Hidrologia De Un Camino Vecinal
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Dr.Ing. WALTER MORALES UCHOFEN CIP Nº 21675
Informe técnico “ESTUDIO HIDROLOGICO”- Camino Vecinal Tacabamba Agua Brava Distrito de Tacabamba-Provincia Chota, Región Cajamarca.
Av.Kenedy Nº665-Urb.Fco.Bolognesi-J.L.O.
SOLICITADO
:
PROYECTO
:
ESTUDIO
:
UBICACIÓN
:
FECHA
:
Dr.Ing. WALTER MORALES UCHOFEN CIP Nº 21675
Informe técnico “ESTUDIO HIDROLOGICO”- Camino Vecinal Tacabamba Agua Brava Distrito de Tacabamba-Provincia Chota, Región Cajamarca.
Av.Kenedy Nº665-Urb.Fco.Bolognesi-J.L.O.
1. GENERALIDADES.El presente informe técnico se ha elaborado a solicitud de interesado, y corresponde al estudio Hidrológico que conlleve a la determinación de la Intensidad de precipitación en mm/hora, para ser utilizada en el proyecto “Mejoramiento del Camino Vecinal Tacabamba – Agua Brava, distrito de Tacabamba – Chota - Cajamarca “. Para ello se hará uso de la información Meteorológica de la Estación Climatológica Ordinaria Chota comprendida entre los años 1994 al 2011, en particular la que corresponde a la precipitación máxima en 24 horas y la temperatura media. 2. UBICACION.Se adjunta lámina con la ubicación de la Ciudad de Tacabamba - Chota.
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Informe técnico “ESTUDIO HIDROLOGICO”- Camino Vecinal Tacabamba Agua Brava Distrito de Tacabamba-Provincia Chota, Región Cajamarca.
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3. OBJETIVO.El Objetivo principal que persigue el presente informe consiste en obtener el valor de la Intensidad de precipitación expresada en mm/hora ( I ), con la finalidad de utilizarlo en el proyecto : “Mejoramiento del Camino Vecinal Tacabamba – Agua Brava, distrito de Tacabamba – Chota - Cajamarca “. Para este logro, es necesario realizar el procesamiento de información Meteorológica a nivel de precipitaciones máximas en 24 horas y temperaturas medias disponible en estación climatológica cercana a la zona de estudio, como lo es la Estación Climatológica Ordinaria ( CO ) de la estación Chota, que según referencias se ubica en el Departamento de Cajamarca, provincia de Chota, Distrito de Chota, a una Latitud Sur de 06º 32’ 50”, Longitud Oeste de 77º 38’ 55” y a una altitud en m.s.n.m. de 2486.6 4. INFORMACION PLUVIOMETRICA Y DE TEMPERATURA.Se procesara la data de información de Precipitaciones máximas en 24 horas y temperaturas media mensual, comprendida entre los años 1994 a 2011, de la Estación Climatológica Ordinaria de Chota. En anexo se adjunta los cuadros Nº 1 y Nº2 con la información utilizada, de la cual se ha elaborado los cuadros Nº3 a Nº6 que corresponden a las precipitaciones máximas en 24 horas anuales y mensuales así como las temperaturas promedio anual y promedio mensual respectivamente. Cuadro Nº3 INFORMACIÓN PLUVIOMETRICA DE LA ESTACION CHOTA PRECIPITACION MAXIMA EN 24 horas , ANUAL. EN mm. ESTACION CO : CHOTA AÑO
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
Pmax24h
32.50
90.80
28.30
45.20
74.30
48.20
35.60
35.90
47.00
60.70
57.00
38.30
61.80
33.70
59.10
49.00
54.20
31.40
Cuadro Nº4
MES Pmax24h
PRECIPITACIONES MAXIMAS EN 24 HORAS MENSUAL, mm ESTACION : CO - CHACHAPOYAS 1995-2008
E
F
M
A
Ma
Jun
Jul
A
S
O
N
61.8
74.3
49.0
54.2
38.6
24.3
17.1
28.3
36.0
90.8
52.5
D 35.9
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Cuadro Nº5 INFORMACIÓN METEOROLOGICA DE LA ESTACION CHOTA TEMPERATURA MEDIA ANUAL. EN ºC. ESTACION CO : CHOTA AÑO
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
T media
15.5
15.2
15.0
13.9
13.0
12.7
12.8
13.2
13.7
14.3
14.7
14.5
15.1
15.1
14.8
15.4
15.7
15.2
O
N
Cuadro Nº6 TEMPERATURA MEDIA MENSUAL, ºC ESTACION : CO - CHOTA 1994-2011 MES
E
F
M
A
Ma
Jun
Jul
A
S
D
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14.4
14.4
14.4
14.6
14.5
14
13.9
14.4
14.7
14.8
14.6
14.5
Del cuadro Nº3, la información procesada de valores de Precipitación máxima en 24 horas, permite apreciar que el mayor valor de precipitación máxima en 24 horas se dio en el año 1995, con el valor de 90.8 mm, y relativamente valores altos también en los años 1998, 2003 y 2006. A nivel mensual(Cuadro Nº4) los mayores valores de precipitación máxima en 24 horas se presentan entre los meses de Octubre a Abril, presentándose el mayor valor en el mes de Octubre con un valor de 90.80 mm (año 1995) y los meses de Junio – Agosto se presentan menores valores. En lo que se refiere a temperaturas, la temperatura media anual se ha mantenido casi estable entre los años 1994 a 1996 y entre los años 2006 al 2011, presentándose temperaturas entre 14.8ªC a 15.7ªC.; en lo que se refiere a variación de la Temperatura Media Mensual (cuadro Nº6), en el intervalo de tiempo considerado 1994 al 2011, no se ha denotado variación, estando esta entre 13.9ªC a 14.8ªC., entre Junio y Julio se identifican los menores valores de temperatura media (13.9ªC) 5. CONFIABILIDAD DE LA INFORMACION.Para determinar la confiabilidad de la información pluviométrica de las precipitaciones máximas en 24 horas, se ha hecho uso del estadístico SmirnovKolmogorov, considerando un nivel de significancia α =0.05, la aplicación se ha
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realizado para las distribuciones Gumbel, Log Normal de 2 parámetros y Gamma de dos parámetros. Cuadro Nº7.
