Estudio-hidrologico (3).docx

1.

2.

Aspectos Generales 1.1.

Introducción

3

1.2.

Generalidades

3

1.3.

Objetivos

3

1.4.

Objetivo General

3

1.5.

Objetivo Específico

3

Descripción de la zona de estudio 2.1.

3.

Ubicación

4

2.1.2.

Ubicación Administrativa

5

2.1.3.

Ubicación Geográfica

5

2.1.4.

Accesibilidad y vías de comunicación

5

2.1.5.

Fisiografía y Climatología

5

Información Estudiada Información Cartográfica

6 6

3.1.1.

Modelo Digital de Elevación

6

3.1.2.

Cartas Nacionales

6

Información Meteorológica

7

3.2.1.

Información Pluviométrica

Procesamiento de Información Cartográfica y Elaboración de Base SIG

7 8

4.1.

Sistema de Coordenadas y Datum

8

4.2.

Procesamiento de Información

8

4.3.

Procesamiento de Información ráster

8

4.4.

Procesamiento de información Vectorial

9

Determinación de Parámetros Morfométricos

10

5.1.

Parámetros Morfométricos

10

5.1.1.

Parámetros de forma del área de aporte

11

5.1.2.

Parámetros de relieve del área de aporte

14

5.1.3.

Parámetros de la red hidrográfica

17

Parámetros hidrológicos del área de aporte

20

5.2.

5.2.1. 6.

4

Ubicación Política

3.2.

5.

4

2.1.1.

3.1.

4.

3

Tiempo de concentración

Análisis Pluviométrico

20 21

6.1.

Corrección de datos

21

6.2.

Análisis estadístico de datos hidrológicos.

22

6.3.

7.

Prueba de bondad de ajuste

22

6.3.1.

Determinación de precipitación de diseño con periodos de retorno

25

6.3.2.

Imáx con el criterio de Grobe o Dyck y Peschke

25

Determinación del caudal máximo 7.1.

Método racional

27 27

1. Aspectos Generales 1.1. Introducción El presente documento comprende al Estudio Hidrológico que comprende la determinación y evaluación de caudal máximo de diseño en base a la información pluviométrica obtenida de la página www.stream.princeton.edu, el cual es basado en la simulación del proceso precipitación-escorrentía a partir de los datos de lluvia sobre la cuenca y de las características físicas de la misma, que determinara el caudal máximo de diseño, para finalmente proyectar la construcción de la Defensa Ribereña del tramo de estudio. 1.2. Generalidades Las inundaciones provocadas por desbordamiento de los ríos, es el evento que se presenta con mayor frecuencia en la naturaleza y afecta tanto al campo como a las ciudades. Provocando importantes pérdidas económicas y genera situaciones de grave riesgo para la vida y la salud. Las avenidas de los ríos, son sin duda una seria amenaza periódica, que especialmente en el sector agrario, devasta tierras de cultivos e infraestructura productiva. Los ríos, no son solamente un curso de agua, son parte de un sistema mucho más complejo que está muy influenciado por la presencia estacional de precipitaciones, que cuando estas son abundantes, ocasionan desbordes de los ríos y la inundación de los campos de cultivos. 1.3. Objetivos

1.4. Objetivo General

1.5. Objetivo Específico

2. Descripción de la zona de estudio 2.1. Ubicación 2.1.1. Ubicación Política El área de estudio se encuentra en la marguen izquierda del rio Llacllin, ubicado en la localidad de Huertas, distrito de Llacllin, provincia de Recuay y departamento de Ancash. El área de influencia es la microcuenca del rio Parco a partir de la cota 3144.17m.s.n.m. Tabla 1. Provincias y Distritos de la zona de Estudio DEPARTAMENTO

PROVINCIA

DISTRITO

ANCASH

MARIZCAL LUZURIAGA

FIDEL OLIVAS ESCUDERO

Fuente: INEI

Figura 1. Ubicación Política Fuente: Elaboración propia

2.1.2. Ubicación Administrativa El área de aporte del río Parco (área de estudio), pertenece a la Autoridad Administrativa del Agua VI – Marañón, y comprende la administración Local de Agua de Pomabamba (Autoridad Nacional Del Agua, 2009). Estas entidades son dependencia descentralizadas de la Autoridad Nacional del Agua, adscrita al Ministerio de Agricultura. 2.1.3. Ubicación Geográfica La microcuenca del río Parco es parte de la Inter cuenca Alto Marañón según la Autoridad Nacional del Agua – ANA, pertenece a la región Hidrográfica del Amazonas (Autoridad Nacional del Agua, 2008). 2.1.4. Accesibilidad y vías de comunicación

2.1.5. Fisiografía y Climatología La Fisiografía como parte de la Ciencia Geológica es muy amplia y tiene una connotación esencialmente técnica. Para la caracterización fisiográfica de la zona en estudio, se tomará en cuenta los aspectos más resaltantes. Fisiográficamente se caracteriza por la presencia de paisajes heterogéneos, desde llanuras aluviales hasta cumbres montañosas, su relieve topográfico es accidentado lo cual eleva significativamente los costos de mantenimiento de la infraestructura vial y la dificultad de acceso a fuentes de financiamiento adecuado y oportuno. Además, la constitución topográfica ocasiona también problemas de transitabilidad, por los continuos derrumbes, deslizamientos y huaycos, que encarecen los costos de transporte y en otros casos, las poblaciones quedan incomunicadas por la falta de transporte, constituyéndose en una agravante de la pobreza extrema que caracteriza al ámbito de estudio. a) Relieve, o topografía de los suelos varia de inclinado a muy inclinado con pendientes entre los 2% a 50% ondulado. Edáficamente, son suelos de desarrollo

incipiente,

de

profundidad

efectiva

moderada,

textura

moderadamente gruesa, drenaje natural que varía de bueno a excesivo contenido de materia orgánica baja. b) Clima, en cuanto al clima, este se caracteriza por la presencia de temperaturas templadas, fríos moderados y muy bajos, por debajo de los 0°C durante la noche, con precipitaciones medias de 950 mm/año. En este espacio, también se presentan declives moderados cuya vegetación gramínea permite el pastoreo. El relieve topográfico es muy accidentado y abrupto, empinado casi vertical (escarpes) y rocas elevadas (cimas) que generalmente se convierten en líneas divisorias de aguas. La variedad topográfica origina climas variados desde frígido glaciar hasta climas templados. 3. Información Estudiada 3.1. Información Cartográfica Durante esta etapa la información debe ser trata para que sea integrada al modelo de base de datos propuesta, en tal sentido, se deben seguir procedimientos que garanticen la adecuada presentación de la información para los objetivos propuestos del estudio. 3.1.1. Modelo Digital de Elevación Corresponde al procesamiento de la información cartográfica y temática para la organización de base de datos espaciales, tales como el modelo digital de elevación obtenida por el satélite Alos Palsar (AP_27001_FBS_F7010_RT1) de resolución 12.50 metros en formato DEM, con la finalidad de delimitar el área de aporte. 3.1.2. Cartas Nacionales Las cartas nacionales fueron obtenidas del Instituto Geográfico Nacional. Para el presente estudio se requirió de una carta topográfica a la escala 1:100000, donde se ubicó el área de influencia de la cuenca que aporta descarga al tramo de estudio. Esta información cartográfica, más la obtenida de campo, permitirá elaborar el plano de cuenca, con la adecuada identificación de los cursos de agua y lagos. La carta nacional empleada es: 18-i (Pomabamba).

