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I. ANALISIS CRITICO DEL DOCUMENTO “The United Nations World Water Development Report 2014: Water and Energy”. A. CAPÍTULO 2: “Water: Demands, energy requirements and avaliability” a.Análisis: Con una alta tasa de crecimiento mundial (9.3 mil millones en el año 2050), el agua se convirtió en un recurso crítico pues este es primordial para la vida y no se puede reemplazar con nada. Para esto necesitamos implementar nuevas tecnologías y que estas se vuelvan asequibles dentro de un rango económico principalmente, para de esta manera minimizar el estrés hídrico ya que en el mundo un 40% de la población se encuentra en estrés hídrico especialmente en el norte y el sur de África y del Sur y Asia Central. Los países en vías de desarrollo son los llamados a albergar las nuevas generaciones en los próximos años y con esto los problemas por la disputa del agua aumentaran. En general estos países en la actualidad tienen en la extracción de agua superficial, su principal medio de obtención de agua. Una alternativa para obtener agua dulce es la extracción de aguas subterráneas, este método se usa mucho en países donde el agua superficial ya no es medio suficiente para abastecer a la población (Dinamarca y México – 99% y 95% respectivamente); porcentaje respecto al suministro de agua total. La población mundial debe seguir campañas de capacitación mundial para concientizar e informar el problema que nos avecina. Según la Unesco los países en vías de desarrollo generan un aumento global anual de 1% en extracción de agua dulce, mientras que los países desarrollados se han estabilizado y algunos disminuido la extracción de aguas dulces. Esto gracias a la capacitación de su población en el uso del agua para industrias, formas de Irrigación y obtención de energía.

Proyecto PUCARA

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Informe del curso de Recursos Hidraulicos

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I. ANALISIS CRITICO DEL DOCUMENTO The United Nations World Water Development Report 2014: Water and Energy.

A. CAPTULO 2: Water: Demands, energy requirements and avaliability

a. Anlisis: Con una alta tasa de crecimiento mundial (9.3 mil millones en el ao 2050), el agua se convirti en un recurso crtico pues este es primordial para la vida y no se puede reemplazar con nada. Para esto necesitamos implementar nuevas tecnologas y que estas se vuelvan asequibles dentro de un rango econmico principalmente, para de esta manera minimizar el estrs hdrico ya que en el mundo un 40% de la poblacin se encuentra en estrs hdrico especialmente en el norte y el sur de frica y del Sur y Asia Central.Los pases en vas de desarrollo son los llamados a albergar las nuevas generaciones en los prximos aos y con esto los problemas por la disputa del agua aumentaran. En general estos pases en la actualidad tienen en la extraccin de agua superficial, su principal medio de obtencin de agua.Una alternativa para obtener agua dulce es la extraccin de aguas subterrneas, este mtodo se usa mucho en pases donde el agua superficial ya no es medio suficiente para abastecer a la poblacin (Dinamarca y Mxico 99% y 95% respectivamente); porcentaje respecto al suministro de agua total.La poblacin mundial debe seguir campaas de capacitacin mundial para concientizar e informar el problema que nos avecina. Segn la Unesco los pases en vas de desarrollo generan un aumento global anual de 1% en extraccin de agua dulce, mientras que los pases desarrollados se han estabilizado y algunos disminuido la extraccin de aguas dulces. Esto gracias a la capacitacin de su poblacin en el uso del agua para industrias, formas de Irrigacin y obtencin de energa.El desperdicio de agua en la agricultura principalmente es un problema que debemos erradicar, cerca del 70% de agua dulce mundial va destinada al riego de tierras y ms del 60% de esta son malgastados por el sistema de riego. El mtodo de inundacin que se usa para la produccin de arroz y otros productos son un problema tremendo que las organizaciones mundiales estn luchando por encontrar una solucin idnea.La solucin est en la capacitacin de los agricultores y brindar conocimiento sobre las nuevas formas de optimizacin de agua en riego de sus campos, las industrias como la del vino y la cerveza ha demostrado que con la capacitacin de los agricultores y el uso de mejores herramientas puede reducirse significativamente el desperdicio.El manejo de la tecnologa debe ser una manejo consiente, pues si bien es cierto la tecnologa genera cambios provocando disminucin en el consumo pero este ahorro es reinvertido para aumentar la produccin y por ende no conduce a una disminucin global en la demanda. Adems el uso de esta tecnologa debe ser amable con el medio ambiente pues la contaminacin puede generar y agudizar el cambio climtico gestando sequias en zonas secas y en las zonas hmedas provocara ms humedad.La produccin de energa usando el agua dulce representa el 15% mundial, por ejemplo la fracturacin Hidrulica y la perforacin horizontal que son usados para la extraccin de gas natural usa alrededor de 3 a 5 millones de galones de agua potable por fractura del pozo, el agua usada para este fin no puede ser destinada a las casas aledaas pues esta se contamina con gases txicos, en la actualidad las autoridades no hacen nada para regularizar esta situacin.En los prximos aos la extraccin del agua se ver aumentada en 55% debido a las crecidas en la demanda por la manufactura con 400%, la generacin trmica de electricidad con 140% y el uso domstico 130%, una solucin a la posible insuficiencia de agua potable puede ser la desalinizacin del agua de mar solo que en la actualidad es inviable en algunos lugares, econmicamente hablando, pues la energa usada es directamente proporcional con la temperatura de fusin de la sal; hoy en da se cuenta con 16 000 plantas de desalinizacin en todo el mundo los cuales suman 70 millones de m3/da. b. Metas:

La sobre explotacin de los aguas subterrneo costeras (Tacna entre otras) est causando salinizacin del suelo e intrusin estacional del mar el estado debera actuar e impedir la contaminacin mayor de estos lugares. La poblacin no debi instalarse en lugares donde el agua dulce est muy lejos, el reto es solucionar es la descentralizacin de los poderes y la expansin de la poblacin hacia la zonas cercanas a los ros, lagos o plantas de distribucin de agua potable. Con una poblacin ms educada e informada podemos lograr un mejor uso del agua y ahorro de esta. El agua puede ser reciclada y no desperdiciadas con prcticas tan simples como cepillarnos los dientes usando un vaso de agua, cerrar la llave de la ducha mientras nos jabonamos al momento de baarnos, o usar las aguas grises desinfectadas en el riego de las plantas o uso de desage. Per debe concientizar a sus agricultores y incitar en ellos una adecuada eleccin en la tcnica para el riego de sus cultivos. El riego por inundacin desperdicia mucha agua necesaria para personas con estrs hdrico. Un reto primordial es la creacin de nuevas tecnologas e investigacin sobre la desalinizacin del agua de mar que inevitablemente ser una solucin al problema del agua en un futuro prximo.

B. CAPTULO 3: Energys thirst for water

a. Anlisis: El incremento de poblacin viene ligado con un gran aumento en el uso de la energa, esto trae consigo un requerimiento de aumento de produccin de fuentes de energa.Entonces, es fuertemente necesaria la presencia de agua, prcticamente es usada en todo ya que el agua es fuente principal de energa, es usada en agricultura en gran cantidad, en las industrias, en la produccin de combustibles, en el transporte de sustancias, en la limpieza de minerales, etc.Por lo que podemos decir que el agua es fuente de produccin de energa primaria.Por ello mismo, el agua est ampliamente relacionada con la produccin de combustibles, ya que se usa para lixiviacin, limpieza, transporte, etc. De los principales minerales, carburantes y combustibles de las industrias.En su mayora el volumen de agua usado es mayor que el de combustible producido.

Grafica 1 - Muestra el uso del agua en la produccin de combustibles, y en el consumo de stosSin embargo, este gran uso de agua, no necesariamente es compensado por el producto, ya que si bien es cierto se requieren grandes volmenes de agua, sin embargo la produccin en su mayora, es mucho menor en volumen que el total de agua utilizada, lo que esencialmente se traducira en prdidas tanto para las personas y comunidades que hubieran podido aprovechar todo ese volumen de agua.

Grafica 2 - Muestra el uso del agua en la produccin de combustibles, del ao 2010 y el proyectado a un plazo de 25 aosPodemos observar, como la demanda de aceite y carbn, lideran en volumen requerido, a un costo de agua grandsimo.b. Detalle:El coste de venta de los combustibles por ahora, supera el coste del agua; esta situacin definitivamente va a invertirse en los prximos aos, ya que con el gran aumento poblacional que se dar, la demanda bsica de agua, se ver incrementada, con lo que la demanda por persona tambin aumentara, disminuyendo el consumo innecesario de este bien.Todo esto es justificado por la ley de la oferta y la demanda, a menor cantidad de agua, mayor demanda poblacional.Volviendo al artculo, el agua no es la nica fuente de energa, sino tambin se trabaja con biomasa, u otras materias primas cuyas reacciones con diferentes compuestos qumicos, nos dan una obtencin de energa, sin embargo lo que s se puede asegurar es que el agua es la que menos contamina el medio ambiente, un ejemplo de ello, es la siguiente ilustracin de una planta de petrleo, podemos observar como el agua influye, tanto en el transporte, lixiviacin, limpieza, y finalmente produccin, sin embargo los otros procesos son los ms contaminantes para el medio ambiente, por lo que se est evaluando en un futuro ya no depender de estos mecanismos de produccin de energa, no solo por el gran coste sino por las grandes consecuencias que est dejando con el cambio climtico y la contaminacin.