Cuadro Nº7 Prueba de Bondad de ajuste . Smirnov - Kolmogorov Nivel significancia : 0.05
Gumbel
cr
t
0.1065
<
0.3206
Cumple
Log Normal 2 Parametros
0.1087
<
0.3206
Cumple
Gamma 2 Parametros
0.1156
<
0.3206
Cumple
6. DETERMINACION DE LA PRECIPITACION MAXIMA EN 24h PARA DIVERSOS TIEMPOS DE RETORNO.Haciendo uso del Software HIDROESTA y de las distribuciones estadísticas señaladas en cuadro Nº8 adjunto, se determinó las precipitaciones máximas en mm, para diversos periodos de retorno. Cuadro Nº 8 UTILIZANDO SOFTWARE: HIDROESTA TIEMPO DE RETORNO : Años DISTRIBUCION
2
5
10
25
50
GUMBEL
46.35
60.90
70.54
82.71
91.75
LogNormal 2 Parámetros
46.67
61.16
70.46
81.93
90.31
Gamma 2 Parámetros
47.46
61.29
69.47
78.93
85.45
Para obras tipo alcantarillas de paso de quebradas menores y descargas de agua de cunetas, generalmente se considera un tiempo de retorno de diseño de 25 años para el parámetro Intensidad, esto se presenta posterior al cuadro Nº10. Considerando el valor de Pmax 24 hparaT
R
10 años
70.54mm
Al aplicar la metodología de Bell, el valor de la precipitación máxima en 1 hora y para el tiempo de retorno de 10 años, se determina haciendo uso de la expresión: TR 10 años h PTtR110 años 0.3862 Pmax 24 horas
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7. Intensidad de precipitación.Haciendo uso de la ecuación planteada por Bell, se han elaborado los cuadros Nº9 y Nº10 e intensidades para diversos periodos de duración y diversos tiempos de retorno y las respectivas curvas I – Dt - TR .
Ecuación de Bell :
Pt TR (0.21* LnTR 0.52) * (0.54 * t 0.25 0.50) * PTtR6010' Donde:
Pt T
Lamina de lluvia en el tiempo “ t “ ( minutos ) para un periodo de retorno “T “ (años ).
PTt111060 Lamina de lluvia para tiempo de retorno T= 10 años y t =1hora= 60 minutos = 27.24mm.
TR t
Tiempo de retorno en años. Periodo de duración = al Tiempo de concentración en minutos.
Cuadro Nº9 Valores de precipitación en mm, para diversos T R y Dt=t
Tiempo de retorno en años.
Periodo duración Dt:min
2
5
10
25
50
10
8.34
10.76
12.58
14.99
16.82
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11.64
15.00
17.55
20.91
23.46
30
13.85
17.85
20.88
24.88
27.91
40
15.56
20.05
23.46
27.95
31.36
50
16.97
21.87
25.59
30.49
34.20
60
18.18
23.44
27.42
32.67
36.65
70
19.25
24.82
29.03
34.60
38.81
80
20.21
26.06
30.48
36.32
40.74
90
21.09
27.19
31.80
37.90
42.51
100
21.89
28.22
33.01
39.34
44.13
110
22.64
29.19
34.14
40.68
45.64
120
23.34
30.09
35.19
41.94
47.04
Cuadro Nº10 Intensidades de precipitación en mm/hora, para diversos T R y Dt=t
Tiempo de retorno en años.