Tabla 2. Cartografía

17 -h

17-i

17-j

18-h

18-i

18-j

19-h

19-i

19-j

Fuente: Elaboración propia

3.2. Información Meteorológica 3.2.1. Información Pluviométrica La información meteorológica se refiere a la información existente en las estaciones ubicadas en la zona de estudio que cuentan con la información de precipitaciones máxima de 24 horas. Estos datos fueron obtenidos de la página http://stream.princeton.edu/ la cual es usada por instituciones dentro del país para realizar estudios relacionados con la estimación de caudales, velocidad del viento, humedad relativa, etc. Para el presente estudio se tomaron datos de un punto dentro del área de aporte cuyas coordenadas se muestra en el siguiente cuadro: Tabla 3. Ubicación de la toma de datos de Precipitación

DEPART. Ancash

PROV.

DISTR.

UBICACIÓN ESTE NORTE

Marizcal Fidel Olivas 244319.00 Luzuriaga Escudero

Fuente: Elaboración propia

9029148.00

ALTITUD 3854

4. Procesamiento de Información Cartográfica y Elaboración de Base SIG 4.1. Sistema de Coordenadas y Datum El sistema de coordenadas geográficas es un sistema de referencia y sirve para determinar los ángulos laterales de la superficie terrestre. De esta forma se trabaja con la siguiente georreferenciación: Datum:

Vertical-nivel medio del mar. Horizontal- Sistema Geodésico Mundial WGS84

Sistema de coordenadas: Universal Transversal de Mercator (UTM) Zona:

Zona 17 sur del esferoide internacional.

Todo el proceso se llevará a cabo mediante el software ArcGIS 10.5 4.2. Procesamiento de Información Durante esta etapa la información debe ser tratada para que sea integrada al modelo de base de datos propuesta, en tal sentido, se deben seguir procedimientos que garanticen la adecuada presentación de la información para los objetivos propuestos del estudio. 4.3. Procesamiento de Información ráster Estandarización de Imágenes Satelitales: En esta fase se procede a realizar la generación de los archivos que contendrán la información espectral de las imágenes, en archivos únicos de extensión IMG, a la vez que se realiza la proyección de cada una de ellas del sistema de coordenadas geográficas WGS-84 al sistema de coordenadas UTM WGS-84 en la zona respectiva, utilizando los algoritmos disponibles en el software respectivo que brinda la mayor confiabilidad para este proceso. Software a utilizar: ArcGIS 10.5

Figura 2. Procesamiento de Información Ráster Fuente: Elaboración propia

4.4. Procesamiento de información Vectorial Estandarización de Información: En esta tarea de gabinete se considera la ejecución de rutinas de geoprocesamiento espacial-SIG, las que garantizan la adecuada presentación sobre los aplicativos desarrollados. Para lograr esta tarea se llevarán a cabo procesos de verificación de consistencias geométricas (líneas, puntos, polígonos) y validación espacial (tipo de proyección, Datum, Uso) para los ámbitos temáticos que se proponen. Para una mejor organización se ha establecido que la información vectorial se encuentre bajos los siguientes parámetros cartográficos:  Datum Geodésico: World Geodetic System 1984 (WGS84).  Elipsoide: World Geodetic System 1984 (WGS84).  Proyección: Universal Transversal Mercator (UTM).  Software a utilizar: ArcGis 10.4

Figura 3. Procesamiento de Información Vectorial Fuente: Elaboración propia

5. Determinación de Parámetros Morfométricos 5.1. Parámetros Morfométricos La geomorfología es la rama de la geografía física que estudia los fenómenos que han configurado la superficie terrestre como resultado de un balance dinámico, que evoluciona en el tiempo, entre procesos constructivos y destructivos. La morfología de una cuenca queda definida por su forma, relieve y drenaje, para lo cual se han establecido una serie de parámetros, que, a través de ecuaciones matemáticas, sirven de referencia para la clasificación y comparación de cuencas. Las características físicas desempeñan un papel esencial en la respuesta hidrológica de una cuenca hidrográfica. Recíprocamente, el carácter hidrológico de la misma contribuye considerablemente a formar sus características físicas. Entonces, esta interrelación debería suministrar la base para predecir cuantitativamente la respuesta hidrológica, a partir de aquellos parámetros físicos que son fáciles de medir. Para un mejor estudio de las cuencas se han establecido los siguientes parámetros:

5.1.1. Parámetros de forma del área de aporte Dada la importancia de la configuración de las cuencas, se trata de cuantificar estas características por medio de índices o coeficientes, los cuales relacionan el movimiento del agua y las respuestas de la cuenca a tal movimiento. Tabla 4. Parámetros de forma del área de Aporte CARACTERÍSTICAS DEL ÁREA DE APORTE DE LA SUPERFICIE DESCRIPCIÓN Área Perímetro de la cuenca Longitud del Río Principal Ancho Promedio de la Cuenca Forma de la Hoya Índice de Gravelius Factor de Forma Rec. Equivalente Lado Mayor Rec. Equivalente Lado Menor Radio de Circularidad Cotas Cota Máxima Cota Mínima Centroide (WGS 1984 UTM 18S) X Centroide Y Centroide Z Centroide Altitud Altitud media

UND km2 km m km

Km Km

msnm msnm

VALOR 9.415 15.047 3.97 2.37 1.383 0.60 5.94 1.59 0.52 4426.9 3144.0

m 244255.24530 m 9029040.8255 msnm 3924.058 msnm

3924.058

Fuente: Elaboración propia

Para describir los parámetros de forma, se estudia las siguientes características de la microcuenca que forma parte del área de influencia: a) Área de la cuenca. Es la superficie de la cuenca comprendida dentro de la curva cerrada de divortium acuarium. Dependiendo de la ubicación de la cuenca, su tamaño influye en mayor o menor grado en el aporte de escorrentía, tanto directa como de flujo de base o flujo sostenido.

b) Perímetro de la cuenca. Es la longitud de la línea de divortium acuarium. c) Longitud del rio principal. Es la longitud mayor de recorrido que realiza el río, desde la cabecera de la cuenca, siguiendo todos los cambios de dirección o sinuosidades, hasta un punto fijo de interés, puede ser una estación de aforo o desembocadura, expresado en unidades de longitud. d) Ancho promedio de la cuenca. Relación entre el área de la cuenca y la longitud del cauce principal, cuya expresión es la siguiente: 𝑨𝑷 =

𝑨 𝑳

Donde:  Ap = ancho predio de la cuenca (km).  A = Área de la cuenca (km2).  L = Longitud del cauce principal (km).

e) Coeficiente de compacidad o índice de Gravelius. Parámetro a dimensional que relaciona el perímetro de la cuenca y el perímetro de un círculo de igual área que el de la cuenca. Este parámetro, al igual que el anterior, describe la geometría de la cuenca y está estrechamente relacionado con el tiempo de concentración del sistema hidrológico. Las cuencas redondeadas tienen tiempos de concentración cortos con gastos pico muy fuerte y recesiones rápidas, mientras que las alargadas tienen gastos pico más atenuado y recesiones más prolongadas. 𝑲𝑪 = 𝟎. 𝟐𝟖𝟐 ∗

𝑷 √𝑨

Donde:  KC = Coeficiente de compacidad o índice de Gravelius.  P = Perímetro de la cuenca (km).  A = Área de la cuenca (km2). De la expresión se desprende que Kc siempre es mayor o igual a 1, y se incrementa con la irregularidad de la forma de la cuenca. Este factor a dimensional constituye un índice indicativo de la tendencia de avenida en una cuenca. f) Factor de forma. Definido como el cociente entre la superficie de la cuenca y el cuadrado de su longitud máxima, medida desde la salida hasta el límite de la cuenca, cerca de la cabecera del cauce principal a lo largo de una línea recta. 𝑭𝒇 =

