HIDROLOGIA APLICADA

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1. Introducción 1.1 Antecedentes y Presentación del Estudio El proyecto comprende la construcción de una presa en el río San Martín, para la creación de un embalse con un volumen bruto de aproximadamente 2,54 millones de m 3 , para el riego de las comunidades de San Martín, Chiñata, Caya Cayani, Huayña Cocha y Convento. Las aguas reguladas en el embalse, serán conducidas por canales hacia el área de riego, que abarca una superficie de aproximadamente 300 ha. El presente estudio hidrológico, pretende cuantificar los escurrimientos del Río San Martín hasta el sitio de presa, con el objeto de determinar los volúmenes que se pueden aprovechar para fines de riego. Del mismo modo, como parte de este estudio, se estimarán las crecidas para diferentes probabilidades de ocurrencia, con el objeto de dimensionar las obras hidráulicas de la presa. 1.2 Objetivos El objetivo principal de este estudio, es obtener estimaciones de los caudales de agua aprovechables en el embalse del río San Martín para fines de riego. Por otro lado, se pretende también realizar estimaciones sobre la magnitud de los caudales de crecida. 1.3 Resumen y Conclusiones En la cuenca del río San Martín no se tiene datos de caudales ni de otras variables hidrometeorológicas, por lo que las estimaciones se han realizado utilizando métodos indirectos. La única estación cercana representativa para el área de riego es la de Santibáñez, con datos de precipitación. Para la cuenca del proyecto hasta el sitio de presa, y para la zona de riego, se tienen las siguientes características: Area de cuenca: 32,5 km 2 Precipitación promedio anual: 620 mm Altitud promedio: 3.050 m.s.n.m. Caudal promedio anual: 120 l/s Embalse: Volumen total: 2,54 millones de m 3 Volumen muerto: 0,75 millones de m 3 Volumen útil: 1,79 millones de m 3 2. Características del Área de Estudio 2.1 Localización y Extensión El área de estudio, está ubicada en la cuenca del río Lípez, que drena el Valle de Santibáñez, al Sur de la ciudad de Cochabamba. La cuenca del río San Martín o Kocha Mayu. La cuenca de aporte al embalse se encuentra entre las coordenadas geográficas 17°36- 17°40’ de Latitud Sur y 65°10- 66°15’ de Longitud Oeste.

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Procedimientos para el calculo de los caudales max

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  • 1. Introduccin

    1.1 Antecedentes y Presentacin del Estudio

    El proyecto comprende la construccin de una presa en el ro San Martn, para la creacin de un embalse

    con un volumen bruto de aproximadamente 2,54 millones de m3, para el riego de las comunidades de San

    Martn, Chiata, Caya Cayani, Huaya Cocha y Convento. Las aguas reguladas en el embalse, sern

    conducidas por canales hacia el rea de riego, que abarca una superficie de aproximadamente 300 ha.

    El presente estudio hidrolgico, pretende cuantificar los escurrimientos del Ro San Martn hasta el sitio de

    presa, con el objeto de determinar los volmenes que se pueden aprovechar para fines de riego. Del mismo

    modo, como parte de este estudio, se estimarn las crecidas para diferentes probabilidades de ocurrencia,

    con el objeto de dimensionar las obras hidrulicas de la presa.

    1.2 Objetivos

    El objetivo principal de este estudio, es obtener estimaciones de los caudales de agua aprovechables en el

    embalse del ro San Martn para fines de riego.

    Por otro lado, se pretende tambin realizar estimaciones sobre la magnitud de los caudales de crecida.

    1.3 Resumen y Conclusiones

    En la cuenca del ro San Martn no se tiene datos de caudales ni de otras variables hidrometeorolgicas, por

    lo que las estimaciones se han realizado utilizando mtodos indirectos. La nica estacin cercana

    representativa para el rea de riego es la de Santibez, con datos de precipitacin.

    Para la cuenca del proyecto hasta el sitio de presa, y para la zona de riego, se tienen las siguientes

    caractersticas:

    Area de cuenca: 32,5 km2

    Precipitacin promedio anual: 620 mm

    Altitud promedio: 3.050 m.s.n.m.