Periodo duración Dt:min
2
5
10
25
50
10
50.07
64.54
75.49
89.97
100.92
20
34.92
45.01
52.65
62.74
70.38
30
27.69
35.70
41.76
49.77
55.82
40
23.33
30.08
35.18
41.93
47.03
50
20.36
26.25
30.70
36.59
41.04
60
18.18
23.44
27.42
32.67
36.65
70
16.50
21.27
24.88
29.65
33.26
80
15.16
19.54
22.86
27.24
30.56
90
14.06
18.12
21.20
25.26
28.34
100
13.14
16.93
19.81
23.61
26.48
110
12.35
15.92
18.62
22.19
24.89
120
11.67
15.04
17.59
20.97
23.52
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Se adjunta la gráfica de las curvas I – Dt – TR, logradas para la zona de estudio., se sugiere utilizar en particular la intensidad que corresponda al Tiempo de retorno de 20 a 25 años, según el tiempo de concentración que se determine.
8. TIEMPO DE CONCENTRACION.Para efecto de seleccionar el valor de la intensidad de diseño, es necesario determinar el tiempo de concentración, se puede aplicarse la formula de Kirpich.
t c 0.1947 * L0.77 * S 0.385 S
H L
Donde: tc
: Tiempo de concentración en minutos.
L
: Longitud de l curso de drenaje de agua mas largo en m.
H
: Desnivel máximo del curso de agua mas largo en m.(diferencia de nivel desde el punto inicial al punto final del escurrimiento superficial.)
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Para definir el tiempo de concentración, juega papel importante el plano topográfico, con curvas de nivel de la zona de estudio. El diseñador puede optar por el uso de valores de intensidad de precipitación obtenidas de las graficas I – Dt – TR presentadas en ítem 07. Se sugiere el uso de la siguiente intensidad de precipitación, para el tiempo de retorno de 25 años y para tiempos de concentración menores a 1 hora. Descripción
tc
TR
I mm/h
Para zona en estudio
de 60 minutos
25 Años
33
de 30 minutos
25 años
50
de 10 minutos
25 años
90
9. CONCLUSIONES.De acuerdo a la información que se ha procesado, tanto a nivel pluviométrico como de las características superficiales de la zona en estudio, se sugiere utilizar el valor de la intensidad de precipitación I = 90 mm/hora. Los valores del coeficiente de escurrimiento que se sugieren utilizar para efectos del calculo del escurrimiento superficial por huellas de bajadas de agua se adjuntan en cuadro Nº11
Cuadro Nº11
Tipo área drenada
Coeficiente “ C”
Caminos de Grava de textura abierta
0.60
Tierra Semi Rocoso
0.80
Terrenos cultivables
0.40
Suelos ligeramente permeables
0.40
Suelos permeables
0.10
Ref. Hidrología. Instituto Tecnológico de Costa Rica.
Entre los meses de Junio a Setiembre se presentan los menores valores de precipitación máxima en 24 horas, puede representar un referente para los inicios de procesos constructivos.
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10. BIBLIOGRAFIA.Aparicio. F. 1997. Fundamentos de Hidrología de superficie. Balderas, México. Limusa. Elías Castillo, F. y Ruiz Beltrán, L. Precipitaciones máximas en 24 horas en España, estimaciones basadas en métodos estadísticos Monografía 21, ICONA. Madrid. Espíldora. 1997. Estimación de curvas de Intensidad – Duración –Frecuencia, mediante coeficientes generalizados. I coloquio Nacional, Sociedad Chilena de Ingeniería Hidráulica. Santiago, CHILE. Ingeniería y Gestión. 2011. Manual Hidrología, Hidráulica, Drenaje.Lima.Peru.
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Registro de precipitaciones máximas en 24 horas estación Chota.
Registro de temperaturas media estación Chota.
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Cuadro Nº1
Estación: Categoria: Registro:
PRECIPITACIONES MAXIMAS EN 24 HORAS , mm
INFORMACIÓN PLUVIOMETRICA DE LA ESTACION CHOTA CHOTA Latitud: 06° 32' 50" Departamento: " CO " Longitud: 78° 38' 55" Provincia: Precipitación Máxima en 24 h (mm) Altitud: 2486.6 msnm Distrito:
AÑO
ENERO
FEBRERO
MARZO ABRIL MAYO
1994
S/D
S/D
S/D
S/D
1995
4.5
23.4
17.0
1996
7.8
17.6
19.5
1997
17.1
34.7
1998
14.2
1999 2000
JUNIO
JULIO AGOSTO
Cajamarca Chota Chota
SETIEMB.