𝑨 𝑳𝟐

Donde:  Ff = Factor de forma.  A = Área de la cuenca (km2)  L = Longitud de cauce principal de la cuenca. Para un círculo, Ff = 0.79; para un cuadrado con la salida en el punto medio de uno de los lados, Ff = 1, y con la salida en una esquina, Ff = 0.5. (Mintegui Aguirre et al., 1993). g) Rectángulo equivalente. Asimila la superficie y el perímetro de la cuenca a un rectángulo equivalente. En el caso de dos cuencas con rectángulos equivalentes similares, se admite que poseen un comportamiento hidrológico análogo siempre que posean igual clima y que el tipo y la distribución de sus

suelos, de su vegetación y de su red de drenaje sean comparables. (Martínez et al., 1996) La longitud de sus lados está dada por: 𝑷 𝟐 √ 𝑹𝒆 = 𝟎. 𝟐𝟓 ∗ 𝑷 ± ( ) − 𝑨 𝟒 Donde:  Re = Longitud de sus lados (mayor y menor) en km.  P = Perímetro de la cuenca (km)  A = Área de la cuenca (km2) h) Radio de circularidad. Relaciona el área de la cuenca y la del círculo que posee una circunferencia de longitud igual al perímetro de la cuenca. Su valor es 1 para una cuenca circular y 0.785 para una cuenca cuadrada. 𝑹𝒄 =

𝟒𝝅𝑨 𝑷𝟐

Donde:  Rc = Radio de circularidad.  P = Perímetro de la cuenca (km)  A = Área de la cuenca (km2) 5.1.2. Parámetros de relieve del área de aporte El relieve posee una incidencia más fuerte sobre la escorrentía que la forma, dado que a una mayor pendiente corresponderá un menor tiempo de concentración de las aguas en la red de drenaje y afluentes al curso principal. Es así como a una mayor pendiente corresponderá una menor duración de concentración de las aguas de escorrentía en la red de drenaje y afluentes al curso principal.

Para describir el relieve de una cuenca existen numerosos parámetros que han sido desarrollados por varios autores; entre los más utilizados destacan: Tabla 5. Parámetros de relieve del área de aporte

PARÁMETROS DE RELIEVE DEL ÁREA DE APORTE Altitud media del área de aporte Altitud más frecuente Altitud de frecuencia media Pendiente media del Área de aporte Coeficiente de masividad Coeficiente orográfico Coeficiente de torrencialidad Fuente: Elaboración propia

Figura 4. Parámetros de relieve del área de aporte Fuente: Elaboración propia

UND. m.s.n.m. m.s.n.m. m.s.n.m. % -

AREA DE APORTE 3924.06 4119.0 3962.3 55.13 416.79 1635499.9 0.637

Para describir el relieve de una cuenca existen numerosos parámetros que han sido desarrollados por varios autores; entre los más utilizados destacan: a) Curva hipsométrica. Se define como curva hipsométrica a la representación gráfica del relieve medio de la cuenca, construida llevando en el eje de las abscisas, longitudes proporcionales a las superficies proyectadas en la cuenca, en km2 o en porcentaje, comprendidas entre curvas de nivel consecutivas hasta alcanzar la superficie total, llevando al eje de las ordenadas la cota de las curvas de nivel consideradas. Llamada también Curva de Área – Elevación, representa gráficamente las elevaciones del terreno en función de las superficies correspondientes. b) Altitud media de la cuenca. Corresponde a la ordenada media de la curva hipsométrica, y su cálculo obedece a un promedio ponderado: elevación – área de la cuenca. ∑𝑛𝑖=1(𝑐𝑖 ∗ 𝑎𝑖 ) 𝐻𝑚 = 𝐴 Donde:  Hm= Elevación media de la cuenca (msnm)  ci= Cota media del área i, delimitada por 2 curvas de nivel (msnm)  ai = Área entre curvas de nivel (km2)  A = Área de la cuenca (km2) c) Altitud más frecuente Es la altitud predominante con mayor porcentaje de área de la cuenca. d) Pendiente media de la cuenca La pendiente de la cuenca tiene una importante pero compleja relación con la infiltración, el escurrimiento superficial, la humedad del suelo y la contribución del agua subterránea al flujo de los cauces. Es uno de los

factores físicos que controlan el tiempo del flujo sobre el terreno y tiene una influencia directa en la magnitud de las avenidas o crecidas. (Aranda, 1998). Se determinó haciendo uso de sistemas de información geográfica. ArcGis 10.5. e) Coeficiente de masividad Es la relación entre la elevación media y el área de la cuenca. 𝐶𝑚 =

𝐸 𝐴

Donde:  E = Extensión media del escurrimiento superficial.  A = Área de la cuenca (km2)

f) Coeficiente de orográfico Es el producto del coeficiente de masividad y la elevación media de la cuenca, este valor permite determinar el relieve en distintos puntos de la cuenca. 𝐶𝑂 = 𝐶𝑚 ∗ 𝐸 Donde:  E = Extensión media del escurrimiento superficial.  Cm= Coeficiente de masividad de la cuenca 5.1.3. Parámetros de la red hidrográfica La red hidrográfica corresponde al drenaje natural, permanente o temporal, por el que fluyen las aguas de los escurrimientos superficiales, hipodérmicos y subterráneos de la cuenca. La red de drenaje es, probablemente, uno de los factores más importantes a la hora de definir un territorio. Diversos autores coinciden en afirmar que mientras mayor sea el grado de bifurcación del sistema

de drenaje de una cuenca, es decir, entre más corrientes tributarias presente, más rápida será la respuesta de la cuenca frente a una tormenta, evacuando el agua en menos tiempo. En efecto, al presentar una densa red de drenaje, una gota de lluvia deberá recorrer una longitud de ladera pequeña, realizando la mayor parte del recorrido a lo largo de los cauces, donde la velocidad del escurrimiento es mayor. Los cálculos de los parámetros de la red hidrográfica de las nueve subcuencas evaluadas se presentan en el siguiente cuadro: Tabla 6. Parámetros de red hidrográfica del área de aporte. PARÁMETROS DE RED HÍDRICA DEL ÁREA DE APORTE

UND.

DESCRIP.

Tipo de Corriente

Km Km Km Km Km

Efímeros 7 3 1 11 6.774 2.500 0.733 10.007 1.17 1.06 4114.68 3145.52 24.44 3630.10 0.329

Número de orden de los ríos

Lóngitud de los ríos

Orden 1 Orden 2 Orden 3 Orden 4 N° total de ríos Orden 1 Orden 2 Orden 3 Orden 4 Total

Frecuencia de densidad de los ríos Densidad de drenaje Cotas del cauce Principal Pendiente media del río Principal Altura media del Río Principal Tiempo de Comcentración

Altitud Máxima Altitud Mínima

m.s.n.m. m.s.n.m. % m.s.n.m hrs.

Fuente: Elaboración propia

a) Tipo de corriente Una manera comúnmente usada para clasificar el tipo de corriente es tomar como base la permanencia del flujo en el cauce del río. Los tipos de corriente en una cuenca es la siguiente:  Ríos perennes. - son ríos que contienen agua permanentemente todo el año.

