< 9@)


64/102




ANALISIS CON DISTRIBUCION GUMBEL

AÑO I (mm/h)*"r. Rd,d"

I (mm/H)ord!"do# $ % (' - ,)/" Tr

!GG


65/102




!GGG /)G= 9!)/( =)G

G

/=== /)=( ()! =)

/==/ (9)=< (9)=<=)9!9


66/102




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G=)!!G

@/!)=9!@=@!)!=

/==@ /@)G< /)G=/)9GG9(!

9=)!!=(9

/@=)!!=(9

/@

/== (()G9 /@)G</)9!@9<

G=)=(=!(

@9=)=(=!(

@9

MEDIA 2.6+11

DES*.EST. 0.+2

" 1.7200

C.ASIMETRIA (0.0+762)

)

ANALISIS CON DISTRIBUCION GUMBEL

Pgina @@


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68/102




!GG (!)G (!)G =)G!G(9@( =)=(=@/=== !G)/ /@)/G =)/==9 (()/ /()/G =)(

/== /9)== !G)=@ =)!=@


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ANALISIS CON DISTRIBUCION LOG - NORMAL DE + PARAMETROS

AÑO I (mm/h)

I

(mm/H)ord!"do# $ % &! ('-") (') (')

!GG /@)/G (()//)G=!!!

@!=)G!@/=G

=!=)/=<

(@

!GG (!)G (!)G/)G9G

!=)9G

9(=)(9!9/=)@!(/@

G!=)@(@/!9

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(

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G=)


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71/102


72/102




AÑO I (mm/h)I

(mm/H)ord!"do# $ % &! ('-") (') (')

!GG /()

@/ =)G(@

!GGG !)@9 /@)=/)((@!(

9< =)GG/

/==! //)@ //)@!)G9=/@=<

9 =)@(9/G


73/102




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' mdo 22.761

d#4. E#5 ' (S') .+7

! % !8mro d d"5o# !!

$! mdo % =)9GG@

S! % =)G@@

9"r:m5ro#; #


74/102




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75/102




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76/102


77/102






!GG !

AÑO I (mm/h) I (mm/H)ord!"do# $ % &! ('-") (') (')

!GG !

=)/(!

/=== !!)99 !9!)=

9

Pgina


78/102


79/102




=)! !)!<

' mdo 1.102

d#4. E#5 ' (S') 2.317

! % !8mro d d"5o# !!

$! mdo % =)9GG@

S! % =)G@@

9"r:m5ro#; #


80/102




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@

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81/102




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G!)!/G/@

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82/102


83/102




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MEDIA 3.+3DES*.EST. 1.+



!GG )@ !!)/9

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=)G9

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=)(@=


84/102




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G!)!/G(G(

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/=)!9GGG@

( !)!==


85/102




/==9 G)( @)/ =)

!(!)

/

/==< @)/


86/102




A&AISIS 'E BO&'A' PARA K MI&UTOS

Pro>">&d"d d 'd!" (') Dr!" D&5" D

DATOS Em9?r" Norm"& LN2 LN+ G,m>& Norm"& LN2 LN+ G,m>&

!

0.101


87/102




A&AISIS 'E BO&'A' PARA 1 MI&UTOS

Pro>">&d"d d 'd!" (') Dr!" D&5" D DATOS Em9?r" Norm"& LN2 LN+ G,m>& Norm"& LN2 LN+ G,m>&

! ()!9 =)=(=)=(G(=9

=!=)=G =)!=< =)=99 =)=(! =)=! =)=/!

/ 9

(@ =)@ =)=/( =)==9 =)=!= =)=9G

0.11163 0.123 0.1++3 0.03+67


88/102




A95"d" A95"d" A95"d" A95"d"

0.101

A&AISIS 'E BO&'A' PARA 1K MI&UTOS

Pro>">&d"d d 'd!" (') Dr!" D&5" D DATOS Em9?r" Norm"& LN2 LN+ G,m>& Norm"& LN2 LN+ G,m>&

! ()!9 =)=(=)=(G(=9

=!=)=


89/102




!= /@)G&

! ()!9 =)=(=)=(G(=9

=!=)=


90/102


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/ /@)!=!< =)!@=)==@

=/ =)

(= =)=(( =)=9 =)=


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94/102




A&AISIS 'E BO&'A' PARA 1! MI&UTOS

Pro>">&d"d d 'd!" (') Dr!" D&5" D

DATOS Em9?r" Norm"& LN2 LN+ G,m>& Norm"& LN2 LN+ G,m>&

! !()@9/ =)=(=)=(G(=9

=!=)=

=)

/< =)!!/ =)!/@ =)!@ =)=<

!= )=


95/102


96/102


97/102




G


98/102




(mm) (mm/h) 10 1 20 2 +0 0 120 130 20

!GG "!#$" #!%& $2!$' #"!%' #&!#( 2(!2) 2#!$% 2%!( %$!%' %&!"# '!"( "!$)

!GG )&!%' #!"" (#!) $!2% #(!)% #%!)" 2'!$) 2(!%& %'!( %#!&$ %&!(( )!2#

!GGG $$!")% 2!#2 #)!$ 2"!)& 22!"' %)!"# %"!( %(!%% %%!#) '!&$ (!$' $!()

/=== $(!&$% 2!# #)!(# 2'! 22!'' %)!'2 %"!"2 %(!%' %%! '!&) (!(% $!"2

/==! "%!"22 2!)) $&!"2 #$!'( 2)!2' 2$!#( 22!(' 2&!"& %!( %&!#$ '!$ "!#2

/==/ ('!%&" 2!' '!%( #!&$ 2"!'& 2!&' 2%!$ %)!(( %#!)& )!'# '! (!)$

/==( '2!(# #! $'!#% %!2# ##!(" 2)!%( 2(!&' 2#!'% %(!'# %%!)& )!"2 '!2/==9 )$!#(% #!)" ("!# "!(' #'!)# ##!"2 #&!%( 2"!$# %)!" %#!"( %%!2 )!"#

/==< (!#'( 2!(' $!$# #2!%) 2(!2) 22!"( 2&!#( %'!$) %#!% )!2) "!$) (!$"

/==@ $#!)&% 2!2$ #'!%% 2(!)$ 22!&% %)!&( %"!&$ %$!$( %%!&& "!"' (!#$ $!$&

/== ("!''$ 2!'# '!&& ##!) 2"!"% 2!&& 2%!" %)!(& %#!'( )!'& '!&& (!)#

*romedio $&!%" #$!" 2'!)( 2$!&' 22! 2&!' %!' %&!2 '!#( "!2

Desv! Stand! )!'& (!)# $!(( !)& !#' !&& 2!'# 2!&& %!(# %!2

C.ASIMETRIA 0.2+ 0.2+ 0.2+ 0.2+ 0.2+ 0.2+ 0.2+ 0.2+ 0.2+

Promedio


99/102




a7os K 1 1K ! !K


100/102


101/102




CAUDALES DE DISEÑO

TC m!% 6; Pgina !=!


102/102




N ?(!DCIA

NCAUDA4 5m(Bs6CCoe0ciente de escorrentia 5 ti"icamente de =)! a =)6

C%L"dr"# o! 4

Documents

Informe de Hidrlogia Superficial