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
S/D
15.0
3.0
0.0
7.5
10.0
32.5
18.5
19.8
9.3
11.7
7.0
27.8
36.0
90.8
12.0
32.0
18.5
14.5
23.6
0.0
28.3
24.6
23.2
22.5
16.1
45.2
24.6
23.7
8.6
0.0
0.0
11.8
15.9
16.3
30.6
74.3
21.0
28.3
30.0
2.6
0.7
13.9
13.3
32.0
13.1
18.6
38.4
48.2
28.4
24.7
34.0
23.7
4.3
2.6
15.0
20.4
39.4
27.5
14.0
30.8
7.7
32.2
23.7
24.3
5.4
3.3
35.6
11.4
32.1
26.0
2001
24.3
17.6
26.8
32.8
14.4
8.8
3.4
0.0
17.4
16.0
30.6
35.9
2002
14.0
20.3
46.7
47.0
30.7
3.9
5.1
1.2
16.4
29.3
39.0
22.8
2003
26.3
60.7
25.2
29.7
6.7
21.9
1.0
4.7
28.5
19.7
28.0
31.0
2004
25.6
16.0
30.8
16.6
38.6
0.5
17.1
0.8
18.7
57.0
52.5
16.7
2005
8.6
16.9
38.3
25.0
8.4
14.9
0.8
4.2
17.8
32.9
28.2
23.8
2006
61.8
28.0
33.1
29.8
6.4
16.9
16.2
14.9
31.9
22.5
27.4
32.7
2007
21.5
11.1
33.7
32.7
26.6
0.7
16.6
9.7
6.0
20.4
24.4
19.8
2008
26.3
59.1
38.4
25.2
26.2
10.6
4.4
8.2
30.9
26.0
19.9
24.2
2009
32.0
34.2
49.0
38.1
36.5
13.4
2.7
0.8
16.7
21.6
24.0
33.3
2010
21.6
51.9
47.1
54.2
28.7
14.8
13.9
7.2
10.8
44.0
15.7
24.1
2011
17.0
18.1
26.2
23.2
15.7
0.7
13.6
8.0
27.9
31.4
14.9
23.4
Pmax,Mens
61.8
74.3
49.0
54.2
38.6
24.3
17.1
28.3
36.0
90.8
52.5
35.9
Cuadro Nº2
TEMPERATURAS MEDIA MENSUALES ,(ºC )
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Estación: Categoría: Registro:
INFORMACIÓN METEOROLOGICA DE LA ESTACION CHOTA CHOTA Latitud: 06° 32' 50" Departamento: " CO " Longitud: 78° 38' 55" Provincia: Temperatura Media (ºC) Altitud: 2486.6 msnm Distrito: MARZO ABRIL MAYO
JUNIO
JULIO AGOSTO
Cajamarca Chota Chota
AÑO
ENERO
FEBRERO
SETIEMB.
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
1994
16.2
15.5
15.9
15.5
16.0
15.1
14.9
15.2
13.5
15.7
16.0
16.5
1995
16.3
15.9
14.4
16.0
15.9
14.9
15.2
14.8
16.3
14.5
14.3
14.4
1996
14.1
14.1
14.8
14.5
14.8
15.0
14.8
15.1
16.3
15.6
15.8
15.4
1997
15.3
14.7
14.4
13.8
14.3
14.3
13.6
13.2
13.8
14.1
13.1
12.5
1998
12.1
12.4
12.8
13.8
12.8
12.8
12.8
13.3
13.2
13.6
13.1
13.3
1999
13.1
13.0
13.2
13.0
12.5
12.4
11.7
12.3
12.6
12.8
13.5
12.8
2000
12.2
12.7
13.0
13.0
13.2
13.0
12.2
13.0
12.8
13.2
12.5
13.0
2001
12.4
12.6
13.1
13.2
13.1
12.4
12.8
13.7
13.5
14.2
13.2
14.2
2002
13.4
13.5
13.8
13.6
13.6
12.8
13.2
13.9
14.4
14.0
13.8
13.9
2003
13.7
14.2
13.6
14.1
13.7
13.1
13.4
14.7
15.5
15.7
15.7
14.7
2004
15.0
14.8
15.5
14.9
15.2
13.6
13.7
14.1
14.7
14.8
15.0
15.1
2005
14.4
15.4
14.5
15.1
14.2
14.1
13.5
14.4
15.1
14.6
14.7
14.2
2006
14.8
15.3
14.7
15.0
14.6
14.3
14.3
15.3
15.4
15.9
15.4
15.7
2007
15.5
14.8
15.2
15.5
15.3
14.9
14.4
15.1
15.2
15.2
15.1
14.7
2008
14.5
14.5
14.5
14.7
14.8
14.3
14.4
15.2
15.0
15.1
15.3
15.1
2009
14.8
14.5
15.2
15.5
15.1
15.0
14.9
15.7
15.9
16.4
16.0
15.8
2010
15.4
16.7
16.3
16.5
16.2
15.3
15.1
15.4
15.7
15.5
14.9
15.0
2011
15.3
15.2
14.7
15.4
15.5
15.5
14.8
15.6
15.2
15.0
15.4
14.9
Promedio
14.4
14.4
14.4
14.6
14.5
14.0
13.9
14.4
14.7
14.8
14.6
14.5
Informe técnico “ESTUDIO HIDROLOGICO”- Camino Vecinal Tacabamba Agua Brava Distrito de Tacabamba-Provincia Chota, Región Cajamarca.