 Ríos intermitentes. - son ríos que en general contienen agua sólo durante épocas de lluvia y se secan en épocas de estiaje.  Ríos efímeros. - son ríos que contienen agua, sólo cuando llueve, después se secan (quebradas). b) Número de orden de ríos Es el grado de ramificación de las corrientes de agua, para su determinación se considera el número de bifurcaciones que tienen sus tributarios, asignándoles un orden a cada uno de ellos en forma creciente desde su naciente hasta su desembocadura. De manera que el orden atribuido al curso nos indique el grado de ramificación del sistema de drenaje. Es decir, los ríos del primer orden son las corrientes que no tienen tributarios, dos ríos del primer orden forman un río de segundo orden, dos ríos de segundo orden forman un río de tercer orden y así sucesivamente hasta llegar al curso principal y finalmente se obtiene el grado de ramificación del sistema de drenaje de una cuenca. c) Frecuencia de densidad de ríos Es el número de ríos por unidad de superficie de la cuenca. Se encuentra al dividir el Número total del curso de agua (Nº ríos) entre el área total de la cuenca. 𝐹𝑟 =

𝑁° 𝑟í𝑜𝑠 𝐴

Donde:  Fr: Frecuencia de ríos.  Nº ríos: Número de ríos de la cuenca.  A: Área de la cuenca. (km2) d) Densidad de drenaje Corresponde al cociente entre la sumatoria del largo total de los cursos de agua, de una unidad hidrográfica, y la superficie de la misma. Representa la cantidad de kilómetros de curso que existe por cada unidad de superficie.

𝐷𝑑 =

𝐿𝑡 𝐴

Donde:  Dd: Densidad de drenaje (km/km2)  Lt: Longitud total de ríos de la cuenca.  A: Área de la cuenca. (km2) e) Altura media del río principal Es el valor medio entre las alturas de los extremos del río principal. 𝐻=

(𝐻𝑚𝑎𝑥 + 𝐻𝑚𝑖𝑛 ) 2

Donde:  H: Altura media del rio principal.  Hmax: Altura máxima del lecho del rio principal (m.s.n.m.)  Hmin: Altura mínima del lecho del rio principal (m.s.n.m.) 5.2. Parámetros hidrológicos del área de aporte 5.2.1. Tiempo de concentración Para realizar el modelamiento hidrológico, el Software HEC-HMS nos solicita el dato de tiempo de retraso, el cual se consigue por medio del tiempo de concentración, los métodos que usamos para calcular el tiempo de concentración en el presente estudio son los siguientes: a) Fórmula de Kirpich 𝑇𝐶 = 0.06628 ∗

𝐿0.77 𝑆 0.385

Donde:  Tc: Tiempo de concentración (horas).  L: Longitud del cauce principal (km).  S: Pendiente entre altitudes máximas y mínimas.

6. Análisis Pluviométrico 6.1. Corrección de datos Los datos de precipitación consideradas para evaluar los niveles de precipitaciones extremas

probables.

Estos

datos

fueron

obtenidos

de

la

página

http://stream.princeton.edu/ y corresponde a la precipitación máxima en 24 horas, la cual es usada por instituciones dentro del país para realizar estudios relacionados con la estimación de caudales, velocidad del viento, humedad relativa, etc. Tabla 7. Datos de precipitación máxima 24 horas N° Dato 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 30 31 32

Precipitación Máx 24h 9.9 14.2 14.9 14.9 15.6 15.7 15.9 16.0 16.3 16.4 18.4 18.4 19.3 20.5 21.4 21.5 21.5 21.5 21.6 21.7 21.7 21.8 22.0 22.0 22.3 22.6 22.7 22.7 22.8 22.8 23.1 23.5

Fuente: Elaboración propia

N° Dato 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

Precipitación Máx 24h 23.6 23.6 23.7 23.8 23.9 23.9 23.9 24.1 24.2 24.3 24.3 24.3 24.7 24.7 24.9 25.1 25.2 25.4 25.5 25.8 25.9 25.9 26.0 26.0 26.0 26.2 30.0 30.8 31.1 31.4 31.8

6.2. Análisis estadístico de datos hidrológicos. El análisis de frecuencias tiene la finalidad de estimar precipitaciones, intensidades o caudales máximos, según sea el caso, para diferentes periodos de retorno, mediante la aplicación de modelos probabilísticos, los cuales pueden ser discretos o continuos. En la estadística existen diversas funciones de distribución de probabilidad teóricas; recomendándose utilizar las siguientes funciones: (MTC, 2008)  Normal.  LogNormal 2 parámetros.  LogNormal 3 parámetros.  Gamma 2 parámetros.  Gamma 3 parámetros.  LogPearson tipo III.  Gumbel.  LogGumel 6.3. Prueba de bondad de ajuste Para trabajar estas distribuciones teóricas se recurrió al software Hidroesta, que permite hacer el análisis de consistencia de la información, además genera las lluvias máximas a determinados periodos de retorno y mediante el método de Kolmogorov Smirnov, se obtiene a que la distribución probabilística se ajusta mejor a los datos históricos. Estos resultados se pueden apreciar en los cuadros siguientes, que corresponde a los resultados de Hidroesta, con los resultados de Kolmogorov Smirnov. Análisis de los datos recopilados:

Tabla 8. Ajuste de datos de la Precipitación m

X

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 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

9.9 14.2 14.9 14.9 15.6 15.7 15.9 16.0 16.3 16.4 18.4 18.4 19.3 20.5 21.4 21.5 21.5 21.5 21.6 21.7 21.7 21.8 22.0 22.0 22.3 22.6 22.7 22.7 22.8 22.8 23.1 23.5 23.6 23.6 23.7 23.8 23.9 23.9 23.9 24.1 24.2 24.3 24.3 24.3 24.7 24.7 24.9 25.1 25.2 25.4 25.5 25.8 25.9 25.9 26.0 26.0 26.0 26.2 30.0 30.8 31.1 31.4 31.8

DISTRIBUCIÓN NORMAL F(z) F (z) Mom Delta Ordinario Lineal 0.0254 0.0285 0.0097 0.0471 0.0515 0.0159 0.0553 0.0601 0.0085 0.0688 0.0741 0.0063 0.0763 0.0818 0.0018 0.0953 0.1011 0.0015 0.0982 0.1041 0.0112 0.1028 0.1088 0.0222 0.1111 0.1172 0.0295 0.1334 0.1397 0.0229 0.1474 0.1538 0.0245 0.1509 0.1573 0.0366 0.1528 0.1592 0.0503 0.1579 0.1643 0.0608 0.1839 0.1902 0.0505 0.1957 0.2019 0.0543 0.2002 0.2064 0.0654 0.2077 0.2138 0.0735 0.2155 0.2215 0.0814 0.2165 0.2226 0.096 0.2166 0.2226 0.1115 0.217 0.223 0.1267 0.2692 0.2745 0.0902 0.3 0.3047 0.075 0.3178 0.3222 0.0728 0.3498 0.3536 0.0564 0.376 0.3791 0.0459 0.4041 0.4066 0.0334 0.4265 0.4284 0.0266 0.4897 0.4899 0.0209 0.5088 0.5086 0.0244 0.5133 0.5129 0.0133 0.5807 0.5786 0.0651 0.5867 0.5845 0.0555 0.5929 0.5905 0.046 0.6021 0.5995 0.0396 0.6064 0.6037 0.0283 0.6966 0.6919 0.1028 0.711 0.706 0.1016 0.7126 0.7076 0.0876 0.7321 0.7268 0.0915 0.7502 0.7446 0.0939 0.7552 0.7495 0.0833 0.7727 0.7668 0.0852 0.7872 0.7812 0.0841 0.7901 0.784 0.0714 0.7922 0.7861 0.0578 0.8054 0.7992 0.0554 0.821 0.8147 0.0554 0.8226 0.8163 0.0413 0.863 0.8567 0.0661 0.8673 0.861 0.0548 0.8677 0.8614 0.0396 0.8741 0.8679 0.0304 0.8985 0.8926 0.0392 0.9056 0.8997 0.0306 0.9118 0.9061 0.0212 0.9129 0.9072 0.0067 0.9148 0.9091 0.0071 0.915 0.9093 0.0225 0.9181 0.9125 0.035 0.9342 0.929 0.0346 0.9475 0.9429 0.0369 ∆= 0.1213

