Estudio Hidrologia Y Drenaje V2 Vf.pdf

GOBIERNO REGIONAL PIURA GERENCIA REGIONAL DE INFRAESTRUCTURA DIRECCION

DE

ESTUDIOS

Y

PROYECTOS

EXPEDIENTE TECNICO “MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE TRANSITABILIDAD VEHICULAR DEL CAMINO VECINAL RUTA N° PI-582, TRAMO: C.P. CRUCETA - C.P. SAN FRANCISCO, DISTRITO DE TAMBOGRANDE PROVINCIA Y DEPARTAMENTO PIURA” – CODIGO SNIP N°340210

ESTUDIO DE HIDROLOGÍA E HIDRAULICA

Marzo 2017 Tambogrande - Piura

ESTUDIO DE HIDROLOGIA E HIDRAULICA EXPEDIENTE TECNICO “MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE TRANSITABILIDAD VEHICULAR DEL CAMINO VECINAL RUTA N° PI-582, TRAMO: C.P. CRUCETA - C.P. SAN FRANCISCO, DISTRITO DE TAMBOGRANDE - PROVINCIA Y DEPARTAMENTO PIURA” – CODIGO SNIP N°340210

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ÍNDICE I.

INTRODUCCIÓN

1.1 1.2

Generalidades Objetivos

II.

MATERIAL Y MÉTODOS

2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4

Materiales Información Cartográfica Información Meteorológica Equipos Programas de Cómputo

2.2 Metodología 2.2.1 Caracterización del área de estudio 2.2.2 Hidrología 2.2.2.1 Características de las cuencas 2.2.2.2 Análisis de la precipitación máxima diaria 2.2.2.3 Análisis de frecuencia de la precipitación máxima en 24 horas 2.2.2.4 Prueba de bondad de ajuste. 2.2.2.5 Selección de la función de distribución de probabilidad. 2.2.2.6 Estimación de los caudales máximos a) Método Racional. b) Método del Hidrograma Unitario del SCS. 2.2.3. Drenaje. 2.2.3.1 El sistema de drenaje actual. 2.2.3.2 Obras de arte en la vía. 2.2.3.3 Drenaje de la calzada. 2.2.3.4 Enrocados de protección.

III.

RESULTADOS

3.1 3.2 3.3

Selección de la función de distribución. Precipitación instantánea de diseño. Intensidades de lluvia de diseño.

IV.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

V.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Anexo 1: Fichas técnicas de campo Anexo 2: Data de Precipitaciones SENAMHI

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ESTUDIOS

Y

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Anexo 3: Mapa de isoyetas y climas

ESTUDIO DE HIDROLOGÍA Y DRENAJE

I. -

INTRODUCCIÓN

1.1

Generalidades El presente documento es el informe del estudio de hidrología y drenaje (IF) a nivel

de

factibilidad

para

el

“MEJORAMIENTO

DEL

SERVICIO

DE

TRANSITABILIDAD VEHICULAR EN LA RUTA PI 582: TRAMO C. P. CRUCETA – C.P. SAN FRANCISCO, DISTRITO DE TAMBOGRANDE - PROVINCIA Y REGION PIURA”; que está ubicado políticamente en la provincia de Piura y del departamento de Piura, geográficamente se encuentra entre las coordenadas UTM: (580919.22 -E, 9465247.38 -N) y (583424.22 -E, 9468301.05 -N).

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La ubicación del ámbito de estudio, de acuerdo a la información cartográfica obtenida a escala 1:100,000 del Instituto Geográfico Nacional del Perú (IGN), correspondiente a las Hoja 10-c (departamento de Piura); en su franja de costa, es una zona plana a ligeramente ondulada cuyas cuencas principales descargan al Río Piura. El informe final, se ha estructurado en los siguientes capítulos: (1) Introducción; (2) Materiales y Métodos; (3) Resumen; (4) Conclusiones y Recomendaciones; (5) Referencias Bibliográficas, y Anexos con información complementaria al documento principal. 1.2.-

Objetivos 

Calcular los caudales de diseño de las obras de drenaje transversal y longitudinal, del estudio de factibilidad para el MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE TRANSITABILIDAD VEHICULAR EN LA RUTA PI 582: TRAMO C. P. CRUCETA – C.P. SAN FRANCISCO, DISTRITO DE TAMBOGRANDE - PROVINCIA Y REGION PIURA.



Evaluación y planteamiento del sistema drenaje para el control del flujo de agua superficial en los eventos extraordinarios.

II.-

METERIALES Y METODOS

2.1

MATERIALES

2.1.1

Información Cartográfica Se dispuso de la siguiente información cartográfica, proveniente del Instituto Geográfico Nacional (IGN).

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DE

Descripción .* .* .* .*

2.1.2

ESTUDIOS

Y

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Escala

Mapa físico político del Perú Mapa vial del Perú Mapa departamental de Piura Cartas nacionales

1 / 1 000 000 1 / 2 000 000 1 / 1 000 000 1 / 100 000

Información Meteorológica Se solicitó la información hidrometeorológica, la cual fue proporcionada por el SENAMHI, correspondiente a la estación pluviométrica LAS LOMAS, ubicada en la cuenca del área de influencia del proyecto, los registros utilizados corresponden a la precipitación máxima en 24 horas , se cuenta con información de 29 años, (1963 a 1974, 1978 a 1985 y 1987 a 1995). . La información pluviométrica utilizada, deberá ser ajustada a las funciones de distribución para eventos extremos máximos.

Cuadro N° 2.1, Ubicación de la Estación Hidrológica Información Hidrológica Tipo de Estación Provincia registro LAS LOMAS PIURA Pluviométrico

Periodo Registro

Ubicación Latitud 4° 38' 1'' "S"

Longitud 80 15' 1'' "W"

altitud (msnm) Años 255.00 msnm 1963 - 1995

Se ha considerado una sola estación de conteo, ya que esta se encuentra ubicada cercana a la quebrada Socarrón y no es necesario interpolar los datos.