    Caudal promedio anual: 120 l/s

    Embalse:

    Volumen total: 2,54 millones de m3

    Volumen muerto: 0,75 millones de m3

    Volumen til: 1,79 millones de m3

    2. Caractersticas del rea de Estudio

    2.1 Localizacin y Extensin

    El rea de estudio, est ubicada en la cuenca del ro Lpez, que drena el Valle de Santibez, al Sur de la

    ciudad de Cochabamba. La cuenca del ro San Martn o Kocha Mayu.

    La cuenca de aporte al embalse se encuentra entre las coordenadas geogrficas 1736 - 1740 de Latitud Sur y 6510 - 6615 de Longitud Oeste.

  • Hasta el sitio de presa, la subcuenca del ro San Martn abarca una superficie de 32.5 km2. El sitio de presa

    se encuentra a una altura de cerca de 2.650 m.s.n.m.

    3. Informacin Bsica Disponible

    3.1 Estudios e Informes

    Para la realizacin de este trabajo, se han utilizado diversos estudios y trabajos de investigacin de la cuenca

    de Santibaez y reas cercanas. El detalle se presenta en las referencias bibliogrficas.

    3.2 Mapas y Otro Material Cartogrfico

    Se utilizaron las siguientes cartas IGM:

    1 : 50,000, las siguientes hojas

    . Cochabamba 6341 I

    . Tarata 6341 II

    . Izata 6340 I

    . Punata 6441 III

    . Capinota 6341 III

    1 : 250,000, hoja

    . Cochabamba SE 19 - 8

    3.3 Datos Hidrometeorolgicos

    Dentro la cuenca en estudio (subcuenca del ro San Martn), no existe ninguna estacin con datos de ningn

    tipo. Dentro de la cuenca del ro Lpez, la nica estacin con datos de precipitacin es la de Santibez, en

    tanto que ha sido necesario recolectar datos de estaciones cercanas circundantes para poder comprender el

    comportamiento climtico regional.

    En el Cuadro 3.1 se presenta un detalle similar, indicando adems las coordenadas de su ubicacin y el tipo

    de datos disponibles. Finalmente, la Figura 3.2 muestra el diagrama de barras con los periodos de datos

    disponibles de precipitacin en cada estacin. Los datos disponibles de precipitacin de algunas estaciones

    se encuentran en el Anexo nico.

  • CUADRO 3.1: Datos Climatolgicos Disponibles

    Nota: P = precipitacin; T = temperatura; E = evaporacin de tanque; V = datos de viento

    Los nicos datos hidromtricos disponibles, representativos para la cuenca en estudio, son aquellos

    recolectados por el PIRHC {GEOBOL, 1978}, en la dcada de los 70. Para fines comparativos y de apoyo,

    se utilizarn tambin los datos recolectados por el PIRHC en Mesadilla {GEOBOL, 1978} y los del embalse

    de La Angostura, procesados en {Lopez P., 1996}.

    CUADRO 3.2: Datos de Estaciones Hidromtricas

    Estacin Latitud Sur Longitud Oeste Altura (m.s.n.m.) Tipo de datos Periodo con

    datos

    AASANA 172434 661039 2560 P,T,E,V 1950 - 1997 Capinota 174300 661459 2380 P 1974 - 1992

    Chimboco 172315 660230 2690 P 1983 - 1992 La Angostura 1734 6002 2700 P,E 1940 - 1997

    LHUMSS 172653 660835 2570 P,T,E,V,etc. 1996 2004 Parotani 1734 6612 2465 P 1917 1994 Sacaba 172315 660230 2690 P 1950 - 1996

    San Benito 1730 6554 2769 P,T, 1966 - 1997 Santibaez 1734 6614 2566 P 1971 - 1993 Tamborada 1721'53" 6542'27" 2560 P,T 1976 1995

    Tarata 1737 6601 2790 P,T 1970 1992 Tupuraya 172219 660815 2590 P 1996 2004

    Vinto 173359 653332 2500 P,T,E,V 1974 1986

    ESTACION CUENCA Area cuenca

    (km2)

    Altura

    (m.s.n.m.)