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SOLICITADO
:
PROYECTO
:
ESTUDIO
:
UBICACIÓN
:
FECHA
:
Dr.Ing. WALTER MORALES UCHOFEN CIP Nº 21675
Informe técnico “ESTUDIO HIDROLOGICO”- Camino Vecinal Tacabamba Agua Brava Distrito de Tacabamba-Provincia Chota, Región Cajamarca.
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1. GENERALIDADES.El presente informe técnico se ha elaborado a solicitud de interesado, y corresponde al estudio Hidrológico que conlleve a la determinación de la Intensidad de precipitación en mm/hora, para ser utilizada en el proyecto “Mejoramiento del Camino Vecinal Tacabamba – Agua Brava, distrito de Tacabamba – Chota - Cajamarca “. Para ello se hará uso de la información Meteorológica de la Estación Climatológica Ordinaria Chota comprendida entre los años 1994 al 2011, en particular la que corresponde a la precipitación máxima en 24 horas y la temperatura media. 2. UBICACION.Se adjunta lámina con la ubicación de la Ciudad de Tacabamba - Chota.
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3. OBJETIVO.El Objetivo principal que persigue el presente informe consiste en obtener el valor de la Intensidad de precipitación expresada en mm/hora ( I ), con la finalidad de utilizarlo en el proyecto : “Mejoramiento del Camino Vecinal Tacabamba – Agua Brava, distrito de Tacabamba – Chota - Cajamarca “. Para este logro, es necesario realizar el procesamiento de información Meteorológica a nivel de precipitaciones máximas en 24 horas y temperaturas medias disponible en estación climatológica cercana a la zona de estudio, como lo es la Estación Climatológica Ordinaria ( CO ) de la estación Chota, que según referencias se ubica en el Departamento de Cajamarca, provincia de Chota, Distrito de Chota, a una Latitud Sur de 06º 32’ 50”, Longitud Oeste de 77º 38’ 55” y a una altitud en m.s.n.m. de 2486.6 4. INFORMACION PLUVIOMETRICA Y DE TEMPERATURA.Se procesara la data de información de Precipitaciones máximas en 24 horas y temperaturas media mensual, comprendida entre los años 1994 a 2011, de la Estación Climatológica Ordinaria de Chota. En anexo se adjunta los cuadros Nº 1 y Nº2 con la información utilizada, de la cual se ha elaborado los cuadros Nº3 a Nº6 que corresponden a las precipitaciones máximas en 24 horas anuales y mensuales así como las temperaturas promedio anual y promedio mensual respectivamente. Cuadro Nº3 INFORMACIÓN PLUVIOMETRICA DE LA ESTACION CHOTA PRECIPITACION MAXIMA EN 24 horas , ANUAL. EN mm. ESTACION CO : CHOTA AÑO
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
Pmax24h
32.50
90.80
28.30
45.20
74.30
48.20
35.60
35.90
47.00
60.70
57.00
38.30
61.80
33.70
59.10
49.00
54.20
31.40
Cuadro Nº4
MES Pmax24h
PRECIPITACIONES MAXIMAS EN 24 HORAS MENSUAL, mm ESTACION : CO - CHACHAPOYAS 1995-2008
E
F
M
A
Ma
Jun
Jul
A
S
O
N
61.8
74.3
49.0
54.2
38.6
24.3
17.1
28.3
36.0
90.8
52.5
D 35.9
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Cuadro Nº5 INFORMACIÓN METEOROLOGICA DE LA ESTACION CHOTA TEMPERATURA MEDIA ANUAL. EN ºC. ESTACION CO : CHOTA AÑO
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
T media
15.5
15.2
15.0
13.9
13.0
12.7
12.8
13.2
13.7
14.3
14.7
14.5
15.1
15.1
14.8
15.4
15.7
15.2
O
N
Cuadro Nº6 TEMPERATURA MEDIA MENSUAL, ºC ESTACION : CO - CHOTA 1994-2011 MES
E
F
M
A
Ma
Jun
Jul
A
S
D
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14.4
14.4
14.4
14.6
14.5
14
13.9
14.4
14.7
14.8
14.6
14.5
Del cuadro Nº3, la información procesada de valores de Precipitación máxima en 24 horas, permite apreciar que el mayor valor de precipitación máxima en 24 horas se dio en el año 1995, con el valor de 90.8 mm, y relativamente valores altos también en los años 1998, 2003 y 2006. A nivel mensual(Cuadro Nº4) los mayores valores de precipitación máxima en 24 horas se presentan entre los meses de Octubre a Abril, presentándose el mayor valor en el mes de Octubre con un valor de 90.80 mm (año 1995) y los meses de Junio – Agosto se presentan menores valores. En lo que se refiere a temperaturas, la temperatura media anual se ha mantenido casi estable entre los años 1994 a 1996 y entre los años 2006 al 2011, presentándose temperaturas entre 14.8ªC a 15.7ªC.; en lo que se refiere a variación de la Temperatura Media Mensual (cuadro Nº6), en el intervalo de tiempo considerado 1994 al 2011, no se ha denotado variación, estando esta entre 13.9ªC a 14.8ªC., entre Junio y Julio se identifican los menores valores de temperatura media (13.9ªC) 5. CONFIABILIDAD DE LA INFORMACION.Para determinar la confiabilidad de la información pluviométrica de las precipitaciones máximas en 24 horas, se ha hecho uso del estadístico SmirnovKolmogorov, considerando un nivel de significancia α =0.05, la aplicación se ha
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realizado para las distribuciones Gumbel, Log Normal de 2 parámetros y Gamma de dos parámetros. Cuadro Nº7.