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Cuadro N° 2.2, Registro histórico de precipitación máxima diaria-Estación Augusto Las Lomas-Piura Estación : Latitud : Longitud : Altitud : (msnm) Parámetro :

LAS LOMAS 4° 38' 1'' "S" 80 15' 1'' "W" 255.00 msnm Precipitación Máxima en 24 horas

REGISTROS HISTORICOS DE PRECIPITACIONES MAXIMA DIARIA Precip. AÑOS DE n REGISTRO Max. Anual 1 1963 3.80 2 1964 12.30 3 1965 110.20 4 1966 25.40 5 1967 28.70 6 1968 4.70 7 1969 41.90 8 1970 25.40 9 1971 56.90 10 1972 73.00 11 1973 56.00 12 1974 6.50 13 1978 5.60 14 1979 12.20 15 1980 20.80 16 1981 84.90 17 1982 60.70 18 1983 165.00 19 1984 117.20 20 1985 8.50 21 1987 28.60 22 1988 24.20 23 1989 117.30 24 1990 14.30 25 1991 21.80 26 1992 138.30 27 1993 51.30 28 1994 58.20 29 1995 37.00 FUENTE: SENAMHI

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Fig. N°2.1

2.1.3

Equipos  GPS 12: 12 Channel – GARMIN  Cámara fotográfica  Wincha de 5m. y 50m.  Scanner  Microcomputador  Impresora

2.1.4.

Programas de Cómputo  Arc Map V 10  Auto CAD Civil 3D 2013  Microsoft Office

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2.2

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METODOLOGÍA La metodología seguida para el presente trabajo comprende en dos bloques principales tal como se presenta en la fig.N°2.2, a) Hidrológico y b) Drenaje. a) Hidrológico; comprende en el análisis de la información hidrometeorológico y cartográfico de la cuenca. El primero comprende la recolección y compra de registros pluviométricos b) Drenaje, Comprende con el inventario de las quebradas con descargas para la proyección de estructuras de cruce, para garantizar el buen sistema de drenaje vial y mejorar la transitabilidad de la misma. Teniendo los resultados de la primera parte y definidas los tipos de estructura de drenaje se calculan las capacidades de las mismas para cada uno de ellos. Fig. N°2.2: I

N

F

O

Metodología de Trabajo R

M

A

C

I

O

N

INVENTARIO DE OBRAS DE DRENAJE VIAL

INFORMACION HIDROMETEOROLOGICO

PROCESAMIENTO DE DATOS PLUVIOGRAFICOS

NO

SELECCIÓN O. A. D. DPROYECTADOS

REGISTRO DE LLUVIA MÁXIMA SELECCIONADA ANÁLISIS DE DISTRIBUCIÓN Probabilística ELECCIÓN DE UNA DISTRIBUCION PRUEBA DE BONDAD DE AJUSTE

OBRAS PROYECTADAS

SI OBTENCIÓN DE LLUVIA DE DISEÑO

CAUDAL DE DISEÑO (Q)

I(HIDROLOGICO)

DISEÑO HIDRAULICO DE OBRAS DE DRENAJE VIAL

II(DRENAJE)

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2.2.1

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Caracterización del área de estudio Se identifica como área de estudio, al contexto físico – geográfico, hidrográfico y climatológico, en el cual se desarrolla la Hidrología y Drenaje del Estudio de “MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE TRANSITABILIDAD VEHICULAR EN LA RUTA PI 852: TRAMO C.P. CRUCETA – C.P. SAN FRANCISCO, DISTRITO DE TAMBOGRANDE - PROVINCIA Y REGION PIURA”. El eje vial en estudio se desarrolla en zona sierra, con una topografía escarpada y con ondulaciones y en otros con pendientes pronunciadas, donde el trazo se emplaza a través de una superficie accidentada y en ciertos tramos de corte cerrado.

2.2.2 Hidrología 2.2.2.1 Características de las cuencas Hidrográficamente el área de estudio se encuentra en la cuenca del río Piura de la provincia de Piura, se encuentra en la zona de Costa cuyas características morfológicas son propias de la zona, con un clima cálido y seco las precipitaciones son moderadas durante el año.

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CUADRO N°2.3 Estación : Latitud : Longitud : Altitud : (msnm) Parámetro :

LAS LOMAS 4° 38' 1'' "S" 80 15' 1'' "W" 255.00 msnm Precipitación Máxima en 24 horas

REGISTROS HISTORICOS DE PRECIPITACIONES MAXIMA DIARIA Precip. AÑOS DE n REGISTRO Max. Anual 1 1963 3.80 2 1964 12.30 3 1965 110.20 4 1966 25.40 5 1967 28.70 6 1968 4.70 7 1969 41.90 8 1970 25.40 9 1971 56.90 10 1972 73.00 11 1973 56.00 12 1974 6.50 13 1978 5.60 14 1979 12.20 15 1980 20.80 16 1981 84.90 17 1982 60.70 18 1983 165.00 19 1984 117.20 20 1985 8.50 21 1987 28.60 22 1988 24.20 23 1989 117.30 24 1990 14.30 25 1991 21.80 26 1992 138.30 27 1993 51.30 28 1994 58.20 29 1995 37.00 Fuente: Elaboración propia.

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Gráfica. : N°2.3, Curva de Histograma de Precipitación Máxima Diaría.

2.2.2.2 Análisis de la precipitación máxima diaria. Los valores históricos de precipitación máxima en 24 horas, se ajustaron a las distribuciones teóricas Normal, Log Normal 2 parámetros, Log Normal 3 parámetros, Gamma 2 parámetros, Gamma 3 parámetros, Log Pearson Tipo III, Gumbel y Log Gumbel. Para determinar cuál de las distribuciones estudiadas se adapta mejor a la información histórica, se ha utilizado la prueba Kolmogorov – Smirnov, debido a que se aplica a cualquier distribución.

