cipro 2012-1-riesgo de inundaciones en la cuenca del rio cco
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCOUNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO
FACULTAD DE INGENIERIA CIVILFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
CICLO DE PROFESIONALIZACION EN INGENIERIA CIVILCICLO DE PROFESIONALIZACION EN INGENIERIA CIVIL
““RIESGO DE INUNDACIONES EN LA CUENCA DEL RÍO RIESGO DE INUNDACIONES EN LA CUENCA DEL RÍO
CCOCHOCCCOCHOC””
Ing. Carlos Hugo Loaiza Schiaffino
Docente Principal de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de San
Antonio Abad del Cusco
METODOLOGÍA DE LA INFORMACIÓNMETODOLOGÍA DE LA INFORMACIÓN
2.1. Análisis de las Características Hidraúlicas
del Cauce Principal
2.2. Análisis Climatológico
2.3. Análisis de Precipitaciones
2.1. Análisis de las Características 2.1. Análisis de las Características
HidraúlicasHidraúlicas del Cauce Principaldel Cauce Principal
a) Área de la Cuenca
b) Longitud del Cauce Principal
c) Pendiente Promedio
d) Hidrografía
e) Forma de la Cuenca
f) Modificaciones Naturales y/o Artificiales
2.2. Análisis Climatológico 2.2. Análisis Climatológico
a) Tensión de Vapor
b) Evaporación
c) Horas de Sol
d) Vientos
e) Humedad
f) Temperatura y
g) Evapotranspiración
2.3. Análisis de Precipitaciones2.3. Análisis de Precipitaciones
a) Precipitaciones Medias Mensuales
b) Precipitaciones Totales y Medias Mensuales
c) Precipitaciones Totales Anuales
d) Precipitaciones Mensuales Máximas de 24 Horas
e) Precipitaciones Promedio Mensuales Máximas de
24 Horas.
f) Intensidades Máximas Anuales Para Diferentes
Periodos
MODELO HIDROLÓGICO MODELO HIDROLÓGICO
PARA LA CUENCA DEL PARA LA CUENCA DEL
PROYECTOPROYECTO
S. I. P.A.N.
( SISTEMA INFORMATICO DE
PARAMETROS NATURALES )
a) Temperatura Mínima Mensual
b) Temperatura Media Mensual
c) Temperatura Máxima Mensual
d) Humedad Relativa Media Mensual
e) Evapotranspiración Potencial Media
f) Precipitación Media Mensual
g) Tipo de Clima de la Cuenca
h) Factor de Ajuste para Clima Seco
i) Valor del Punto de Tensión
j) Evapotranspiración Potencial Máxima Mensual
k) Evapotranspiración Real Máxima Mensual
l) Exceso de Precipitación Máxima Mensual
m) Máxima Mensual de Recarga de Humedad del Suel
n) Máxima Mensual de Agotamiento de la Humedad
o) Máxima Mensual de Humedad Almacenada
p) Máxima Escorrentía Total Mensual
q) Máxima Deficiencia de la Precipitación Mensual
r) Máxima Relación de Precipitación Media Mensual con la Evapotranspiración Real Media Mensual
s) Precipitaciones Medias Máximas Anuales
Generadas
t) Precipitaciones Mínimas Anuales Generada
u) Caudales Medios Máximos Anuales Generados
v) Caudales Medios Mínimos Anuales Generados
w) Precipitación Máxima Probable de 24 horas de
1.0 año a 10,000 años
GENERACIÓN DE CAUDALES DE LA GENERACIÓN DE CAUDALES DE LA
CUENCA PRINCIPALCUENCA PRINCIPAL
1. Ecuación General de Generación de Caudales
2. Caudales Generados
3. Caudales Medios Anuales Generados.
4. Caudales Medios Mensuales Aforados y Generados.
5. Caudales Medios - Máximos - Mínimos - Q75% y Q90% Promedio Mensuales Generados.
6. Generación de Caudales Máximos del Cauce Principal para Periodos Extendidos
7. Generación de Caudales Máximos para T años de retorno
8. Generación de Caudales Mínimos para Periodos Extendidos
Ecuación General de Generación de Caudales
CM t = 3.4365 + 0.3425 CM t-1 + 0.4625 PE t + 1.7422 z
GUMBEL
QT = 0.4177 A0.854 / H 0.1093 + 3.29 E-07 . A 0.9366 / H -1.4269. YT
MAC - MATH
QT = C . ( 2.6931 . T0.2747 / D 0.3679 ) . A0.58 . ((CA - CB) / L) 0.42 . 10-3
Hidrograma Unitario Sintético
QT = (C ( E (- 0.5324 Ln (t) - 0.6305 ). t . A ) (3.6 ( 0.37 .S-0.5) (L. Lc. S-0.5)0.38)
Hidrograma Unitario Triangular
QT = 0.208 . ( (PT - ( 5.08 . S ) ) 2 / (PT - ( 20.32 . S ) ) . A / TP )
GENERACION DE CAUDALES MAXIMOSGENERACION DE CAUDALES MAXIMOS
QT = E + (TE - E) ewL
Generación de Caudales Mínimos Generación de Caudales Mínimos
para Periodos Extendidospara Periodos Extendidos
(Modelo de GUMBEL)(Modelo de GUMBEL)
CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICAS CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICAS
DEL CAUCE PRINCIPALDEL CAUCE PRINCIPAL
1. Transporte de Material Sólido en Suspensión
y por Arrastre del Cauce Principal
2. Turbulencia Hidraúlica del Cauce Principal
3. Régimen Hidraúlico del Cauce Principal
Tormentas Máximas Probables
Para Periodos Calculados hasta los 30 años
Tormentas Centenarias
Para Periodos Calculados hasta los 500 años
Tormentas Milenarias
Para Periodos Calculados hasta los 10,000 años
Características del Diseño Hidraúlico
DIMENSIONAMIENTO HIDRAULICO DIMENSIONAMIENTO HIDRAULICO
DEL CAUCE PRINCIPALDEL CAUCE PRINCIPAL
1. Características del Diseño Hidraúlico
2. Ecuación General de Diseño
3. Parámetros Hidraúlicos Desarrollados
Ecuación General de Diseño
( MANNING )
Q = R . E(2/3) x S . E (1/2) x A x n . E (-01)
Parámetros Hidraúlicos DesarrolladosParámetros Hidraúlicos Desarrollados
a) Pendiente de los Taludes : h = 1 (45 de talud H:1, V:1)
b) Ancho Uniforme del Río : B= 45.75 m.