Cuadro Nº7 Prueba de Bondad de ajuste . Smirnov - Kolmogorov Nivel significancia : 0.05
Gumbel
cr
t
0.1065
<
0.3206
Cumple
Log Normal 2 Parametros
0.1087
<
0.3206
Cumple
Gamma 2 Parametros
0.1156
<
0.3206
Cumple
6. DETERMINACION DE LA PRECIPITACION MAXIMA EN 24h PARA DIVERSOS TIEMPOS DE RETORNO.Haciendo uso del Software HIDROESTA y de las distribuciones estadísticas señaladas en cuadro Nº8 adjunto, se determinó las precipitaciones máximas en mm, para diversos periodos de retorno. Cuadro Nº 8 UTILIZANDO SOFTWARE: HIDROESTA TIEMPO DE RETORNO : Años DISTRIBUCION
2
5
10
25
50
GUMBEL
46.35
60.90
70.54
82.71
91.75
LogNormal 2 Parámetros
46.67
61.16
70.46
81.93
90.31
Gamma 2 Parámetros
47.46
61.29
69.47
78.93
85.45
Para obras tipo alcantarillas de paso de quebradas menores y descargas de agua de cunetas, generalmente se considera un tiempo de retorno de diseño de 25 años para el parámetro Intensidad, esto se presenta posterior al cuadro Nº10. Considerando el valor de Pmax 24 hparaT
R
10 años
70.54mm
Al aplicar la metodología de Bell, el valor de la precipitación máxima en 1 hora y para el tiempo de retorno de 10 años, se determina haciendo uso de la expresión: TR 10 años h PTtR110 años 0.3862 Pmax 24 horas
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7. Intensidad de precipitación.Haciendo uso de la ecuación planteada por Bell, se han elaborado los cuadros Nº9 y Nº10 e intensidades para diversos periodos de duración y diversos tiempos de retorno y las respectivas curvas I – Dt - TR .
Ecuación de Bell :
Pt TR (0.21* LnTR 0.52) * (0.54 * t 0.25 0.50) * PTtR6010' Donde:
Pt T
Lamina de lluvia en el tiempo “ t “ ( minutos ) para un periodo de retorno “T “ (años ).
PTt111060 Lamina de lluvia para tiempo de retorno T= 10 años y t =1hora= 60 minutos = 27.24mm.
TR t
Tiempo de retorno en años. Periodo de duración = al Tiempo de concentración en minutos.
Cuadro Nº9 Valores de precipitación en mm, para diversos T R y Dt=t
Tiempo de retorno en años.
Periodo duración Dt:min
2
5
10
25
50
10
8.34
10.76
12.58
14.99
16.82
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11.64
15.00
17.55
20.91
23.46
30
13.85
17.85
20.88
24.88
27.91
40
15.56
20.05
23.46
27.95
31.36
50
16.97
21.87
25.59
30.49
34.20
60
18.18
23.44
27.42
32.67
36.65
70
19.25
24.82
29.03
34.60
38.81
80
20.21
26.06
30.48
36.32
40.74
90
21.09
27.19
31.80
37.90
42.51
100
21.89
28.22
33.01
39.34
44.13
110
22.64
29.19
34.14
40.68
45.64
120
23.34
30.09
35.19
41.94
47.04
Cuadro Nº10 Intensidades de precipitación en mm/hora, para diversos T R y Dt=t
Tiempo de retorno en años.