Fuente: Elaboración propia

DISTRIBUCIÓN LOG NORMAL II DISTRIBUCIÓN GAMMA II F(z) F (z) Mom G(y) G (y) Delta Delta Ordinario Lineal Ordinario Mom 0.0012 0.0012 0.0144 0.004 0.0332 0.0116 0.016 0.0154 0.0153 0.0224 0.0861 0.0089 0.0254 0.0246 0.0215 0.0317 0.1047 0.0151 0.0438 0.0427 0.0187 0.0486 0.1332 0.0139 0.055 0.0538 0.0231 0.0586 0.148 0.0195 0.0854 0.0839 0.0084 0.0847 0.1828 0.009 0.0902 0.0887 0.0192 0.0888 0.1879 0.0205 0.0977 0.0962 0.0273 0.0953 0.1956 0.0297 0.1117 0.1101 0.029 0.1072 0.2094 0.0335 0.1486 0.1469 0.0077 0.1387 0.2434 0.0175 0.1714 0.1698 0.0004 0.1584 0.2632 0.0134 0.1771 0.1755 0.0104 0.1633 0.268 0.0242 0.1802 0.1785 0.023 0.166 0.2706 0.0371 0.1883 0.1867 0.0304 0.1731 0.2774 0.0457 0.2285 0.227 0.0059 0.2085 0.31 0.0258 0.2461 0.2446 0.0039 0.2242 0.3238 0.0258 0.2528 0.2513 0.0129 0.2303 0.3291 0.0354 0.2636 0.2622 0.0176 0.2401 0.3375 0.0411 0.2747 0.2733 0.0222 0.2502 0.3461 0.0467 0.2762 0.2749 0.0363 0.2516 0.3473 0.0609 0.2763 0.275 0.0518 0.2517 0.3473 0.0765 0.2769 0.2755 0.0669 0.2522 0.3478 0.0916 0.3464 0.3454 0.013 0.3171 0.4006 0.0422 0.3839 0.3831 0.0089 0.3533 0.4287 0.0217 0.4046 0.404 0.014 0.3737 0.4442 0.017 0.44 0.4395 0.0337 0.409 0.4707 0.0027 0.4673 0.4671 0.0454 0.4368 0.4913 0.0149 0.4952 0.4952 0.0577 0.4657 0.5124 0.0282 0.5164 0.5166 0.0633 0.488 0.5287 0.0348 0.5725 0.573 0.1037 0.5481 0.572 0.0793 0.5884 0.589 0.104 0.5655 0.5846 0.0812 0.5921 0.5927 0.0921 0.5695 0.5875 0.0695 0.6447 0.6457 0.1291 0.6283 0.6299 0.1126 0.6492 0.6502 0.118 0.6333 0.6336 0.1021 0.6538 0.6548 0.1069 0.6385 0.6374 0.0917 0.6605 0.6616 0.098 0.6462 0.6429 0.0837 0.6637 0.6647 0.0856 0.6498 0.6455 0.0716 0.7265 0.7279 0.1328 0.7221 0.6991 0.1283 0.7361 0.7375 0.1267 0.7333 0.7075 0.1239 0.7372 0.7386 0.1122 0.7346 0.7085 0.1096 0.7501 0.7515 0.1095 0.7496 0.72 0.109 0.7619 0.7634 0.1056 0.7634 0.7307 0.1071 0.7652 0.7667 0.0933 0.7672 0.7337 0.0954 0.7766 0.7781 0.0891 0.7806 0.7441 0.0931 0.7859 0.7875 0.0828 0.7916 0.7529 0.0884 0.7878 0.7894 0.069 0.7937 0.7546 0.075 0.7892 0.7907 0.0548 0.7953 0.7559 0.061 0.7977 0.7993 0.0477 0.8053 0.764 0.0553 0.8078 0.8094 0.0422 0.8172 0.7737 0.0515 0.8088 0.8104 0.0276 0.8184 0.7747 0.0371 0.8354 0.837 0.0385 0.8493 0.8008 0.0524 0.8383 0.8399 0.0258 0.8526 0.8037 0.0401 0.8386 0.8402 0.0104 0.8529 0.804 0.0248 0.8428 0.8445 0.0009 0.8579 0.8083 0.0141 0.8597 0.8614 0.0004 0.8772 0.8257 0.0178 0.8648 0.8664 0.0102 0.8829 0.831 0.0079 0.8693 0.8709 0.0213 0.888 0.8358 0.0026 0.8701 0.8717 0.0362 0.8889 0.8366 0.0173 0.8714 0.873 0.0504 0.8905 0.8381 0.0314 0.8716 0.8732 0.0659 0.8907 0.8383 0.0468 0.8739 0.8755 0.0792 0.8933 0.8408 0.0599 0.8863 0.8879 0.0825 0.907 0.8542 0.0617 0.8973 0.8989 0.0871 0.9191 0.8665 0.0653 ∆= 0.1328 ∆= 0.1283

DISTRIBUCIÓN GAMMA III DISTRIBUCIÓN GUMBEL G(y) G (y) F(z) F (z) Mom Delta Delta Ordinario Mom Ordinario Lineal 0 0.0239 0.0083 0.001 0.003 0.0126 0 0.0464 0.0151 0.0081 0.0155 0.0158 0 0.0556 0.0088 0.0132 0.0229 0.0239 0 0.0701 0.0076 0.0234 0.0367 0.0258 0 0.0774 0.0007 0.0295 0.0444 0.0337 0 0.0977 0.004 0.0491 0.0677 0.026 0 0.1007 0.0086 0.0524 0.0714 0.038 0 0.1059 0.0191 0.058 0.0778 0.0472 0 0.1146 0.026 0.0679 0.0888 0.0519 0 0.1384 0.0178 0.0969 0.1199 0.0364 0 0.1528 0.0191 0.1155 0.1391 0.0327 0 0.1569 0.0306 0.1209 0.1447 0.0428 0 0.1596 0.0435 0.1246 0.1484 0.0547 0 0.1638 0.055 0.1301 0.1541 0.0647 0 0.1918 0.0426 0.1683 0.1922 0.0422 0 0.2044 0.0456 0.1857 0.2093 0.0407 0 0.2092 0.0564 0.1924 0.2158 0.0498 0 0.2174 0.0638 0.2038 0.2269 0.0544 0 0.2241 0.0728 0.2131 0.2358 0.061 0 0.2258 0.0867 0.2154 0.2381 0.0744 0 0.2258 0.1023 0.2154 0.2381 0.09 0 0.2258 0.118 0.2154 0.2381 0.1057 0 0.2812 0.0782 0.2918 0.3108 0.0486 0 0.3119 0.0631 0.333 0.3495 0.0255 0 0.3297 0.0609 0.3565 0.3714 0.0192 0 0.3622 0.044 0.3982 0.4103 0.0041 0 0.3893 0.0326 0.4319 0.4416 0.0198 0 0.4168 0.0207 0.4651 0.4724 0.0349 0 0.4382 0.0149 0.4901 0.4957 0.0426 0 0.5007 0.0319 0.5597 0.5604 0.0916 0 0.52 0.0356 0.5801 0.5795 0.0951 0 0.5243 0.0243 0.5846 0.5837 0.0837 0 0.5877 0.0721 0.648 0.6431 0.1275 0 0.5939 0.0627 0.654 0.6487 0.1175 0 0.6001 0.0532 0.6598 0.6543 0.1074 0 0.6083 0.0458 0.6676 0.6616 0.0991 0 0.6124 0.0343 0.6714 0.6652 0.0871 0 0.6996 0.1059 0.7487 0.7389 0.1451 0 0.7123 0.1029 0.7592 0.7491 0.1397 0 0.7141 0.0891 0.7607 0.7505 0.1255 0 0.7333 0.0927 0.7765 0.7658 0.1252 0 0.7502 0.0939 0.7901 0.779 0.1228 0 0.7535 0.0816 0.7927 0.7816 0.1097 0 0.7712 0.0837 0.8067 0.7952 0.1077 0 0.785 0.0819 0.8175 0.8058 0.1027 0 0.7865 0.0678 0.8186 0.807 0.0882 0 0.7895 0.0552 0.8209 0.8093 0.0749 0 0.8013 0.0513 0.8299 0.8182 0.0682 0 0.8167 0.0511 0.8416 0.8298 0.0642 0 0.8181 0.0368 0.8427 0.8308 0.0496 0 0.8559 0.059 0.8708 0.859 0.0622 0 0.8604 0.0479 0.8742 0.8624 0.0499 0 0.8604 0.0323 0.8742 0.8624 0.0343 0 0.8671 0.0234 0.8791 0.8674 0.0237 0 0.8906 0.0312 0.8963 0.885 0.0257 0 0.8971 0.0221 0.9011 0.89 0.015 0 0.9033 0.0127 0.9057 0.8947 0.004 0 0.9041 0.0021 0.9063 0.8953 0.0109 0 0.9058 0.016 0.9075 0.8966 0.0252 0 0.9067 0.0308 0.9082 0.8973 0.0402 0 0.9092 0.0439 0.91 0.8992 0.0539 0 0.9252 0.0435 0.922 0.9117 0.0571 0 0.9359 0.0485 0.9324 0.9227 0.0617 ∆= 0.11796 ∆= 0.1451