    Caudal medio anual

    (m3/s)

    Periodo con

    datos

    Mesadilla Sacaba 490 2610 0.58 1974 1976 Angostura Valle Alto 2020 2700 1.83 1957 1994

    Lpez Santibez 160 2500 0.29 1975 1976

  • 4. Procesamiento de Datos Climatolgicos

    4.1 Precipitacin

    4.1.1 Anlisis de Consistencia y Relleno de Datos

    Dentro de la propia cuenca del ro San Martn, no se tiene ninguna estacin con registros de precipitacin.

    Las estaciones ms cercanas son las de Santibez, Capinota, Tarata, Tamborada y La Angostura. Todas

    estas estaciones sin embargo, presentan vacos de informacin en diferentes periodos.

    La nica estacin relativamente cercana, aunque ubicada fuera de la cuenca, con registros confiables y que

    abarcan un periodo importante, es la de AASANA, en el aeropuerto de Cochabamba., donde tambin se

    tienen datos diarios desde 1950.

    Debido a que todas las estaciones se encuentran en la zona de los valles de Cochabamba, que constituyen

    una zona de clima templado muy similar, se han utilizado los datos de la estacin de AASANA para el

    anlisis de consistencia y calidad de los datos de las dems estaciones.

    Para el efecto, se han seleccionado estaciones cercanas al rea de la cuenca del ro San Martn, que cuenten

    con un periodo de datos razonable. En primera instancia, se ha realizado una inspeccin visual de los

    valores mensuales de cada estacin y una comparacin tambin visual con los datos correspondientes de la

    estacin de AASANA (los datos mensuales de algunas estaciones se presentan en el Anexo Unico). Esta

    comparacin ha permitido en primera instancia detectar varios valores mensuales de precipitacin a que a

    primera vista son incongruentes, y fueron eliminados, y seleccionar las estaciones que se mencionan ms

    abajo, cuyos datos cubren aproximadamente el periodo 1970 1996, que se tomar como periodo de anlisis para fines de este estudio.

    Para el periodo de datos comunes con aos completos, se han elaborado las curvas doble masa acumuladas

    para las estaciones de La Angostura, Capinota, Parotani, Santibez, Tamborada y Tarata, con relacin a la

    de AASANA (ver Anexo nico). En general se observa que los datos completos de las estaciones son

    congruentes con los datos correspondientes de la estacin de AASANA, excepto los datos de Capinota,

    donde se observan dos periodos con diferentes tendencias (desde el 74 hasta el 83, y del 85 al 91). No fue posible sin embargo establecer cul de los periodos podra tener un error sistemtico. Por ello, se

    descart la utilizacin de los datos de Capinota.

    Para rellenar los datos faltantes en las estaciones mencionadas, se ha utilizado el paquete HEC-4 del

    Hydrologic Engineering Center del Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos. Este paquete, utiliza un

    modelo de correlacin mltiple, con un componente autoregresivo entre el mes actual y el mes anterior. Los

    resultados preservan las principales caractersticas estadsticas de las variables a nivel mensual.

    Con los datos de las estaciones mencionadas, se ha elaborado de esta manera una serie rellenada de datos

    para Santibaez a nivel mensual.

    4.1.2 Precipitacin Anual y Mensual para la Cuenca

    Los datos de precipitacin disponibles a nivel mensual y anual de algunas estaciones se presentan en el

    Anexo Unico. Los cuadros para cada estacin muestran los promedios mensuales y anuales, as como otras

    caractersticas de importancia (desviacin estandar, curtosis, etc.).

  • 5. Estudio de Crecidas

    5.1 Aspectos Generales

    El objetivo del estudio de crecidas, es obtener estimaciones del caudal pico de crecida para periodos de

    retorno entre 2 y 1000 aos.

    Lastimosamente, en la estacin de Santibez, dentro del periodo disponible de datos de precipitacin diaria

    (1971 1992), slo se tienen datos completos para 9 aos, lo que reporta muy pocos valores de precipitacin mxima diaria de cada ao, como para realizar un anlisis estadstico. Sin embargo, una

    estacin cercana con ms de 20 aos de registros es la estacin de Parotani. Adems, esta estacin tiene una

    precipitacin promedio anual muy similar a la de Santibez. Por ello, y ante la falta de datos en

    Santibez, para el anlisis de precipitaciones extraordinarias, se utilizarn los datos de precipitaciones

    mximas diarias anuales de la estacin de Parotani. Con los datos de lluvia de esta estacin, se intentar

    establecer las curvas Intensidad - Duracin - Frecuencia, para luego estimar los caudales de crecida por

    diferentes mtodos.