c) Pendiente del Lecho : S = 0.008
d) Diámetro 90 Sólidos : d90= 35 m.m.
e) Diámetro 50 Sólidos : d50= 15 m.m.
f) Diámetro 10 Sólidos : d10= 0.65 m.m.
g) Rugosidad del Lecho : kst= 45.4536499287
h) Coeficiente de Manning : n= 0.022000433
DISEÑO HIDRAULICO DE PELIGROS DE DISEÑO HIDRAULICO DE PELIGROS DE
INUNDACION PARA LAS MICRO CUENCAS Y INUNDACION PARA LAS MICRO CUENCAS Y
CUENCAS DE LA CIUDAD DEFINIDA EN EL CUENCAS DE LA CIUDAD DEFINIDA EN EL
PROYECTOPROYECTO
1. Modelo Hidrológico para las Cuencas y Microcuencas de la
ciudad
2. Identificación de Microcuencas, Cuencas, Ríos y Canales con Alto
Riesgo de Inundación
3. Determinación de las Cuencas y Micro cuencas con Alto Riesgo de
Inundación
4. Generación de Caudales Máximos para las Cuencas y Micro
cuencas de la ciudad
5. Generación de Caudales Mínimos para T años de retorno.
6. Dimensionamiento Hidraulico de los Cauces Aluviales de la
ciudad
PELIGRO MUY ALTO : INUNDACIONES TOTALES, SE AFECTAN ESTRUCTURAS
DE CONCRETO ARMADO EN SUS CIMIENTOS – DERRUMBE DE
CONSTRUCCIONES DE ADOBE – COLMATACION Y ARRASTRE DE SEDIMENTOS
EN LAS AGUAS QUE GENERAN LODO QUE SE SOLIDIFICA EN LOS CAUCES
NATURALES Y ARTIFICIALES
PELIGRO ALTO : INUNDACIONES PARCIALES, SE AFECTAN LAS CALLES CON
EL FLUJO DE LODO Y AGUA ATRAVES DE ESTOS, INUNDANDO LAS VIVIENDAS
PARCIALMENTE, AFECTANDO LAS CONSTRUCCIONES DE CONCRETO ARMADO
Y AFECTANDO LOS CIMIENTOS DE LAS CONSTRUCCIONES DE ADOBE,
PROVOCANDO SU DERRUMBE PARCIAL O TOTAL
PELIGRO MEDIO : INUNDACIONES TEMPORALES, SE AFECTAN LAS CALLES
CON EL FLUJO DE LODO Y AGUA ATRAVES DE ESTOS, INUNDANDO LAS
VIVIENDAS PARCIALMENTE, AFECTANDO LAS CONSTRUCCIONES DE
CONCRETO ARMADO Y AFECTANDO LOS CIMIENTOS DE LAS
CONSTRUCCIONES DE ADOBE
PELIGRO BAJO : INUNDACIONES POR LLUVIAS MUY FUERTES, SE AFECTAN
LAS CALLES CON EL FLUJO DE AGUA ATRAVES DE ESTOS, AFECTANDO LOS
CIMIENTOS DE LAS CONSTRUCCIONES DE ADOBE, PROVOCANDO SU
HUMEDECIMIENTO
ESCALA DE IDENTIFICACION DE PELIGROSESCALA DE IDENTIFICACION DE PELIGROS
CONCLUSIONESCONCLUSIONES
1 Debido a la extensión de los estudios Hidrológicos e Hidráulicos, estos se clasifican en función a las
cuencas o zonas de estudios desarrollados siendo estas las siguientes:
a) Cuenca del Cauce Principal
b) Micro cuencas de la ciudad
c) Cuencas Principales Aportantes
2 Los estudios hidrológicos e hidráulicos permiten determinar los siguientes parámetros básicos:
a) La Superficie de las cuencas
b) Determinación de las cuencas principales de aporte
c) El tipo de régimen hidraúlicode los cauces.
d) El Caudal Medio de los cauces
e) El Caudal Mínimo Promedio
f) El Caudal Máximo Promedio
g) El Caudal Sólido Total Anual que transporta el cauce principal
3 Por las características geomorfológicas de la ciudad se define el tipo de movimiento de los sólidos de
arrastre.
4 Al analizar las Pendientes de los lechos de los ríos en la ciudad, se determina Régimen de
SEDIMENTACIÓN.
5 Se determinan las zonas urbanas que se han asentado sobre zonas relativamente “BAJAS”, que de
acuerdo al estudio hidraúlico del cauce principal y a sus características geomorfológicas se conocen como
“PLANICIES DE INUNDACION” las que probablemente sean sometidas a inundaciones por precipitaciones
máximas locales o por caudales máximos de los cauces.