DISTRIBUCIÓN LOG GUMBEL G(y) G (y) Delta Ordinario Mom 0 0 0.0156 0.0001 0.0003 0.0309 0.0011 0.0019 0.0449 0.0068 0.0099 0.0526 0.0125 0.0171 0.061 0.0383 0.0467 0.047 0.0432 0.0521 0.0573 0.0522 0.0618 0.0632 0.0683 0.0791 0.0615 0.1177 0.13 0.0262 0.149 0.1616 0.0103 0.1579 0.1705 0.017 0.1639 0.1765 0.0266 0.1731 0.1856 0.0332 0.2328 0.2445 0.0101 0.2585 0.2695 0.0195 0.2681 0.2789 0.0133 0.2841 0.2944 0.0132 0.2968 0.3068 0.0099 0.3 0.3099 0.0026 0.3 0.3099 0.0182 0.3 0.3099 0.0339 0.3951 0.4017 0.0423 0.4406 0.4455 0.0705 0.465 0.4689 0.0783 0.5058 0.5082 0.102 0.5368 0.538 0.1161 0.5658 0.5659 0.1284 0.5867 0.5861 0.133 0.6414 0.639 0.1702 0.6566 0.6537 0.1694 0.6599 0.6569 0.1569 0.7049 0.7007 0.1851 0.709 0.7047 0.1734 0.713 0.7086 0.1617 0.7183 0.7138 0.1513 0.7209 0.7163 0.1382 0.772 0.7664 0.1726 0.7788 0.7731 0.1638 0.7798 0.7741 0.1491 0.79 0.7841 0.1435 0.7987 0.7928 0.1365 0.8004 0.7945 0.1226 0.8094 0.8034 0.1159 0.8164 0.8103 0.1072 0.8172 0.811 0.0923 0.8187 0.8125 0.0782 0.8245 0.8183 0.0683 0.8321 0.8259 0.0603 0.8328 0.8266 0.0453 0.8514 0.8452 0.0483 0.8537 0.8475 0.035 0.8537 0.8475 0.0194 0.857 0.8508 0.0071 0.8689 0.8628 0.0034 0.8723 0.8661 0.0089 0.8755 0.8694 0.0212 0.876 0.8699 0.0364 0.8769 0.8708 0.0511 0.8773 0.8712 0.0663 0.8787 0.8726 0.0806 0.8875 0.8815 0.0873 0.8954 0.8895 0.0948 ∆= 0.1851

Figura 5. Comparación gráfica de la prueba de ajuste Fuente: Elaboración propia

De la Figura 5 se deduce que la distribución que mejor se ajusta es la de la DISTRIBUCIÓN NORMAL.

6.3.1. Determinación de precipitación de diseño con periodos de retorno Con la función de distribución seleccionada de acuerdo a las pruebas de ajuste, se determinaron las precipitaciones de diseño para diferentes periodos de retorno (años). Tabla 9. Lámina de precipitación máxima para diferentes periodos de retorno TIEMPO DE RETORNO 5 25 50 75 100 200 500 1000

DISTRIBUCIÓN NORMAL 60.78 77.65 83.27 86.29 88.33 92.95 98.56 102.49

Fuente: Elaboración propia

6.3.2. Imáx con el criterio de Grobe o Dyck y Peschke Para construir la familia de curvas de Intensidad-Duración-Periodo de retorno (IDT), (conocidas también como Intensidad–Duración–Frecuencia IDF), de gran importancia en el diseño hidrológico, se necesita contar con registros pluviográficos continuos, los cuales, en la mayoría de los lugares, son escasos y pocos extensos, lo común es contar con bastantes registros pluviométricos, los cuales sólo entregan observaciones de lluvias diarias, lluvias medidas cada 24 horas. Por lo tanto, resulta de interés práctico, el desarrollo de metodologías tendientes a la obtención de relaciones intensidad-duración-periodo de retorno, a partir de datos pluviométricos diarios. Se presenta el modelo de discretización de Grobe, también conocido como de Dyck y Peschke, tomado de las publicaciones: Hidrología y Recursos Hídricos, Introducción para Ingenieros (Hydrologie und Wasserwirtschaft, Eine Einführung für Ingenieure de Ulrich Maniak, Berlín-Alemania, 2005) y Fundamentos de Hidrología (Grundlagen der Hydrologie de Siegfried Dyck y Gerd Peschke, Berlín-Alemania, 1995), el cual nos permite, a partir de datos de precipitaciones máximas diarias P24h, medidas en lo pluviómetros, generar las curvas Intensidad–Duración–Período de retorn (IDT).

𝐷 0.25 𝑃𝐷 = 𝑃24ℎ ( ) 1440 Donde:  PD = precipitación máxima de duración D, en el intervalo 15’< D <1440’, en mm  D = duración de la lluvia, en min  P24h = precipitación máxima diaria (en 24 horas), en mm Si la duración D > 24 h (1440 min), lo cual son necesarias para cuecas con áreas grandes, PD, se calcula con la siguiente ecuación empírica: 𝑃𝐷 = 𝑃24ℎ 𝐷0.40 Donde:  PD= precipitación máxima de duración D >24 h, en mm  D = duración de la lluvia, en horas  P24h= precipitación máxima diaria, en mm Para obtener la ecuación general de las curvas IDT: 𝐼𝑚𝑎𝑥

𝐾𝑇 𝑎 = 𝑏 𝐷

Donde:  Imax= intensidad máxima, en mm/hr  T= periodo de retorno, en años  D= duración, en min Para el cálculo de la las curvas IDF y el caudal y la intensidad máxima se hizo uso del software HIDROESTA 2.