Grafica 3 - Indica las principales Fuentes de contaminacin del agua, y del cambio climtico Grafica 4 - El crecimiento de la produccin de biodiesel y etanol

Si bien, este es el caso de los combustibles, ahora veamos el caso de la energa:

Si bien es cierto, las plantas de energa usan agua como su principal insumo, inclusive el agua helada es aprovechada en plantas trmicas.Sin embargo esta total dependencia en esta generacin de energa va a desembocar en la perdida de las industrias y de los grupos de poder que generan esta energa, adems de la prdida total y la falta de agua que habr.El problema no es solo eso, sino que esta energa generada no ha llegado a todas las personas, como por ejemplo en el frica, ellos no solo padecen de energa, sino de agua primordialmente, que es una de las necesidades bsicas en el ser humano, por lo que estos hechos deberan satisfacerlos a ellos, pero no lo hacen.En un futuro, no slo ser el continente Africano el que requerir agua, sino los principales continentes industriales, como lo son Norteamrica, Europa, Asia, y finalmente terminara en una gran demanda de agua, que no podr ser satisfecha, si el hombre no opta por otros tipos de energa renovables y ahorrativas.En la siguiente imagen, veremos un cuadro comparativo en lo que respecta a generacin de energa elctrica en los distintos continentes:

Grafica 5 - Indica las la produccin de energa hidrulica en los distintos continentes, as como la energa potencialmente utilizable.Finalmente, podemos decir que en nuestra localidad gracias a que no estamos tan industrializados no utilizamos volmenes grandes en estos procesos, sin embargo toda el agua que se gasta principalmente es en la agricultura, los gastos por conduccin, por el tipo de riego y por el uso son los que finalmente abarcan un gran volumen.c. Metas:

Para nuestro Pas, la mejor de las metas que podemos tener, es lograr un buen balance hdrico, ya que necesitamos hacer hincapi en el ahorro en volumen de agua, como por ejemplo: Mejora de mtodos de irrigacin en agricultura, disminuir desperdicios de aguas residuales, aumentar la cantidad de plantas de tratamiento, hacer un reciclaje del agua, decir NO a la minera del agua(entindase por consumo excesivo o explotacin mayor al balance entrada-salida del acufero), iniciar programas de control de desgastes en presas, canales, etc. Para as no tener los problemas que el mundo de las industrias y los pases desarrollados estn a expensas de tener: La falta de agua.Si bien es cierto nuestro Pas ha sido bendecido con 3 grandes afluentes que son la del ocano pacifico, atlntico y el lago Titicaca, y tenemos que hacer un aprovechamiento sostenible de todo ese volumen de agua que poseemos. Empezar a desarrollar tecnologas que no requieran de un uso total del agua como fuente principal de energa, y tratar de ahorrar al mximo los volmenes de agua que se puedan, ya que este recurso ser de mayor necesidad en los prximos aos, y aumentar con el aumento poblacional y con la demanda de estos. Tambin no es obligatorio, pero si necesario el control del crecimiento poblacional, ya que en muchas de las familias, no se mide o controla el nmero de hijos y peor an se exceden de esta cantidad a pesar de no tener las condiciones necesarias para su mantenimiento, por lo que debera optarse por tomar algunas polticas como otros pases tales como China, Japn, etc, con un control de natalidad para no incrementar las necesidades totales.