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2.2.2.3 Análisis de frecuencia de la Precipitación Máxima en 24 horas

a) Distribución Normal: Es simétrica con respecto a la media y no ha sido muy utilizada en análisis de frecuencia de avenidas, puesto que la mayoría de las series de avenidas tienen un sesgo positivo. Sin embargo se ha encontrado apropiada para ciertas series de eventos de descarga y niveles de agua, en particular donde hay grandes almacenamientos. Función de distribución de probabilidad:

F ( x) 

1 2 

x

e

1  x     dx 2   Z



 =  = Desviación estándar de la muestra Considerando la variable estandarizada:

z

Media de la muestra

x



1 F ( z)   2

Z

e



Z2 dZ 2



Distribución Normal ORDEN

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

AÑO

1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1978

ESTACION ESTACION LAS LOMAS LAS LOMAS (mm/24horas) (mm/24horas) 3.8 12.3 110.2 25.4 28.7 4.7 41.9 25.4 56.9 73.0 56.0 6.5 5.6

165.0 138.3 117.3 117.2 110.2 84.9 73.0 60.7 58.2 56.9 56.0 51.3 41.9

F (X)

f(x)

0.99590541 0.9791956 0.94064218 0.94037327 0.9190695 0.79500123 0.71002944 0.60793983 0.5859508 0.57440434 0.56637246 0.52405707 0.43909029

0.000274917 0.001137693 0.002684338 0.002693865 0.003408082 0.006456725 0.007778482 0.008732056 0.008854723 0.00890782 0.008940193 0.009049466 0.008960082

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14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995

Tr 5 10 20 25 50 100 200 500

12.2 20.8 84.9 60.7 165.0 117.2 8.5 28.6 24.2 117.3 14.3 21.8 138.3 51.3 58.2 37.0

DE

ESTUDIOS

37.0 28.7 28.6 25.4 25.4 24.2 21.8 20.8 14.3 12.3 12.2 8.5 6.5 5.6 4.7 3.8

Y

0.39564785 0.32518589 0.32436822 0.29866702 0.29866702 0.28927357 0.27091497 0.26344092 0.2175526 0.20442037 0.20377639 0.18080796 0.16909688 0.16398951 0.1589833 0.1540783

Media :

48.6

Desv. Standard :

44.0

Prob ex Prob no ex P (mm) 0.2000 0.800000 85.7 0.1000 0.900000 105.0 0.0500 0.950000 121.0 0.0400 0.960000 125.7 0.0200 0.980000 139.0 0.0100 0.990000 151.0 0.0050 0.995000 162.0 0.0020 0.998000 175.3

PROYECTOS

0.008754011 0.008180966 0.008172523 0.007885364 0.007885364 0.007769699 0.007526625 0.007421085 0.006685542 0.006445882 0.006433778 0.005979813 0.005731016 0.005618673 0.005506229 0.005393778

P x 1.1/ 24h 3.9 4.8 5.5 5.8 6.4 6.9 7.4 8.0

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Distribución Normal Acumulada

Distribucción Normal

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b) Distribución Gumbel: La distribución tipo Gumbel es una de las distribuciones de valor extremo, por lo que es llamada también Distribución de Valor Extremo Tipo 1. Es aplicada tanto a precipitaciones máximas como avenidas máximas, teniendo buenos resultados para nuestro territorio. Función de distribución de probabilidad:

F (x)  e  e 

 ( x   )

1.2825



    0.45

DISTRIBUCIÓN GUMBEL ORDEN

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

AÑO

1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1987

ESTACION ESTACION LAS LOMAS LAS LOMAS (mm/24horas) (mm/24horas) 3.8 12.3 110.2 25.4 28.7 4.7 41.9 25.4 56.9 73.0 56.0 6.5 5.6 12.2 20.8 84.9 60.7 165.0 117.2 8.5 28.6

165.0 138.3 117.3 117.2 110.2 84.9 73.0 60.7 58.2 56.9 56.0 51.3 41.9 37.0 28.7 28.6 25.4 25.4 24.2 21.8 20.8

y= (x- u) / a 3.467 2.794 2.265 2.262 2.086 1.449 1.149 0.839 0.776 0.743 0.721 0.602 0.365 0.242 0.033 0.030 -0.050 -0.050 -0.081 -0.141 -0.166

F (X) 0.03074 0.05934 0.09863 0.09887 0.11678 0.20934 0.27166 0.35088 0.36886 0.37846 0.38520 0.42167 0.50039 0.54393 0.62004 0.62097 0.65062 0.65062 0.66171 0.68381 0.69297

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22 23 24 25 26 27 28 29

1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995

DIRECCION

DE

ESTUDIOS

24.2 117.3 14.3 21.8 138.3 51.3 58.2 37.0

14.3 12.3 12.2 8.5 6.5 5.6 4.7 3.8

Y

-0.330 -0.380 -0.383 -0.476 -0.526 -0.549 -0.572 -0.594

48.6 44.0

x medio desv. Est x (Sx)

PROYECTOS

0.75115 0.76840 0.76926 0.80006 0.81602 0.82302 0.82991 0.83668

0.5353 1.1086 29 0.5353 1.1086

n = número de datos yn medio = Sn = parámetros, según n a = SX / Sn =

39.69

u = x-yn*a=

27.40

Tr 5 10 20 25 50 100 200 500

Prob ex 0.20000 0.10000 0.05000 0.04000 0.02000 0.01000 0.00500 0.00200

Prob no ex P (mm) 0.80000 86.9 0.90000 116.7 0.95000 145.3 0.96000 154.4 0.98000 182.3 0.99000 210.0 0.99500 237.6 0.99800 274.0

P x 1.1/ 24h 4.0 5.3 6.7 7.1 8.4 9.6 10.9 12.6

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GOBIERNO REGIONAL PIURA GERENCIA REGIONAL DE INFRAESTRUCTURA DIRECCION

DE

ESTUDIOS

Y

PROYECTOS

Distribución Gumbel Acumulada

c) Distribución Log Normal: Considera que los logaritmos de los caudales tienen una distribución Normal. Ha sido extensamente utilizada en los Estados Unidos y Canadá debido a su consistencia y facilidad de aplicación e interpretación. Función de distribución de probabilidad: x

F ( x)   0

z

1 2 x

e

1  Lnx      2  

2

dx La variable estandarizada está dada por:

Lnx  



 y , son la media y desviación estándar de los logaritmos de las precipitaciones o caudales.