Tabla 10. Valores de Imax, para diferentes D en min

Duración D 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

T=5 43.22 25.7 18.96 15.28 12.93 11.28 10.04 9.09 8.32 7.69 7.16 6.7

T = 10 49.14 29.22 21.56 17.37 14.7 12.82 11.42 10.33 9.46 8.74 8.14 7.62

T = 20 55.87 33.22 24.51 19.75 16.71 14.57 12.98 11.75 10.75 9.94 9.25 8.67

T = 50 66.2 39.36 29.04 23.4 19.8 17.27 15.38 13.92 12.74 11.77 10.96 10.27

Fuente: Elaboración propia

Figura 6. Curvas I-D-T Fuente: Elaboración propia

7. Determinación del caudal máximo 7.1. Método racional Estima el caudal máximo a partir de la precipitación, abarcando todas las abstracciones en un solo coeficiente c (coef. escorrentía) estimado sobre la base de

las características de la cuenca. Muy usado para cuencas, A<10 Km2. Considerar que la duración de P es igual a tc. La descarga máxima de diseño, según esta metodología, se obtiene a partir de la siguiente expresión: 𝑄 = 0.278𝐶𝐼𝐴 Donde:  Q: Descarga máxima de diseño (m3/s)  C: Coeficiente de escorrentía (Ver Tabla Nº 10)  I: Intensidad de precipitación máxima horaria (mm/h)  A: Área de la cuenca (Km2). El valor del coeficiente de escorrentía se establecerá de acuerdo a las características hidrológicas y geomorfológicas de las quebradas cuyos cursos interceptan el alineamiento de la carretera en estudio. En virtud a ello, los coeficientes de escorrentía variarán según dichas características. Tabla 11. Determinación del coeficiente de escorrentía Cobertura Vegetal

Tipo de Suelo

Pendiente

Área (Ha)

Área (%)

Sin vegetación Sin vegetación Sin vegetación Sin vegetación Sin vegetación Sin vegetación Sin vegetación Sin vegetación Sin vegetación Sin vegetación Patos, Vegetación Ligera Patos, Vegetación Ligera Patos, Vegetación Ligera Bosques, Vegetación Densa Bosques, Vegetación Densa Bosques, Vegetación Densa

Impermeable Impermeable Impermeable Impermeable Impermeable Semi Permeable Semi Permeable Semi Permeable Semi Permeable Semi Permeable Semi Permeable Semi Permeable Semi Permeable Permeable Permeable Permeable

Despreciable Suave Media Alta Pronunciada Despreciable Suave Media Alta Pronunciada Media Alta Pronunciada Media Alta Pronunciada

8.127 0.729 30.529 110.133 123.067 0.245 0.306 37.916 205.732 280.179 2.058 17.416 12.409 3.776 43.379 86.974

0.8% 0.1% 3.2% 11.4% 12.8% 0.0% 0.0% 3.9% 21.4% 29.1% 0.2% 1.8% 1.3% 0.4% 4.5% 9.0%

Coeficiente de Escorrentía Ponderado

Fuente: Elaboración propia

0.53

Coeficiente de Escorrentía 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.45 0.50 0.55 0.15 0.20 0.25

Tabla 12. Estimación de los caudales máximos Periodo de Retorno (Años)

Duración "Tiempo de concentración" (min)

Imax (mm/hr)

Área (km2)

Coeficiente de escorrentía

Qmáx (m3/s)

5 25 50 75 100 200 500 1000

19.74 19.74 19.74 19.74 19.74 19.74 19.74 19.74

25.96 34.96 39.75 42.85 45.19 51.38 60.88 69.21

9.415 9.415 9.415 9.415 9.415 9.415 9.415 9.415

0.53 0.53 0.53 0.53 0.53 0.53 0.53 0.53

36.01 48.50 55.14 59.44 62.69 71.27 84.45 96.01

Fuente: Elaboración propia

Para el diseño de la defensa ribereña usaremos el caudal estimado para 50 años de periodo de retorno (Q=55.14 m3/s) 8. Resultados del Análisis hidráulico Siguiendo la metodología detallada anteriormente, pasamos a mostrar los resultados obtenidos mediante los llamados métodos hidráulicos. En este caso se muestran los resultados obtenidos por el programa HEC-RAS 8.1. Resultados del análisis en el software HEC-RAS A continuación, se muestra el resultado dado para el cálculo unidimensional realizado con el programa HEC-RAS para el periodo de retorno T=25 años, T=50 años y T=75 años.

Sección (m)

Q Total (m3/s)

Elev. Min. (m)

Elev. Tirante

510 505 500 495 490 485 480 475 470 465 461 454.4 450 445 440 435 430 425 420.5 413.8 410 406 398.4 395 390 385 380 375 370 365 360 355 349.1 344.4 340 335 330 325 320 315 310 305 300 295 290 285 281 273.3 270 265 261.9

55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14

3031.5 3031 3030.5 3029.92 3029.35 3028.76 3028.5 3028 3027.5 3027 3026.69 3026.15 3025.93 3025.5 3024.93 3024.5 3024.27 3023.73 3023.38 3022.5 3022.37 3022 3021.34 3021 3020.99 3020.5 3020.23 3020 3019.51 3019.5 3019 3019 3018.26 3017.83 3017.5 3017 3017 3016.5 3016.5 3016.5 3016 3016 3015.5 3015.5 3015 3014.67 3014.36 3014 3014 3013.5 3013

3033.08 3032.44 3031.8 3031.13 3030.56 3029.97 3029.54 3029.08 3028.54 3028.09 3027.85 3027.42 3027.02 3026.51 3025.89 3025.37 3025.07 3024.73 3024.43 3023.77 3023.55 3023.01 3022.18 3022.03 3021.95 3021.62 3021.23 3020.75 3020.48 3020.17 3019.81 3019.71 3019.22 3018.73 3018.3 3017.88 3017.94 3017.66 3017.27 3016.84 3016.88 3016.81 3016.34 3016.09 3015.75 3015.78 3015.27 3014.73 3014.5 3014.08 3013.75

Elev. Tirante Crítico (m) 3033.88 3033.3 3032.71 3031.98 3031.43 3030.85 3030.32 3029.82 3029.24 3028.87 3028.51 3028.03 3027.67 3027.21 3026.53 3025.95 3025.6 3025.24 3024.93 3024.47 3024.08 3023.65 3022.79 3022.65 3022.44 3022.17 3021.78 3021.3 3021 3020.63 3020.17 3020.04 3019.59 3018.96 3018.7 3018.28 3017.95 3017.99 3017.63 3017.17 3017.1 3016.96 3016.62 3016.33 3016 3015.96 3015.45 3015.08 3014.8 3014.32 3013.98

Elev. Linea Pendiente Velocidad de Energía de L.E. (m/s) (m) (m/m) 3037.36 3036.85 3036.36 3035.84 3035.26 3034.68 3033.99 3033.31 3032.68 3032.04 3031.55 3030.86 3030.46 3029.95 3029.39 3028.74 3027.96 3027.29 3026.85 3026.35 3026.09 3025.77 3024.89 3024.35 3023.79 3023.47 3023.15 3022.7 3022.15 3021.64 3021.1 3020.64 3020.32 3019.99 3019.61 3019.17 3018.78 3018.57 3018.3 3017.91 3017.53 3017.34 3017.15 3016.91 3016.63 3016.37 3016.22 3015.81 3015.47 3014.88 3014.58

0.100116 0.098808 0.091026 0.114706 0.117114 0.116669 0.128474 0.116226 0.124553 0.108868 0.102848 0.083838 0.10031 0.103154 0.121595 0.121764 0.132111 0.099533 0.079456 0.065101 0.064816 0.088196 0.152672 0.102706 0.070374 0.056036 0.072025 0.109869 0.080853 0.108033 0.089101 0.055763 0.052776 0.072975 0.093719 0.076547 0.03919 0.042727 0.066091 0.091988 0.032714 0.027057 0.040401 0.058138 0.050547 0.023712 0.0424 0.066131 0.135869 0.083989 0.117202