C. CAPTULO 13: Latin America and the Caribbean

a. Anlisis: En el caso de los pases latinoamericanos, la situacin de agua, depende ciertamente de las actividades que se realizan en cada pas. Si bien es cierto, Latinoamrica y el Caribe tienen el segundo gran potencial de energa elctrica debido a la distribucin de sus aguas, adems de los grandes proyectos que se desarrollan en estas localidades, sin embargo hay una gran oposicin a esto debido a grupos que apoyan la proteccin de los recursos medioambientales.En el presente, se est haciendo el nfasis en la calidad del agua que se utiliza, no solo en producirla en cantidad y esto, en cada pas, dedicado a distintos rubros, por ejemplo en Argentina, en la crianza de ganado fino, como lo son las vacas, toros, etc. En Per, en la agricultura y la ganadera con ms incidencia en la agricultura.Otra de las fortalezas de Latinoamrica es que la mayor parte de su poblacin tiene acceso al suplemento de agua y alcantarillado, se dice que un 94% cuenta con el servicio de agua y un 82% cuenta con alcantarillado. Sin embargo el agua no cuesta lo mismo en todos los pases, por lo que solo algunos se puede decir estn satisfaciendo esta necesidad bsica.Tambin es importante destacar el uso de los acuferos de aguas subterrneas, cuyo uso es desde hace ya varios aos, y cuyo coste se est incrementando debido al descenso del nivel del agua, lo que involucra un menor volumen de agua en el acufero, por lo que se debe considerar renovar este tipo de fuente a fin de no extinguir las reservas de agua como esta. La bsqueda de un apropiado control en el manejo del agua de Latinoamrica y el Caribe se basa en los siguientes principios: Desarrollo de un mecanismo efectivo en la coordinacin de las autoridades de agua y energa, para conciliar sus polticas, herramientas y objetivos y hacerlos consistentes y no se afecten el uno al otro. Regularizacin y armonizacin del control del agua, con mecanismos financieros y con una particular atencin al uso multipropsito del agua. Proteccin Medioambiental al no explotar el agua que utilizan los ecosistemas.

b. Metas:

Si bien es cierto, todas las polticas antes expuestas en relacin al uso del agua, se deben aplicar claramente a nuestro Pas y es lo que en verdad necesitamos para desarrollarnos como poblacin y lograr el primordial objetivo para ser un Pas desarrollado: El satisfacer las necesidades bsicas de la poblacin en su totalidad, y que mejor que empezar por el recurso universal por excelencia: El agua.

II. PROYECTO AGROENERGTICO CENTRAL HIDROELECTRICA DE PUCAR

A. DESCRIPCION DEL PROYECTO.El Proyecto Agro energtico Central Hidroelctrica de Pucar, analizado en el presente Trabajo Escalonado, es una central que generar 130 MW de energa, que se integrar al Sistema Interconectado Nacional (SIN), este proyecto aprovecha las aguas de los ros Irubamba, Salcca y Acco, adems aprovecha el importe desnivel topogrfico de casi 400 metros, que existe con respecto al valle del rio Vilcanota.B. UBICACIN DEL PROYECTO.El proyecto est ubicado en la zona Sudeste del pas, aproximadamente a 800 km de Lima, en los distritos de San Pablo y Sicuani, provincia de Canchis, en la regin Cuzco.El lugar de emplazamiento del proyecto est ubicado en las partes bajas del rio Salcca, a 10 km de distancia del distrito de Sicuani.El rea de estudio est enmarcada en la siguiente poligonal imaginaria referencial, cuyas coordenadas son las siguientes:

Coordenadas UTM (Datum WGS84 zona 19)

E 271 435,89 N 8 428 820,94E 242 280,86 N 8 451 476,41E 232 145,07 N 8 438 432,79E 261 300,10 N 8 415 777,32

En la cartografa oficial del IGN, el proyecto se ubica en los cuadrngulos de Sicuani (29-t) y uoa (29-u) de la Carta Nacional (Escala 1: 100,000), en el Sistema UTM (Datum La Canoa 1956), del Esferoide Internacional.

En el Anexo N1 se muestra la ubicacin del proyecto dentro del territorio nacional.

C. COMPONENTES DEL PROYECTO

Este proyecto considera las siguientes obras:

a. Captacin Salcca 1 (Callanca). Comprende la Bocatoma Salcca 1 Bocatoma de Callanca y Tnel de derivacin Salcca 1 Embalse Acco (Conducto Callanca Acco).

b. Reservorio y Presa Acco o Presa de Santa Brbara. Este Reservorio con un volumen total de 240 000 000 m3, est formado por la presa Acco de Concreto Compactado con Rodillo (CCP) de 100 m de altura.El volumen del reservorio permite un balance hidrolgico interanual de los ros Salcca y Acco.

c. Captacin Salcca 2 (Bocatoma Santa Brbara).Comprende la Bocatoma Salcca 2 Bocatoma Santa Brbara, Desarenador y Canal de Conduccin Salcca 2 Pondaje Acco (Conducto Santa Brbara).

d. Pondaje Acco Reservorio Diario Patahanza. El pondaje Acco se emplaza en el cauce del ro Acco a la cota aproximada de 3 913,00 msnm. El pondaje lo compone una presa de tierra, con un ancho de cresta de 5,0 m y una longitud de cresta de 155,0 m, con talud aguas debajo de 2,0:1 y aguas arriba de 2,5:1.