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GOBIERNO REGIONAL PIURA GERENCIA REGIONAL DE INFRAESTRUCTURA DIRECCION

DE

ESTUDIOS

Y

PROYECTOS

DISTRIBUCION LOG NORMAL 2 ORDEN

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

AÑO

1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995

ESTACION ESTACION LAS LOMAS LAS LOMAS (mm/24horas) (mm/24horas) 3.8 165.0 12.3 138.3 110.2 117.3 25.4 117.2 28.7 110.2 4.7 84.9 41.9 73.0 25.4 60.7 56.9 58.2 73.0 56.9 56.0 56.0 6.5 51.3 5.6 41.9 12.2 37.0 20.8 28.7 84.9 28.6 60.7 25.4 165.0 25.4 117.2 24.2 8.5 21.8 28.6 20.8 24.2 14.3 117.3 12.3 14.3 12.2 21.8 8.5 138.3 6.5 51.3 5.6 58.2 4.7 37.0 3.8 Media : Desv. Standard :

ln (x) 5.106 4.929 4.765 4.764 4.702 4.441 4.290 4.106 4.064 4.041 4.025 3.938 3.735 3.611 3.357 3.353 3.235 3.235 3.186 3.082 3.035 2.660 2.510 2.501 2.140 1.872 1.723 1.548 1.335

48.6

3.4

44.0

1.1

F (X) 0.94324026 0.92168533 0.89644609 0.89630157 0.88547632 0.8308258 0.7925665 0.73948738 0.72647857 0.71936107 0.7142843 0.68562004 0.61525801 0.56987042 0.47490748 0.47360017 0.42941794 0.42941794 0.41161684 0.37385978 0.35724783 0.23627458 0.1948727 0.19276308 0.11357425 0.0721285 0.05476232 0.03876795 0.02469877

f(x) 0.107289496 0.137628707 0.169360622 0.169532092 0.182073614 0.237330852 0.26918258 0.305473526 0.313084792 0.3170459 0.319784755 0.333926773 0.359550872 0.369554791 0.374583275 0.374503845 0.36943632 0.36943632 0.366077019 0.356404444 0.351033211 0.289973738 0.259284709 0.257570061 0.180997033 0.129259127 0.104298954 0.079034904 0.0544291

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Tr 5 10 20 25 50 100 200 500

Prob ex 0.2000 0.1000 0.0500 0.0400 0.0200 0.0100 0.0050 0.0020

DE

Prob no ex Ln (x) 0.800000 4.3 0.900000 4.8 0.950000 5.2 0.960000 5.3 0.980000 5.6 0.990000 5.9 0.995000 6.2 0.998000 6.5

ESTUDIOS

Y

P (mm) 75.1 119.8 176.3 197.3 272.3 363.8 474.2 654.0

PROYECTOS

P x 1.1/ 24h 3.4 5.5 8.1 9.0 12.5 16.7 21.7 30.0

Distribución Log Normal 2 Acumulada

Distribución Log Normal 2

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DE

ESTUDIOS

Y

PROYECTOS

d) Distribución Log Normal 3 Parámetros: Esta variante de la distribución Log Normal, podrá ser usada cuando la transformada presenta un sesgo significativo.

Función de distribución de probabilidad:

x

F ( x)   0

1  Ln ( x  a )      

  1 e 2 2 ( x  a)

2

dx

La variable estandarizada está dada por:

z

Ln( x  a)  



DISTRIBUCION LOG NORMAL 3 ORDEN

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

AÑO

1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1978 1979 1980 1981 1982 1983

ESTACION ESTACION LAS LOMAS LAS LOMAS (mm/24horas) (mm/24horas) ln (x-a) 3.8 12.3 110.2 25.4 28.7 4.7 41.9 25.4 56.9 73.0 56.0 6.5 5.6 12.2 20.8 84.9 60.7 165.0

165.0 138.3 117.3 117.2 110.2 84.9 73.0 60.7 58.2 56.9 56.0 51.3 41.9 37.0 28.7 28.6 25.4 25.4

5.143 4.973 4.816 4.816 4.757 4.512 4.372 4.203 4.165 4.145 4.131 4.052 3.874 3.766 3.553 3.550 3.454 3.454

F (X)

f(x)

0.960 0.939 0.913 0.913 0.901 0.839 0.795 0.732 0.717 0.708 0.702 0.669 0.587 0.536 0.434 0.433 0.387 0.387

0.104 0.145 0.191 0.192 0.210 0.295 0.343 0.398 0.409 0.414 0.418 0.438 0.470 0.480 0.475 0.475 0.462 0.462

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19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

1984 1985 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995

24.2 21.8 20.8 14.3 12.3 12.2 8.5 6.5 5.6 4.7 3.8

3.415 3.333 3.296 3.021 2.919 2.913 2.689 2.543 2.469 2.390 2.304

Media : Desv. Standard :

48.6

3.7

44.0

0.8

a

-6.21

Prob ex

5 10 20 25 50 100 200 500

ESTUDIOS

117.2 8.5 28.6 24.2 117.3 14.3 21.8 138.3 51.3 58.2 37.0

asimetría

Tr

DE

0.2000 0.1000 0.0500 0.0400 0.0200 0.0100 0.0050 0.0020

Y

PROYECTOS

0.370 0.333 0.317 0.209 0.176 0.174 0.113 0.083 0.070 0.058 0.047

0.456 0.439 0.430 0.347 0.312 0.310 0.232 0.184 0.162 0.140 0.119

-0.001

Prob no ex Ln (x-a) P (mm) 0.800000 4.4 74.2 0.900000 4.8 109.6 0.950000 5.1 150.3 0.960000 5.1 164.6 0.980000 5.4 213.4 0.990000 5.6 269.0 0.995000 5.8 332.1 0.998000 6.1 428.4

P x 1.1/ 24h 3.4 5.0 6.9 7.5 9.8 12.3 15.2 19.6

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DE

ESTUDIOS

Y

PROYECTOS

Distribución Log Normal 3 Acumulada

Distribución Log Normal 3

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ESTUDIOS

Y

PROYECTOS

e) Distribución Gamma II: Es una distribución muy usada en el análisis de avenidas con buenos resultados en Estados Unidos y Canadá. Función de distribución de probabilidad:

DISTRIBUCIÓN GAMMA II ORDEN AÑO

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

ESTACION ESTACION LAS LOMAS LAS LOMAS (mm/24horas) (mm/24horas)

1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985

3.8 12.3 110.2 25.4 28.7 4.7 41.9 25.4 56.9 73.0 56.0 6.5 5.6 12.2 20.8 84.9 60.7 165.0 117.2 8.5

165.0 138.3 117.3 117.2 110.2 84.9 73.0 60.7 58.2 56.9 56.0 51.3 41.9 37.0 28.7 28.6 25.4 25.4 24.2 21.8

F (X) 0.9750954 0.95282178 0.92231603 0.92213208 0.90813503 0.83387182 0.7812505 0.71021577 0.69331877 0.68416969 0.67768617 0.64175692 0.55854943 0.50857108 0.41261437 0.41136852 0.37035794 0.37035794 0.35440889 0.3215902

f(x) 0.00059799 0.00112454 0.00183741 0.00184169 0.00216595 0.00385943 0.00503259 0.00657952 0.00694087 0.0071354 0.00727278 0.00802648 0.00971769 0.01069129 0.01244773 0.01246937 0.0131618 0.0131618 0.01341964 0.01392689

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21 22 23 24 25 26 27 28 29

1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995

28.6 24.2 117.3 14.3 21.8 138.3 51.3 58.2 37.0 Media :

Varianza :

Tr

ESTUDIOS

20.8 14.3 12.3 12.2 8.5 6.5 5.6 4.7 3.8

Y

PROYECTOS

0.3075599 0.21166718 0.18077232 0.17921468 0.12105361 0.0895959 0.07559224 0.06177252 0.04822857

0.01413307 0.01531166 0.01557095 0.01558185 0.01578125 0.01563488 0.01547187 0.01522187 0.0148522

48.6 1936.4

alfa :

1.22

Beta :

39.8

Prob ex

5 10 20 25 50 100 200 500

DE

0.2000 0.1000 0.0500 0.0400 0.0200 0.0100 0.0050 0.0020

Prob no ex P (mm) 0.800000 76.9 0.900000 106.6 0.950000 135.9 0.960000 145.2 0.980000 174.1 0.990000 202.9 0.995000 231.4 0.998000 269.1

P x 1.1/ 24h 3.5 4.9 6.2 6.7 8.0 9.3 10.6 12.3

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ESTUDIOS

Y

PROYECTOS

Distribución Log Pearson III Acumulada

Distribución Log Pearson III

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ESTUDIOS

Y

PROYECTOS

2.2.2.4 Prueba de bondad de Ajuste Para saber que distribución teórica se ajusta mejor a los datos de intensidades calculadas, se aplicará la prueba de bondad de ajuste Kolmogorov-Smirnov. Consiste en comparar el máximo valor absoluto de la diferencia D entre la función de distribución de probabilidad observada Fo(Xm) y la estimada F(Xm).

D  máx F0 X m   FX m  Con un valor crítico “d” que depende del número de datos y del nivel de significación seleccionado. Si D
F0  X m   1 

m n 1

Donde “m” es el número de orden del dato Xm en una lista de mayor a menor y “n” es el número total de datos. De acuerdo a esta prueba de ajuste, se escogerá la distribución que se ajusta mejor por tener el menor valor de D. Luego se obtendrán las predicciones obtenidas para las máximas precipitaciones en 24 horas mediante la distribución escogida.

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ESTUDIOS

Y

PROYECTOS

PRUEBA DE BONDAD DE AJUSTE KOLMOGOROV-SMIRNOV ORDEN

P

DATOS OBTENIDOS log normal Log discreto normal 2 normal3 Gumbel

DIFERENCIA Gamma (2) normal

log normal 2

Log normal 3

Gamma Gumbel (2)

