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ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVILHIDROLOGIA GENERAL

ALUMNO: LOPEZ VALERIO JOHANN DOCENTE: MUÑIZ PAUCARMAYTA, ABEL

TRÁNSITO DE AVENIDAS METODO DE DIFERENCIAS FINITAS

1 ANÁLISIS DE INTENSIDADES:RESUMEN DE INTENSIDADES, EN MM/HORA

RESUMEN DE INTENSIDADES PARA DIFERENTES DURACIONES YPERIODOS DE RETORNO

Intensidades en mm./horaTr D u r a c i o n . ** ** Precipitación max. 24 hrs

5 10 20 30 55 60 93 120 minaños 0.08 0.17 0.33 0.50 0.92 1.00 1.55 2.00 24* horas

10 193.0 134.0 104.0 85.0 57.0 54.0 40.3 29.0 100.020 232.0 155.0 121.0 98.0 73.0 68.0 48.8 33.0 140.050 282.0 184.0 142.0 116.0 81.0 74.0 54.8 39.0 180.0

100 320.0 205.0 158.0 128.0 89.7 82.0 60.6 43.0 200.0500 *** 112.3 *** 74.6 250.0

1000 *** 121.6 *** 80.5 300.0* La altura de precipitación máxima en 24 hrs y las intensidades de lluvia fueron obtenidas de la publicación de la SCT

** Valores interpolados*** Valores extrapolados

2 CALCULO DE GASTOS ASOCIADOS A LAS PRECIPITACIONES CALCULADAS

2.1 FORMULA RACIONALEste modelo toma en cuenta, ademas del area de la cuenca, la altura o intensidad de la precipitacion y es hoy en día muy utilizado, particularmente en el diseño de drenajes urbanos. Para considerar la condición de poca o nula permeabilidad se utilizara la precipitacion efectiva calculada. La formula racional es la siguiente:

Donde:Qp .-gasto maximo posible que puede presentarse en la cuenca cuando la duración de la precipitacion

C .-coeficiente de escurrimiento que representa la fraccion de la lluvia que escurre en forma directa. Para las condiciones de la cuenca bajo estudio su valor se selecciona de acuerdo el tipo de suelo y vegetación i .-intensidad de la lluvia en mm/h

Ac .-area de la cuenca en km2.

Los metodos utilizados para la estimación de los gastos son aplicables para cuencas pequeñas, menores a 25 Km2

es igual o mayor que el tiempo de concentracion. Tambien se le conoce como gasto de equilibrio en m3/s

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 1200.0

50.0

100.0

150.0

200.0

250.0

300.0

350.0

Intensidades de lluvia obtenidad de la publicación de la SCT

10 años SCT 20 años SCT 50 años SCT 100 años SCT

Duracion en minutos

Inte

ns

ida

d e

n m

m/h

ora

0 200 400 600 800 1000 1200 0.0

50.0

100.0

150.0

200.0

250.0

300.0

350.0Hpmax24hrs SCT

Column K

Período de retorno en años

Pre

cip

ita

ció

n

0 20 40 60 80 100 120

0

50

100

150

200

250

300

350

f(x) = 8.50611966546178 ln(x) + 21.6959034886263R² = 0.983677549454086

f(x) = 13.4410620807878 ln(x) + 28.7428828948225R² = 0.958146987457855

Curvas I-D-Tr

5 min 10 min 20 min30 min 55 min Logarithmic (55 min)60 min 93 min Logarithmic (93 min)120 min

Período de retorno en años

Inte

ns

ida

d e

n m

m/h

ora

0 200 400 600 800 1000 1200

0

50

100

150

200

250

300

350

f(x) = 8.50594160819425 ln(x) + 21.6964733575097R² = 0.996861493513506

f(x) = 13.440986867527 ln(x) + 28.7431238363286R² = 0.991780368177745

Curvas I-D-Tr

5 min 10 min 20 min 30 min

55 min Logarithmic (55 min) 60 min 93 min

Logarithmic (93 min) 120 min

Período de retorno en años

Inte

ns

ida

d e

n m

m/h

ora

cp CiAQ 2778.0

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punto mas alejado de la cuenca hasta el sitio en estudio. Se puede determinar con las siguientes formulas:

; Fórmula general

; Fórmula de la USSCS (Kirpich)

; Fórmula de Rowe

Donde:tc1 ó tc2 .-tiempos de concentración en horas

L .-longitud del cauce principal en metrosv .-velocidad media del flujo en el cauce principal en m/sS .-pendiente del cauce principalH .- desnivel total en el sentido del flujo en metros

El tiempo de concentracion, tc, es el tiempo que requiere una particula de agua en desplazarse desde el

v

Lt c 36001

385.0

77.0

2

000325.0

S

Lt c

385.03

3 ]86.0

[H

Ltc

3 de 3

Datos de la cuenca de aportación:A. Igualama

Ac= 31 L= 11.368 km

Cota superior= 900 Cota infeior= 420

Desnivel= 480 mS= 0.0326C= 0.15

Sierra con bosque bajo caducifolio, suelo arenoso, con pendientes fuertes. Coeficiente de escurrimiento seleccionado=0.15

El cálculo de la pendiente media del cauce se determinó con la ecuación de Tailor y Shuartz:

Donde:

.-pendientes parciales de los tramos 1,2,..,m

.-longitudes parciales de los tramos 1,2,..,mL .-longitud total del cauce principal en metrosS .-pendiente media del cauce principal

Dist. (m) Elevaciones

0 900 550 800 550 0.1818 1,289.86

2050 700 1500 0.0667 5,809.483850 600 1800 0.0556 7,636.756450 500 2600 0.0385 13,257.45

10750 420 4300 0.0186 31,525.19L= 10750 59,518.73

0.033

Los tiempos de concentración calculados son:Velocidad= 2 m/s

tc1= 95 minutostc2= 97 minutos Fórmula de Kirpichtc3= 87 minutos Fórmula de Rowe

93 promedioPara que se alcance la condicion de gasto de equilibrio, la duración de la lluvia deberá ser igual o mayor que el tiempo de concentración

km2

S1, S2…Sm

l1, l2…lm

li (m) Si

S media=

2

2

2

1

1 ....

m

m

S

l

S

l

S

lL

S

i

i

S

l

i

i

S

l