e. Toma y Conduccin Principal. Comprende la Bocatoma de Pitumi, Tnel de Aduccin, Ventana, Chimenea de equilibrio, Cmara de vlvulas y Tubera Forzada.

f. Casa de Mquinas. La casa de mquinas se ubicar en una explanada de las faldas del cerro Pucar en la margen izquierda de la quebrada Onocora, a una altitud de 3 539.90 m.s.n.m. Esta Casa de Mquinas estar en caverna y comprender dos turbinas con una capacidad total de 130 MW.

g. Obras de Descarga. Comprende el Reservorio de compensacin y Canal de descarga.

La disposicin general del esquema Pucar se muestra en la figura siguiente:

Grafica 6 - Esquema del Proyecto.En el Anexo N2 se muestra la ubicacin de las obras de ingeniera dentro de la carta nacional proporcionada por el IGN.D. ZONAS DE VIDAS DENTRO DEL PROYECTO.De acuerdo al Sistema de Clasificacin propuesto por el Dr. Leslie Holdridge, se han determinado cuatro Zonas de Vida: bosque hmedo Montano Subtropical (bh MS), pramo muy hmedo Subalpino Subtropical (pmh SaS), tundra pluvial Alpino Subtropical (tp AS) y Nivel Subtropical (NS).

El Sistema propuesto emplea tres parmetros fundamentales, la temperatura (biotemperatura), precipitacin y la evapotranspiracin potencial. Adicionalmente, tambin se emplea la "Relacin Evapotranspiracin Potencial", que indica las veces que es mayor o menor la precipitacin comparada con la evapotranspiracin potencial; con este valor se ubica a la Formacin Ecolgica dentro de una "Provincia de Humedad".

En el Anexo N5 se muestra un plano de las zonas de vida cercanas al proyecto.

E. IMPACTOS AMBIENTALES PROYECTO.Todos estos componentes del proyecto implican una serie de impactos ambientales positivos y negativos directos e indirectos, as por ejemplo, se tiene impactos directos asociados con la construccin de la presa tales como polvo, erosin, problemas con el material de prstamo y los residuos; pero los impactos ms importantes son el resultado de las obras de derivacin que causan en el curso natural del ro y alteran el caudal aguas debajo de los puntos de derivacin, s como el embalse del agua, que origina inundacin de la tierra para formar el reservorio, y la alteracin del caudal de agua, debajo de la presa.

Entre los efectos indirectos tenemos por ejemplo los que se asocian a la construccin, mantenimiento y el funcionamiento de la presa; tales como: caminos de acceso, campamentos, botaderos y canteras.

F. PROBLEMAS ASOCIADOS CON LOS RECURSOS HDRICOS.Ejecutar el proyecto implica el trasvase de las aguas del ro Salccaen la parte alta hacia la cuenca del ro Vilcanota, a travs de tneles de seis kilmetros, lo que tendr consecuencias negativas en el valle.Los comuneros sostienen que el desvo del agua amenaza la subsistencia de decenas de comunidades, porque afectara el caudal del ro con el consecuente perjuicio a la actividad agrcola y ganadera, principales fuentes de ingreso de las familias de Combapata.Dicha central represar aproximadamente 200 millones de metros cbicos de agua proveniente de la cordillera oriental andina, de los ros Irubamba, Acco y Salcca, que desembocan en el ro Vilcanota, para instalar un sistema con tres centrales hidroelctricas. Esto afectara decenas de comunidades campesinas que viven de la agricultura y la crianza de ganado.Durante la elaboracin del estudio de impacto ambiental para la ampliacin del proyecto, la empresa EGECUZCO S.A. aprovech para negociar directamente y de manera individual con las siete comunidades directamente afectadas: Pata Ansa, Acco Acco Phalla, Livincaya, Santa Brbara, Qechuar, Honoccora y Pampa Anza de los distritos de Sicuani y San Pablo.Pero la negociacin no consider a las comunidades de la extensa cuenca del valle del Salcca, distrito de Combapata, que tiene una poblacin de ms de 15 mil habitantes. sta cuenca quedara mermada en su actual abastecimiento de agua por la derivacin del ro Salcca hacia la represa, lo que har imposible devolver dichas aguas a su cuenca de origen.Conflicto por el uso del agua:La empresa EGECUZCO y el ministerio de Energa y Minas, no realizaron la difusin de informacin acerca de la construccin de la central Hidroelctrica de Salcca Pucara a las comunidades del distrito de Combapata, Tinta y Checacupe, adems de ello no informaron sobre las modificaciones en la dimensin del proyecto, inicialmente se calcul que debi producir 130 MW al 2015, pero luego de aprobarse su ampliacin en el 2007, la central generara 200 MW en el 2010.La inquietud del pueblo de Canchis es si ste aumento de la produccin de energa en base al recurso hdrico servira para que el gasoducto del sur se destine al mercado chileno.