29

0.9667 0.9959 0.9432

0.9602

0.9693

0.9751

0.0292

0.0234

0.0064

0.0026

0.0084

28

0.9333 0.9792 0.9217

0.9393

0.9407

0.9528

0.0459

0.0116

0.0059

0.0073

0.0195

27

0.9000 0.9406 0.8964

0.9130

0.9014

0.9223

0.0406

0.0036

0.0130

0.0014

0.0223

26

0.8667 0.9404 0.8963

0.9128

0.9011

0.9221

0.0737

0.0296

0.0461

0.0345

0.0555

25

0.8333 0.9191 0.8855

0.9011

0.8832

0.9081

0.0857

0.0521

0.0677

0.0499

0.0748

24

0.8000 0.7950 0.8308

0.8394

0.7907

0.8339

0.0050

0.0308

0.0394

0.0093

0.0339

23

0.7667 0.7100 0.7926

0.7947

0.7283

0.7813

0.0566

0.0259

0.0280

0.0383

0.0146

22

0.7333 0.6079 0.7395

0.7321

0.6491

0.7102

0.1254

0.0062

0.0012

0.0842

0.0231

21

0.7000 0.5860 0.7265

0.7167

0.6311

0.6933

0.1140

0.0265

0.0167

0.0689

0.0067

20

0.6667 0.5744 0.7194

0.7083

0.6215

0.6842

0.0923

0.0527

0.0417

0.0451

0.0175

19

0.6333 0.5664 0.7143

0.7024

0.6148

0.6777

0.0670

0.0810

0.0690

0.0185

0.0444

18

0.6000 0.5241 0.6856

0.6687

0.5783

0.6418

0.0759

0.0856

0.0687

0.0217

0.0418

17

0.5667 0.4391 0.6153

0.5874

0.4996

0.5585

0.1276

0.0486

0.0208

0.0671

0.0081

16

0.5333 0.3956 0.5699

0.5363

0.4561

0.5086

0.1377

0.0365

0.0030

0.0773

0.0248

15

0.5000 0.3252 0.4749

0.4340

0.3800

0.4126

0.1748

0.0251

0.0660

0.1200

0.0874

14

0.4667 0.3244 0.4736

0.4326

0.3790

0.4114

0.1423

0.0069

0.0341

0.0876

0.0553

13

0.4333 0.2987 0.4294

0.3874

0.3494

0.3704

0.1347

0.0039

0.0459

0.0840

0.0630

12

0.4000 0.2987 0.4294

0.3874

0.3494

0.3704

0.1013

0.0294

0.0126

0.0506

0.0296

11

0.3667 0.2893 0.4116

0.3696

0.3383

0.3544

0.0774

0.0450

0.0030

0.0284

0.0123

10

0.3333 0.2709 0.3739

0.3328

0.3162

0.3216

0.0624

0.0405

0.0005

0.0171

0.0117

9

0.3000 0.2634 0.3572

0.3170

0.3070

0.3076

0.0366

0.0572

0.0170

0.0070

0.0076

8

0.2667 0.2176 0.2363

0.2095

0.2489

0.2117

0.0491

0.0304

0.0572

0.0178

0.0550

7

0.2333 0.2044 0.1949

0.1756

0.2316

0.1808

0.0289

0.0385

0.0577

0.0017

0.0526

6

0.2000 0.2038 0.1928

0.1739

0.2307

0.1792

0.0038

0.0072

0.0261

0.0307

0.0208

5

0.1667 0.1808 0.1136

0.1132

0.1999

0.1211

0.0141

0.0531

0.0534

0.0333

0.0456

4

0.1333 0.1691 0.0721

0.0829

0.1840

0.0896

0.0358

0.0612

0.0504

0.0507

0.0437

3

0.1000 0.1640 0.0548

0.0702

0.1770

0.0756

0.0640

0.0452

0.0298

0.0770

0.0244

2

0.0667 0.1590 0.0388

0.0582

0.1701

0.0618

0.0923

0.0279

0.0085

0.1034

0.0049

1

0.0333 0.1541 0.0247

0.0471

0.1633

0.0482

0.1207

0.0086

0.0137

0.1300

0.0149

0.1748

0.0856

0.0690

0.1300

0.0874

1.36

n

0.2525457

CUMPLE CUMPLE

CUMPLE

CUMPLE CUMPLE

a trabajar log normal 3

0.06902884

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2.2.2.5 Selección de la función de distribución de probabilidad Como vemos, los modelos probabilísticos y las pruebas de bondad de ajuste para el análisis estadístico de la información hidrometeorológica. El resumen de resultados obtenidos se muestra en el cuadro 2.4 siguiente: Cuadro N° 2.4 RESUMEN DE RESULTADOS DE LOS ANALISIS DE BONDAD DE MEJOR AJUSTE KOLMOGOROV-SMIRNOV LAS LOMAS

DISTRIBUCION N LN2P LN3P Ga2P Gu Mejor ajuste

D calc. Max. (1)

D tabla (2)

0.175 0.25254566 0.086 0.25254566 0.069 0.25254566 0.087 0.25254566 0.130 0.25254566 LOG-NORMAL TIPO III

Notas : (1) Resumen de resultados (2) Los datos se ajustan a la distribución con un nivel de significancia del 5%

2.2.2.6 Estimación de caudales máximos El conocimiento adecuado de los valores del caudal máximo de descarga es importante para definir el diseño de las obras hidráulicas y el comportamiento de las mismas. Para ello se ha utilizado el método racional que es adecuado para cuencas menores a 10 Km2. a)

Método racional Refieren WRIGHT – PAQUETTE que “Uno de los métodos más comunes para calcular el escurrimiento en un área de drenaje de menor superficie es el Método Racional, M.R.;

la gran aceptación que ha tenido se debe al hecho de que

combina juicios de ingeniería con cálculos hechos a partir de análisis, mediciones u otros cálculos; el método tiene como base la relación directa entre la lluvia y el escurrimiento”.

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El Método Racional, M.R, y todos los métodos empíricos derivados, se usan “para diseñar drenes de tormenta, alcantarillas y otras estructuras conductoras de aguas de escurrimiento de pequeñas áreas” (LINSLEY);

pero “pueden involucrar

grandes errores, en caso de áreas grandes, siendo el proceso de escurrimiento es muy complejo como para resumirlo en una fórmula de tipo directa, en la que solo intervienen el área de la cuenca y un coeficiente de escurrimiento” (VILLÓN). Por otro lado, se refiere LINSLEY que “Si las lluvias se aplicaran con una velocidad o ritmo constante a una superficie impermeable, el escurrimiento de la superficie eventualmente llevaría a tener un ritmo igual al de la lluvia. El tiempo necesario para llegar a este equilibrio es el tiempo de concentración, Tc, y para pequeñas áreas impermeables o permeables, se puede considerar que si la lluvia persiste con un ritmo uniforme durante un período mínimo de una duración de Tc, el máximo del escurrimiento será igual al ritmo de la lluvia”. Esta es la base de la fórmula del Método Racional, M.R. Q=C I A Donde : Q es el ritmo máximo de escurrimiento (L3/T), C es un coeficiente de escurrimiento (se obtiene de tablas o se calcula), y I es la intensidad de la lluvia (L/T). “El área límite – según LINSLEY - más allá de las consideraciones del M.R. son inadecuadas, depende de la pendiente, tipo de superficie, forma de la cuenca y precisión exigida; debe usarse con cautela para áreas mayores de 100 acres (1 acre = 4 047 m2), y probablemente, nunca debe utilizarse en áreas mayores a 1 200 acres (485,63 ha /4,9 km2)”. Q = C * I * A / 3,6 Donde: Q = Escurrimiento o caudal máximo (m3/s);

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C = Coeficiente de escurrimiento de 0,1 a 1, de acuerdo a las características propias de la cuenca. I = Intensidad de la lluvia para una frecuencia o período de retorno dado (mm/hr). A = Área de cuenca (km2); El coeficiente 1/3.6, corresponde a la transformación de unidades. De acuerdo a los resultados de bondad de ajuste, el que mejor se ajusta es el Gamma 2 parámetros:

MAXIMA PRECIPITACION DIARIA DE LA DISTRIBUCION DE MEJOR AJUSTE SEGÚN Tr LAS LOMAS DISTRIBUCION Periodo de Retorno P máx. 500 428.41 200 332.13 100 268.97 50 213.35 LOG-NORMAL TIPO III 25 164.61 20 150.27 10 109.61 5 74.24