10.06 10.15 10.25 10.62 10.58 10.5 10.49 10.25 10.32 9.98 9.71 9.26 9.42 9.25 9.3 9.02 8.74 8.12 7.88 7.85 7.99 8.56 8.99 8.15 7.34 7.19 7.51 7.82 7.28 7.17 6.62 5.35 5.94 5.96 5.79 6.59 5.35 5.38 6.19 4.24 4.74 4.09 5.04 4.82 5.22 4.54 5.36 5.96 5.31 4.89 5.57

Área (m2)

Froude

7.97 7.29 7.16 7.15 7.14 7.17 7.61 8.1 8.23 8.21 8.63 9.23 9.12 8.71 8.61 8.86 9.48 10.18 10.76 8.71 10.48 9.45 8.87 9.99 11.38 11.64 10.99 10.04 11.06 11.51 12.21 13.75 14.45 11.59 11.05 11.59 14.47 13.77 13.3 12.14 16.57 19.06 15.44 14.97 14.92 20.54 14.97 14.44 12.82 14.75 14.37

2.79 2.83 2.87 3.16 3.18 3.16 3.29 3.15 3.24 3.05 2.95 2.69 2.92 2.94 3.13 3.1 3.17 2.8 2.55 2.36 2.38 2.72 3.37 2.83 2.4 2.19 2.43 2.88 2.51 2.8 2.55 2.03 2.04 2.27 2.43 2.39 1.77 1.74 2.25 2.31 1.62 1.45 1.77 2.01 1.95 1.41 1.83 2.23 2.83 2.08 2.4

Sección (m)

Q Total (m3/s)

Elev. Min. (m)

Elev. Tirante

258.8 250.9 243.3 240 235 230 225 221.1 214.7 210 205 200 195 190 185 180 175 170 165 160 155 150 145 140 135 130 125 120 115 110 105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 49.5 44 40 36 30.4 27.8 23.8 17.3 8.4 5

55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14 55.14

3012.5 3011.5 3010.5 3010.5 3010.31 3010 3009.5 3009.5 3008.97 3008.5 3008.46 3008 3007.67 3007.5 3007.5 3007 3006.8 3006.5 3006.31 3006.08 3005.68 3005.5 3005.13 3005 3004.5 3004.5 3004.04 3003.5 3003.5 3003.5 3003.1 3003 3002.5 3002.5 3002 3001.67 3001.5 3001 3000.9 3000.46 2999.59 2999 2998.72 2998.47 2997.81 2997.06 2997 2997 2996.5 2995.64 2995.4

3013.45 3012.57 3012.14 3011.91 3011.81 3011.61 3012.18 3012.21 3012.23 3012.24 3010.46 3009.69 3009.44 3009.03 3009.11 3008.59 3008.29 3007.99 3007.97 3007.77 3007.24 3006.66 3006.15 3006.03 3006 3005.85 3005.81 3005.29 3004.88 3004.57 3004.3 3004.04 3003.77 3003.5 3003.26 3003.04 3002.79 3002.79 3002.7 3002.53 3002.28 3000.49 3002.05 3002.15 2999.45 2998.57 2998.25 2998.19 2997.62 2996.97 2996.73

Elev. Elev. Linea Pendiente Velocidad Tirante de Energía de L.E. (m/s) Crítico (m) (m) (m/m) 3013.7 3012.86 3012.44 3012.27 3012.12 3011.95 3011.71 3011.45 3011.1 3011.15 3010.46 3010.29 3010.6 3009.91 3009.88 3009.49 3009.35 3009.07 3008.78 3008.35 3007.81 3007.27 3006.78 3006.61 3006.48 3006.22 3006.15 3005.81 3005.34 3004.99 3004.73 3004.46 3004.15 3003.85 3003.59 3003.37 3003.13 3003.1 3003 3002.86 3002.74 3001.36 3001.06 3000.89 2999.45 2999.48 2999.1 2998.98 2998.44 2997.85 2997.62

3014.25 3013.5 3013.14 3013.03 3012.86 3012.73 3012.36 3012.33 3012.32 3012.31 3012.14 3011.95 3011.79 3011.57 3011.26 3011.05 3010.83 3010.59 3010.26 3009.99 3009.68 3009.31 3008.79 3008.08 3007.65 3007.39 3007.09 3006.89 3006.68 3006.37 3006 3005.63 3005.27 3004.89 3004.51 3004.23 3004.01 3003.81 3003.71 3003.62 3003.53 3003.26 3002.32 3002.26 3002.01 3001.66 3001.46 3001.08 3000.62 3000.01 2999.8

0.094537 0.082182 0.028478 0.03125 0.027924 0.023595 0.002427 0.00131 0.000651 0.000609 0.022206 0.030805 0.032795 0.044244 0.03564 0.037987 0.046699 0.047091 0.046737 0.056149 0.056303 0.088538 0.123126 0.094206 0.043307 0.048006 0.040111 0.02785 0.052685 0.075667 0.061657 0.073794 0.060293 0.081402 0.058305 0.046191 0.043197 0.020148 0.018757 0.015469 0.011779 0.054808 0.002268 0.001099 0.048014 0.059601 0.079602 0.063957 0.074995 0.062899 0.060652

4.96 4.7 6.2 6.36 6.15 6.04 2.63 2 1.6 1.54 6.09 7.11 7.28 7.73 7.39 7.57 7.77 7.86 7.57 7.86 8.32 9.26 9.64 8.94 7.44 7.64 6.77 7.01 7.8 8.19 7.8 7.98 7.92 8.15 8.03 7.38 7.05 5.86 5.74 5.71 5.73 8.48 2.96 2.25 8.31 8.46 8.68 8.09 7.98 8.13 8.18

Área (m2)

Froude

14.52 12.98 16.54 15.73 16.35 16.52 37.64 45.59 57.96 60.49 10.9 9.49 9.34 8.88 10.21 9.19 8.85 8.77 9.7 11.35 11.27 10.2 9.27 10.44 12.99 15.6 16.69 15.24 13.25 12.4 12.89 12.92 14 13.22 14.54 15.51 15.53 18.88 19.48 19.45 17.57 8.58 36.04 51.75 9.44 8.06 7.78 8.18 7.77 7.84 7.89

1.92 1.56 1.63 1.71 1.62 1.52 0.52 0.39 0.28 0.26 1.48 1.75 1.79 2.03 1.86 1.92 2.09 2.06 1.94 2.1 2.21 2.77 3.16 2.81 2 2.1 1.74 1.68 2.12 2.53 2.32 2.5 2.3 2.6 2.29 2.04 1.98 1.4 1.38 1.28 1.13 2.24 0.53 0.38 2.14 2.33 2.61 2.37 2.47 2.36 2.33

Figura 7. Mapa de inundación para periodo de 25 años Fuente: Elaboración propia

Figura 8. Mapa de inundación para periodo de 50 años Fuente: Elaboración propia

Figura 9. Mapa de inundación para periodo de 75 años Fuente: Elaboración propia

9. Conclusiones  Los problemas de inundación que se dan en las zonas aledañas al cauce del Río Parco se manifiestan cada vez que se produce un evento de precipitaciones elevada, son estacionarios y rara vez se pueden prever. Esto hace que sea un problema muy presente en la vida de los habitantes, ya que afecta directamente de diversas formas: anegando campos de cultivos, vías de comunicación.  Una vez analizados los resultados obtenidos, se puede estimar que los métodos elegidos para este trabajo han sido los adecuados y se han conseguido todos los objetivos marcados inicialmente.

 Los resultados obtenidos sirven como una primera y buena estimación al análisis de peligrosidad de la zona en estudio.  Con los resultados obtenidos se sustenta el diseño de una obra de protección para evitar el desbordamiento del Río Parco en épocas de máximas avenidas con lo cual se mitigará la vulnerabilidad por inundación de dicha zona.