Actores Involucrados: Las comunidades de la extensa cuenca del valle del Salcca, la empresa EGECUZCO, El Ministerio de Energa y Minas, las siete comunidades directamente afectadas: Pata Ansa, Acco Acco Phalla, Livincaya, Santa Brbara, Qechuar, Honoccora y Pampa Anza de los distritos de Sicuani y San Pablo.

Posibles Soluciones: Como primera medida y con requerimiento de urgencia, tener reuniones con todas las comunidades nativas involucradas, incluyendo las colindantes, ya que ellos son los que principalmente deben estar informados de lo que se har con el recurso hdrico que ellos protegen, y como segunda medida, medir y controlar el uso del agua que se est dando, ya que una mayor produccin, de la cual fue aprobada, infiere un mayor uso en volumen del agua disponible, lo que puede afectar en gran medida a las comunidades aledaas, y el ecosistema al cual pertenece el proyecto.

III. HEC-HMS

Estimar el Hidrograma de mximas avenidas para periodos de retorno de 100 y 1000 aos usando el programa HEC-HMS en una cuenca ubicada en la parte central de la vertiente del Pacfico para la que se cuenta con la siguiente informacin:

A. El rea de la cuenca es 1100 km2, la longitud del cauce principal es de 82 km, las cotas en la cuenca varan entre 918 msnm y 5 350 msnm con una altitud media de la cuenca de 3560 msnm. La pendiente del cauce principal es de 5,4%.Datos:A1100 km2

L82 km

Cota A5350 msnm

Cota B918 msnm

H4432

Hprom.3560 msnm

P%5.4%

Del manual de Hidrologa - Ministerio de transporteTABLA N 05: Frmulas para el clculo del tiempo de concentracin

Mtodo KIRPICH, propuesto en 1940

Kirpich (1940)

363.94min

6.0657horas

Mtodo California Culverts, propuesto en 1940

California Culverts

364.38min

6.0729horas

Metodo de BransbyWiliamsL: Longitud de curso ms largo, Km.A: rea de la cuenca, Km2.S: Pendiente, m/m

BransbyWiliams

1065.49min

17.75813horas

Escogemos el tc obtenido por el mtodo de KIRPICH, por ser ms conservador.Tiempo de retraso se obtiene: Lag time=0.6*tctc363.94min

Lagtime218.36min

B. El grupo de suelos de la cuenca es D. El 30% de la cuenca corresponde a pastizales con mala condicin hidrolgica para la infiltracin. El 28% de la cuenca corresponde a pastizales con buena condicin hidrolgica. El resto de la cuenca son bosques con regular condicin hidrolgica.GRUPO DE SUELO D

Datos:

Tabla 1.- Caractersticas del Suelo.CARACTERISTICAS DEL SUELO (Cuenca)CN

Pastizales con mala condicin hidrolgica para la infiltracin30%89

Pastizales con buena condicin hidrolgica28%80

Bosques con regular condicin hidrolgica42%80

Observacin: Bosques con buena condicin hidrolgica83

Bosques con mala condicin hidrolgica77

El valor obtenido en Bosque con regular condicin hidrolgica se obtuvo interpolando el siguiente cuadro.Promedio Ponderado

CN82.7

C. Para estimar la precipitacin media de la cuenca, se ha calculado la media y la desviacin tpica de los logaritmos de las precipitaciones mximas observadas en 24 horas en mm, representativas de la cuenca, como 1,105706 y 0.167513, respectivamente y se sabe que se adecuan a la distribucin de Log-Pearson III. El coeficiente de asimetra correspondiente es 0,052. La duracin de la lluvia neta se estima en 16 horas y el mecanismo de formacin de lluvia es orogrfico. Precipitaciones mximas observadas en 24 horas en mm

=Log Pprom1.1057060

=Log0.167513

El clculo de los valores de K se obtiene interpolando y extrapolando la siguiente tabla.