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INTENSIDADES MAXIMAS (mm/hora) Estación LAS LOMAS T (años)

Duración en minutos

P.Max 24 horas 5

10

15

20

30

60

500

428.41

189.70

142.00

115.70

99.00

78.50

51.60

200

332.13

169.70

127.00

103.50

88.60

70.30

46.10

100

268.97

154.60

115.70

94.30

80.70

64.00

42.00

50

213.35

139.50

104.40

85.10

72.80

57.70

37.90

25

164.61

124.30

93.10

75.80

64.90

51.50

33.80

20

150.27

119.50

89.40

72.90

62.40

49.50

32.50

10

109.61

104.30

78.10

63.60

54.50

43.20

28.20

5

74.24

89.20

66.80

54.40

46.60

36.90

24.20

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Aplicando el modelo de Bell se obtiene: LLUVIAS MAXIMAS (mm) Estación LAS LOMAS T (años)

P.Max 24 horas

500

Duración en minutos 5

10

15

20

30

60

428.41

15.81

23.67

28.93

33.01

39.27

51.57

200

332.13

14.14

21.17

25.88

29.53

35.13

46.13

100

268.97

12.88

19.28

23.58

26.90

32.00

42.02

50

213.35

11.62

17.40

21.27

24.26

28.87

37.91

25

164.61

10.36

15.51

18.96

21.63

25.74

33.79

20

150.27

9.95

14.90

18.22

20.78

24.73

32.47

10

109.61

8.69

13.01

15.91

18.15

21.60

28.17

5 74.24 Fuente: Aplicación Modelo de Bell

7.43

11.13

13.60

15.52

18.46

24.24

Convirtiendo los datos anteriores a intensidades se obtiene: INTENSIDADES MAXIMAS (mm/hora) Estación AUGUSTO WEBERBAUER T (años)

Duración en minutos

P.Max 24 horas 5

10

15

20

30

60

500

49.14

71.40

53.50

43.60

37.30

29.60

19.40

200

46.43

63.90

47.80

39.00

33.40

26.50

17.40

100

44.28

58.20

43.60

35.50

30.40

24.10

15.80

50

41.99

52.50

39.30

32.00

27.40

21.70

14.30

25

39.55

46.80

35.00

28.60

24.40

19.40

12.70

20

38.72

45.00

33.70

27.40

23.50

18.60

12.20

10

35.95

39.30

29.40

24.00

20.50

16.30

10.60

5

32.77

33.60

25.10

20.50

17.50

13.90

9.10

Se realiza una regresión y se obtienen los siguientes datos:

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Resumen Estadísticas de la regresión Coeficiente de correlación múltiple 0.995850602 Coeficiente de determinación R^2 0.991718422 R^2 ajustado 0.991358354 Error típico 0.019739651 Observaciones 49 ANÁLISIS DE VARIANZA Promedio de Suma de los Valor crítico cuadrados cuadrados F de F 2 2.146407083 1.073203542 2754.248591 1.30798E-48 46 0.017924077 0.000389654 48 2.16433116

Grados de libertad Regresión Residuos Total

Intercepción Variable X 1 Variable X 2

Superior Inferior Coeficientes Error típico Estadístico t Probabilidad Inferior 95% 95% 95.0% 2.247706286 0.012979141 173.1783562 2.11804E-66 2.221580631 2.273831942 2.221580631 0.162719738 0.004434609 36.69314001 1.02835E-35 0.153793332 0.171646143 0.153793332 0.527730009 0.008279025 63.74301785 1.57624E-46 0.544394821 0.511065197 0.544394821

Resultado del Análisis de Regresión: Constante Err. estándar de est.Y R cuadrada Núm. de observaciones Grado de libertad

2.24771

Log K= 2.2477

K= 176.89

0.017924077

m= 0.163

0.991358354

n= 0.528

I=

49 48

84.8 T0.163 t.0.528

Donde: I= mm/h

Coeficiente(s) X Error estándar de coef.

0.162719738

-0.527730009

T= años

0.004434609

0.008279025

t= minutos

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Superior 95.0% 2.273831942 0.171646143 0.511065197

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Se toman los siguientes datos: Aplicando la fórmula respectiva para las intensidades:

Se construye las curvas IDF (Intensidad – Duración – Frecuencia)

Para la aplicación del método racional se deben obtener los valores del coeficiente c:

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FUENTE: MANUAL DE HIDROLGIA E HIDRAULICA MTC-2008

Para nuestro caso se toma el valor de 0.45, Bosques, densa vegetación, semipermeable con una pendiente del terreno pronunciada da un valor de 0.45. Se aplican las fórmulas siguientes:

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Obteniéndose de esta forma el siguiente cuadro:

SUB CUENCA

PROG

Coeficiente de escorrentía C

Area A

Desnivel de cuenca H

Longitud del cauce

Pendiente del cauce S

Tiempo de Concentración Tc

Tiempo de Retardo

(km2)

(m.)

L (m.)

(m/m)

horas minutos

min

Tr =10 Tr =25 Tr =50 133.09 154.49

I (mm/h) Método de BELL

C-1

410

0.5500

0.01839 2.5000

121.0000

0.0207

0.06

3.49

2.09

C-2

1010

0.5500

0.0096992 5.0000

374.2000

0.0134

0.16

9.84

5.90

76.99

89.37

5,179.8500

0.0077

1.53

91.89

55.14

23.68

27.48

C-3

0.5500

6.75792 40.0000

Tr =100

172.94 193.59 216.70 100.04 111.99 125.36 30.77

Caudales de Diseño para diferentes periodos de retorno

SUB CUENCA

PROG.

Coeficiente de escorrentía C

Area A

Tipo de cuenca

Método a utilizar

(km2) C-1

410

0.5500

0.01839

C-2

1010

0.5500

0.0096992

0.5500

6.75792

C-3

Area <10km2 => Cuenca Pequeña Area <10km2 => Cuenca Pequeña Area <10km2 => Cuenca Pequeña

Tr =200

Metodo Racional Metodo Racional Metodo Racional

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34.44

38.55

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PROYECTOS

IV. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 4.1. CONCLUSIONES 

Se está proponiendo obra de arte nuevas como puentes sobre canal y quebrada Socarrón, mientras que las restantes obras de arte se ampliarán básicamente las referidas a las tomas de agua del canal, las que se prolongarán transversalmente de acuerdo a la nueva sección de vía.