Periodo duración Dt:min
2
5
10
25
50
10
50.07
64.54
75.49
89.97
100.92
20
34.92
45.01
52.65
62.74
70.38
30
27.69
35.70
41.76
49.77
55.82
40
23.33
30.08
35.18
41.93
47.03
50
20.36
26.25
30.70
36.59
41.04
60
18.18
23.44
27.42
32.67
36.65
70
16.50
21.27
24.88
29.65
33.26
80
15.16
19.54
22.86
27.24
30.56
90
14.06
18.12
21.20
25.26
28.34
100
13.14
16.93
19.81
23.61
26.48
110
12.35
15.92
18.62
22.19
24.89
120
11.67
15.04
17.59
20.97
23.52
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Se adjunta la gráfica de las curvas I – Dt – TR, logradas para la zona de estudio., se sugiere utilizar en particular la intensidad que corresponda al Tiempo de retorno de 20 a 25 años, según el tiempo de concentración que se determine.
8. TIEMPO DE CONCENTRACION.Para efecto de seleccionar el valor de la intensidad de diseño, es necesario determinar el tiempo de concentración, se puede aplicarse la formula de Kirpich.
t c 0.1947 * L0.77 * S 0.385 S
H L
Donde: tc
: Tiempo de concentración en minutos.
L
: Longitud de l curso de drenaje de agua mas largo en m.
H
: Desnivel máximo del curso de agua mas largo en m.(diferencia de nivel desde el punto inicial al punto final del escurrimiento superficial.)
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Para definir el tiempo de concentración, juega papel importante el plano topográfico, con curvas de nivel de la zona de estudio. El diseñador puede optar por el uso de valores de intensidad de precipitación obtenidas de las graficas I – Dt – TR presentadas en ítem 07. Se sugiere el uso de la siguiente intensidad de precipitación, para el tiempo de retorno de 25 años y para tiempos de concentración menores a 1 hora. Descripción
tc
TR
I mm/h
Para zona en estudio
de 60 minutos
25 Años
33
de 30 minutos
25 años
50
de 10 minutos
25 años
90
9. CONCLUSIONES.De acuerdo a la información que se ha procesado, tanto a nivel pluviométrico como de las características superficiales de la zona en estudio, se sugiere utilizar el valor de la intensidad de precipitación I = 90 mm/hora. Los valores del coeficiente de escurrimiento que se sugieren utilizar para efectos del calculo del escurrimiento superficial por huellas de bajadas de agua se adjuntan en cuadro Nº11
Cuadro Nº11
Tipo área drenada
Coeficiente “ C”
Caminos de Grava de textura abierta
0.60
Tierra Semi Rocoso
0.80
Terrenos cultivables
0.40
Suelos ligeramente permeables
0.40
Suelos permeables
0.10
Ref. Hidrología. Instituto Tecnológico de Costa Rica.
Entre los meses de Junio a Setiembre se presentan los menores valores de precipitación máxima en 24 horas, puede representar un referente para los inicios de procesos constructivos.
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10. BIBLIOGRAFIA.Aparicio. F. 1997. Fundamentos de Hidrología de superficie. Balderas, México. Limusa. Elías Castillo, F. y Ruiz Beltrán, L. Precipitaciones máximas en 24 horas en España, estimaciones basadas en métodos estadísticos Monografía 21, ICONA. Madrid. Espíldora. 1997. Estimación de curvas de Intensidad – Duración –Frecuencia, mediante coeficientes generalizados. I coloquio Nacional, Sociedad Chilena de Ingeniería Hidráulica. Santiago, CHILE. Ingeniería y Gestión. 2011. Manual Hidrología, Hidráulica, Drenaje.Lima.Peru.
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Registro de precipitaciones máximas en 24 horas estación Chota.
Registro de temperaturas media estación Chota.
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Cuadro Nº1
Estación: Categoria: Registro:
PRECIPITACIONES MAXIMAS EN 24 HORAS , mm
INFORMACIÓN PLUVIOMETRICA DE LA ESTACION CHOTA CHOTA Latitud: 06° 32' 50" Departamento: " CO " Longitud: 78° 38' 55" Provincia: Precipitación Máxima en 24 h (mm) Altitud: 2486.6 msnm Distrito:
AÑO
ENERO
FEBRERO
MARZO ABRIL MAYO
1994
S/D
S/D
S/D
S/D
1995
4.5
23.4
17.0
1996
7.8
17.6
19.5
1997
17.1
34.7
1998
14.2
1999 2000
JUNIO
JULIO AGOSTO
Cajamarca Chota Chota
SETIEMB.