Tabla 2.- Valores de "K" para log Pearson tipo III.T501002001000

Ag0.020.010.0050.001

0.12.1072.42.672.886

0.0522.081562.364482.624882.8332

02.0542.3262.5762.776

T = 100 aos

K (Ag=0.052,T=100aos)=2.36448

LogP=Y=1.5017

P24h=31.7531mm

Este valor representa a la precipitacin mxima en un periodo de 16 horas entonces:P16h = 31.7531mm

T = 1000 aos

K (Ag=0.052,T=1000aos)=2.8332

LogP=Y=1.5803

P24h=38.04554mm

P16h = 38.04554mmLA IMPERBEABILIDAD NECESARIA PARA HEC-HMS SERA DE UN 0%.

USO DEL PROGRAMA HEC-HMSLas consideraciones que se tomadas para el correcto funcionamiento del programa:1. Mtodo de prdidas: SCS Nmero de curvas.2. Mtodo d transformacin: SCS Hidrograma Unitario.3. Mtodo para el flujo base:Ninguno.4. Unidades:Metricas.

T = 100 aos

A : 1100 km2CN: 82.7Lag time (tiempo de retraso): 218.36 min.Impermeabilidad: 0%P16h = 31.7531mmPara obtener el Hidrograma se us como referencia bibliogrfica el libro de Ven Te Chow Hidrologa Aplicada Capitulo 14.

Ilustracin 1.- Hietograma de lluvia de 24 horas (TIPO II).

1. Se hizo la analoga para una fraccin de lluvia de 16horas, teniendo como referencia la CURVAII.(Curva II Asumido por recomendacin del docente)

2. Se dividi el eje de las abscisas en 32 partes iguales, con el fin de obtener una relacin con la duracin de 16 horas que dura nuestra lluvia estimada y evaluada cada 30min recomendacin de la prueba.

Tabla 3.- Cantidad de precipitacin en la cuenca estudiada.TiempoTiempo CorregidoYacum/P16h Y/P16hY(T=100aos)

0.000.00000.0000--

0.750.50000.00910.00910.2875

1.501.00000.01660.00750.2386

2.251.50000.01790.00130.0421

2.252.00000.02570.00780.2477

3.002.50000.03610.01040.3307

4.503.00000.04680.01070.3405

3.753.50000.05720.01040.3289

4.504.00000.07080.01360.4322

6.754.50000.08500.01420.4507

5.255.00000.10220.01720.5476

6.005.50000.11980.01750.5568

9.006.00000.13960.01980.6293

6.756.50000.16260.02300.7312

7.507.00000.19630.03371.0706

11.257.50000.28830.09202.9201

8.258.00000.66330.375011.9068

9.008.50000.76380.10053.1927

13.59.00000.80190.03801.2075

9.759.50000.83200.03010.9557

10.510.00000.85240.02040.6480

15.7510.50000.87200.01970.6243

11.2511.00000.88470.01270.4036

12.0011.50000.89780.01310.4155

18.0012.00000.91180.01400.4431

12.7512.50000.92690.01510.4807

13.5013.00000.93690.01000.3171

20.2513.50000.94790.01100.3504

14.2514.00000.95990.01200.3802

15.0014.50000.96940.00950.3031

22.515.00000.97650.00710.2239

15.7515.50000.98300.00650.2062

24.0016.00001.00000.01700.5400

Ilustracin 2.- Representacin grfica de las precipitaciones en las 16 horas de lluvia.Notamos que los datos se encuentran desordenados y oscilantes, esto puede afectar el clculo del programa (se deben agrupar y ordenar).

Los datos obtenidos en el cuadro anterior se ordenaran con el criterio de bloque alterno, explicado en el libro de Ven Te Chow Hidrologa Aplicada Capitulo 14.Los datos sern ordenados tomando como referencia a la mayor precipitacin mxima, ordenndolos de mayor a menor de derecha a izquierda.Tabla 4.- Precipitaciones ordenadas de mayor a menor de manera alternada.Tiempo CorregidoY(T=100aos)Ordenado

0.0000--

0.50000.28750.2062

1.00000.23860.2386

1.50000.04210.2875

2.00000.24770.3171

2.50000.33070.3307

3.00000.34050.3504

3.50000.32890.4036

4.00000.43220.4322

4.50000.45070.4507

5.00000.54760.54

5.50000.55680.5568

6.00000.62930.6293

6.50000.73120.7312

7.00001.07061.0706

7.50002.92012.9201

8.000011.906811.9068

8.50003.19273.1927

9.00001.20751.2075

9.50000.95570.9557

10.00000.64800.648

10.50000.62430.6243

11.00000.40360.5476

11.50000.41550.4807

12.00000.44310.4431

12.50000.48070.4155

13.00000.31710.3802

13.50000.35040.3405

14.00000.38020.3289

14.50000.30310.3031

15.00000.22390.2477

15.50000.20620.2239

16.00000.54000.0421

DATOS ORDENADOS DE MANERA CONVENIENTE Y AS INGRESAR LOS DATOS AL PROGRAMA.