Las obras de arte que cruzan transversalmente la platafroma de la vía corresponden a tuberías de bocatomas y/o captaciones de los canales existentes a ambos lados de la carretera y son únicamente para riego de los terrenos de cultivo.



La mayoría de estructuras de captación, a pesar de los deterioros producidos por falta de mantenimiento, se han comportado de manera aceptable, requiriendo la mayoría intervenciones puntuales de limpieza que mejoren su comportamiento hidráulico.



Se debe tener en cuenta que las quebradas antes mencionadas solo se activan de manera torrencial, en época de lluvias extraordinarias, como por ejemplo ante eventos como el Fenómeno del Niño. Durante los años normales prácticamente no trae flujo de agua.



La misma ausencia de lluvias por largos periodos más los procesos de colmatación en época de eventos extraordinarios y los procesos de sedimentación, no permite apreciar cauces definidos, para lo cual se ha complementado el reconocimiento visual en campo, con la información de las Cartas Nacionales del IGN y modelos digitales de terreno ASTER y SRTM de la zona del proyecto y otras herramientas como el programa Global Mapper y Google Earth.

4.2 RECOMENDACIONES 

El planteamiento de las diferentes obras de arte, se ha hecho teniendo como referencia, el nivel de intervención considerado para el presente

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Expediente Técnico, de manera de conservar en lo posible la rasante y trazo actual del camino. 

Ejecutar de acuerdo a la normatividad existente, trabajos de conservación o mantenimiento vial sobre todos los componentes de la infraestructura vial de la carretera.



Desarrollar descolmatación y limpiezas periódicas aguas arriba y aguas debajo de la estructuras u obras de arte existentes (bocatomas y/o captaciones principalmente), para mantener siempre el área de la sección hidráulica completa y operativa.



En todas las obras de arte existentes como captaciones considerar la limpieza y conformación de cauces, así como las protecciones mediante obras de concreto, mampostería o enrocados de ser el caso, de manera de mitigar eventuales efectos de socavación sobre todo a la salida de las obras de arte.



En el caso del tramo de la vía existente adyacente al canal de tierra y drenes agrícolas, se recomienda alejar el eje del camino en dirección opuesta al canal, de manera de evitar eventuales efectos de erosión en la plataforma de la carretera, más aún si esta se va a ampliar.



Esta evaluación de las obras de arte existentes se ha realizado en meses de estiaje en años normales en lluvias en la zona costa norte (Enero – Abril), por lo que de presentarse lluvias extraordinarias o el FEN, el estado situacional de las obras de arte puede variar, por lo que se deberá realizar una actualización del inventario, como corresponde.

V.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 1.

US Army Corps of Engineers, Hydrologic Modelin System HEC-HMS, Technical Reference Manual.,2000.

2.

CHOW Ven Te, et al. “Hidrologia Aplicadas”, Editorial Mac Grall Hill, Colombia, 1994.

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Y

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3.

OSORIO Guerra, Eugenio, Estimación de la Precipitación Media Mensual a traves del Metodo Kriging, en las Cuencas Chira y Piura. Tesis – FIA, Universidad Nacional Agraría La Molina. 1997.

4.

MOPU, Ministerio de Obras Públicas de España, “Instrucción de Carreteras, 5.1-1C Drenaje “, Segunda Edición, 1965.

5.

OSORIO Guerra, Eugenio, Determinación del Caudal Maximo de Avenida con Fines de Diseño del Sistema de Drenaje de la Ciudad de Moyobamba. TesisEPG, Universidad Nacional Agraría La Molina, 2004.

6.

HERSHFIELD, World Meteorological Organization, WMO, “anual for Estimation of Probable Maximun Precipitation “, Operation Hidrology, Report N°1, Geneva Switzereland, 1986.

7.

CHEREQUE Morán, Wendor, “Hidroligia para Estudiantes de Ingenieria de Civil”, Pontificia Universidad Catolica del Perú, PUCP, Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologia, CONCITEC, Lima, 1989.

8.

MOLSALVE Saénz, German, “Hidrología en el Ingeniería”, Segunda Edición, Editorial Alfaomega, Colombia, 1999.

9.

APACLLA Nalvarte, Ricardo, “Aplicaciones de la Hidrologia en Drenaje de Carreteras”, I Curso Nacional de Hidrologia, Universidad Nacional Agraria “La Molina, Lima, 2004.

10. WRIGHT H., Paul-PAQUETTE J., Radnor, “Ingenieria de Carreteras”, Limusa Noriega Editores, Mexico. 11. LINSLY K., Ray Jr., KOHLER A., Max, PAULHUS, l.h. Joseph, “Hidrologia para Ingenieros”, Editorial Mc Graw Hill, Segunda Edición, 1988. 12. VILLON Bejar, Máximo, “Hidrología”, Instituto Tecnologia de Costa Rica, Escuela de Ingenieria Agricola, Lima, Perú, 2002. 13. MTC, Ministerio de Transportes y Comunicaciones, Vivienda y Construccion, Reglamento Nacional de Construcciones, Normas Técnicas de Edificación, “S.110 Drenaje Pluvial Urbano”, Lima, Perú, 2001. 14. MOP-DV, Ministerio de obras Publicas, Direccion de Vialidad de Chile, “Manual de Carreteras, Volumen 3 Instrucciones de Diseño, Hidrologia y Drenaje”, 1981. 15. PARAUD, Raul, Apuntes del Curso de Caminos –Drenaje”, Universidad Nacional de Ingenieria, Lima, Perú, 1972. 16. ARMCO, “Manual de productos de acero para Drenaje y Construccion vial”, American Iron, 1981.

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Y

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17. ARMCO, “Manual de productos de acero para Drenaje y Construccion vial”, American Iron, 1981. 18. ARMCO, “Ficha Técnica” CIRCULAR. 2005.

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