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
S/D
15.0
3.0
0.0
7.5
10.0
32.5
18.5
19.8
9.3
11.7
7.0
27.8
36.0
90.8
12.0
32.0
18.5
14.5
23.6
0.0
28.3
24.6
23.2
22.5
16.1
45.2
24.6
23.7
8.6
0.0
0.0
11.8
15.9
16.3
30.6
74.3
21.0
28.3
30.0
2.6
0.7
13.9
13.3
32.0
13.1
18.6
38.4
48.2
28.4
24.7
34.0
23.7
4.3
2.6
15.0
20.4
39.4
27.5
14.0
30.8
7.7
32.2
23.7
24.3
5.4
3.3
35.6
11.4
32.1
26.0
2001
24.3
17.6
26.8
32.8
14.4
8.8
3.4
0.0
17.4
16.0
30.6
35.9
2002
14.0
20.3
46.7
47.0
30.7
3.9
5.1
1.2
16.4
29.3
39.0
22.8
2003
26.3
60.7
25.2
29.7
6.7
21.9
1.0
4.7
28.5
19.7
28.0
31.0
2004
25.6
16.0
30.8
16.6
38.6
0.5
17.1
0.8
18.7
57.0
52.5
16.7
2005
8.6
16.9
38.3
25.0
8.4
14.9
0.8
4.2
17.8
32.9
28.2
23.8
2006
61.8
28.0
33.1
29.8
6.4
16.9
16.2
14.9
31.9
22.5
27.4
32.7
2007
21.5
11.1
33.7
32.7
26.6
0.7
16.6
9.7
6.0
20.4
24.4
19.8
2008
26.3
59.1
38.4
25.2
26.2
10.6
4.4
8.2
30.9
26.0
19.9
24.2
2009
32.0
34.2
49.0
38.1
36.5
13.4
2.7
0.8
16.7
21.6
24.0
33.3
2010
21.6
51.9
47.1
54.2
28.7
14.8
13.9
7.2
10.8
44.0
15.7
24.1
2011
17.0
18.1
26.2
23.2
15.7
0.7
13.6
8.0
27.9
31.4
14.9
23.4
Pmax,Mens
61.8
74.3
49.0
54.2
38.6
24.3
17.1
28.3
36.0
90.8
52.5
35.9
Cuadro Nº2
TEMPERATURAS MEDIA MENSUALES ,(ºC )
Dr.Ing. WALTER MORALES UCHOFEN CIP Nº 21675
Informe técnico “ESTUDIO HIDROLOGICO”- Camino Vecinal Tacabamba Agua Brava Distrito de Tacabamba-Provincia Chota, Región Cajamarca.
Av.Kenedy Nº665-Urb.Fco.Bolognesi-J.L.O.
Estación: Categoría: Registro:
INFORMACIÓN METEOROLOGICA DE LA ESTACION CHOTA CHOTA Latitud: 06° 32' 50" Departamento: " CO " Longitud: 78° 38' 55" Provincia: Temperatura Media (ºC) Altitud: 2486.6 msnm Distrito: MARZO ABRIL MAYO
JUNIO
JULIO AGOSTO
Cajamarca Chota Chota
AÑO
ENERO
FEBRERO
SETIEMB.
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
1994
16.2
15.5
15.9
15.5
16.0
15.1
14.9
15.2
13.5
15.7
16.0
16.5
1995
16.3
15.9
14.4
16.0
15.9
14.9
15.2
14.8
16.3
14.5
14.3
14.4
1996
14.1
14.1
14.8
14.5
14.8
15.0
14.8
15.1
16.3
15.6
15.8
15.4
1997
15.3
14.7
14.4
13.8
14.3
14.3
13.6
13.2
13.8
14.1
13.1
12.5
1998
12.1
12.4
12.8
13.8
12.8
12.8
12.8
13.3
13.2
13.6
13.1
13.3
1999
13.1
13.0
13.2
13.0
12.5
12.4
11.7
12.3
12.6
12.8
13.5
12.8
2000
12.2
12.7
13.0
13.0
13.2
13.0
12.2
13.0
12.8
13.2
12.5
13.0
2001
12.4
12.6
13.1
13.2
13.1
12.4
12.8
13.7
13.5
14.2
13.2
14.2
2002
13.4
13.5
13.8
13.6
13.6
12.8
13.2
13.9
14.4
14.0
13.8
13.9
2003
13.7
14.2
13.6
14.1
13.7
13.1
13.4
14.7
15.5
15.7
15.7
14.7
2004
15.0
14.8
15.5
14.9
15.2
13.6
13.7
14.1
14.7
14.8
15.0
15.1
2005
14.4
15.4
14.5
15.1
14.2
14.1
13.5
14.4
15.1
14.6
14.7
14.2
2006
14.8
15.3
14.7
15.0
14.6
14.3
14.3
15.3
15.4
15.9
15.4
15.7
2007
15.5
14.8
15.2
15.5
15.3
14.9
14.4
15.1
15.2
15.2
15.1
14.7
2008
14.5
14.5
14.5
14.7
14.8
14.3
14.4
15.2
15.0
15.1
15.3
15.1
2009
14.8
14.5
15.2
15.5
15.1
15.0
14.9
15.7
15.9
16.4
16.0
15.8
2010
15.4
16.7
16.3
16.5
16.2
15.3
15.1
15.4
15.7
15.5
14.9
15.0
2011
15.3
15.2
14.7
15.4
15.5
15.5
14.8
15.6
15.2
15.0
15.4
14.9
Promedio
14.4
14.4
14.4
14.6
14.5
14.0
13.9
14.4
14.7
14.8
14.6
14.5
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