Ilustracin 3.- Representacin grfica de las precipitaciones en las 16 horas de lluvia (ordenada con el criterio de bloque alterno).

D. RESULTADOS:

Ilustracin 4.- Resumen de resultados "Hec-HMS"Caudal Pico = 242 m3/s.Hora de la mxima ocurrencia = 12 horas y 30 min del inicioPero el caudal que nos debera salir es de 292m3/s (dato de calibracin). Para esto cambiaremos la CN:CNo=82.7 yCNf= 84.267

Ilustracin 5.- Modelo calibrado con "CN".

Para la comparacin calibraremos cambiando lag time:(lag time)o = 218.364 min (lag time)f = 160.95 min

Ilustracin 6.- Modelo calibrado con "CN".

HIDROGRAMA DE MAXIMA AVENIDA AJUSTADA(T=100aos)

Ilustracin 7.- Hidrograma, (T = 100 aos)

PROCEDER DE LA MISMA MANERA CON EL SEGUNDO PERIODO T=1000AOSTabla 5.- Tabla resumen de las precipitaciones en 16 horas.Tiempo CorregidoYacum/P16hY/P16hY(T=1000aos)Ordenado

0.00000.0000---

0.50000.00910.00910.34450.247

1.00000.01660.00750.28590.2859

1.50000.01790.00130.05040.3445

2.00000.02570.00780.29680.3799

2.50000.03610.01040.39620.3962

3.00000.04680.01070.40800.4199

3.50000.05720.01040.39400.4836

4.00000.07080.01360.51780.5178

4.50000.08500.01420.54000.54

5.00000.10220.01720.65610.6471

5.50000.11980.01750.66710.6671

6.00000.13960.01980.75400.754

6.50000.16260.02300.87610.8761

7.00000.19630.03371.28271.2827

7.50000.28830.09203.49883.4988

8.00000.66330.375014.266314.2663

8.50000.76380.10053.82533.8253

9.00000.80190.03801.44671.4467

9.50000.83200.03011.14511.1451

10.00000.85240.02040.77640.7764

10.50000.87200.01970.74800.748

11.00000.88470.01270.48360.6561

11.50000.89780.01310.49790.5759

12.00000.91180.01400.53090.5309

12.50000.92690.01510.57590.4979

13.00000.93690.01000.37990.4555

13.50000.94790.01100.41990.408

14.00000.95990.01200.45550.394

14.50000.96940.00950.36320.3632

15.00000.97650.00710.26830.2968

15.50000.98300.00650.24700.2683

16.00001.00000.01700.64710.0504

DATOS ORDENADOS DE MANERA CONVENIENTE Y AS INGRESAR LOS DATOS AL PROGRAMA.

Ilustracin 8.-Representacin grfica de las precipitaciones en las 16 horas de lluvia (ordenada con el criterio de bloque alterno).

Resultados sin calibracin:

Ilustracin 9.- Cuadro resumen sin calibracin.Resultado usando el dato de calibracin:

Ilustracin 10- Modelo calibrado usando "CN".CN=85.125

Resultado usando el dato de calibracin:

Ilustracin 11.- Modelo calibrado usando Lag time.Lag time = 192.45 min

HIDROGRAMA DE MAXIMA AVENIDA AJUSTADA(T=100aos)

Ilustracin 12.- Hidrograma, (T = 1000 aos)

CONCLUSIONES: La variacin del CN, cuando este se usa en calibracin del modelamiento, no es considerablemente grande. La variacin de la curva de retraso Lag Time, es susceptible, pues tiene que variar mucho para que el valor a calibrar vare. Los parmetros no pueden ser los mismos para 2 tipos de modelos (T= 100aos) y (T=1000 aos). Cuando se quiso iterar los valores de los parmetros CN y/o Lag time con el fin de calibrar los caudales de diferentes periodos de retorno; no se encontr ninguna relacin. (No convergen). Se tiene que ordenar los valores de las precipitaciones para obtener resultados confiables y representativos. La falta de datos del fluvigrafo en las estaciones provoco un error (diferencia subsanada con la calibracin). El modelo hecho no es vlido para trabajos que necesitan una precisin alta, pues al no tener tablas de precipitaciones reales, la aproximacin hecha puede ser muy alejada a la realidad.