    5.2 Anlisis de Precipitaciones Mximas Diarias

    En la estacin de Parotani se dispone de datos diarios de lluvia para el periodo 1971 - 1994. De cada ciclo

    hidrolgico (periodo de agosto a julio), se han encontrado las precipitaciones mximas diarias que se

    muestran en el Cuadro 5.1.

    CUADRO 5.1: Estacin Parotani.

    Precipitaciones Mximas Diarias (mm)

    A los valores del Cuadro, se han ajustado diversas distribuciones de probabilidad (Gumbel, Log Gumbel,

    Pearson Tipo III, etc.) y se han efectuado pruebas de bondad de ajuste, utilizando los mtodos de Chi -

    Cuadrado y Kolmogorov Smirnov. Como resultado, se obtiene que la distribucin de probabilidad que

    mejor se ajusta a los datos es la de Gumbel, con un nivel de significancia de 0.90.

    Ao Prec. Mxima

    diaria

    (mm)

    Ao Prec. Mxima

    diaria

    (mm)

    71/72 31.3 83/84 49.5

    72/73 40.0 84/85 53.8

    73/74 39.7 85/86 26.8

    74/75 35.0 86/87 55.5

    75/76 50.5 87/88 46.4

    76/77 36.0 88/89 33.8

    77/78 27.5 89/90 29.8

    78/79 36.8 90/91 33.2

    79/80 33.3 91/92 43.2

    80/81 82.8 92/93 30.4

    81/82 45.6 93/94 28.4

    82/83 42.8

  • Utilizando la distribucin Gumbel, se han determinado los valores de precipitacin mxima diaria para

    periodos de retorno de 2, 5, 10, 25, 50, 100, 500 y 1000 aos. Para obtener los valores mximos

    representativos de 24 horas continuas, los valores diarios deben ser ajustados con un factor igual a 1.14,

    sugerido en la bibliografa {Chow V.T.,1988}. Por otro lado, es ampliamente conocido que un dato puntual

    (medido en un punto), debe ser corregido para ser representativo de un rea determinada, esto con mayor

    razn en el caso de la variable precipitacin. En {Chow V.T.,1988}, se sugieren factores de reduccin para

    obtener la precipitacin de rea, en funcin a la duracin del evento y al rea de la cuenca. Considerando el

    rea de la cuenca del ro San Martn, para una duracin de 24 horas, este factor asciende a 0.96. Afectando

    los valores de precipitacin mxima diaria por ambos factores, se obtienen los datos mostrados en el Cuadro

    5.2.

    CUADRO 5.2: Estacin Parotani. Precipitacin Mxima Diaria y en 24 Horas,

    para Periodos de Retorno Indicados

    5.3 Curvas Intensidad - Duracin - Frecuencia (I-D-F)

    En la cuenca de Santibaez no existen estaciones con registros continuos de lluvia (pluvigrafos), por lo que

    no es posible disponer de datos con intervalos de tiempo menores que 1 da. Sin embargo, en varios

    estudios {Chow V.T.,1988} se ha podido constatar la existencia, en diversas regiones del planeta, de

    factores estables de desagregacin de lluvias de 24 horas, en lluvias de duraciones menores. El Cuadro 5.3

    presenta los factores de desagregacin para diferentes lugares, incluyendo la estacin de AASANA

    Cochabamba, donde s se dispone de registros pluviogrficos.

    CUADRO 5.3: Factores de Desagregacin de Precipitaciones

    Mximas de 24 Horas

    Periodo de

    retorno

    Tr (aos)

    Prec. Mxima

    diaria

    (mm)

    Prec. Mxima de rea

    en 24 horas

    (mm)

    2 38.4 42.0

    5 49.6 54.3

    10 56.9 62.3

    25 66.2 72.4

    50 73.1 80.0

    100 79.9 87.4

    500 95.7 104.7

    1000 102.5 112.2

    Duracin AASANA Brasil U.S.Weather

    Bureau

    Denver

    5 min / 30 min 0.41 0.34 0.37 0.42

    30 min / 1 hora 0.75 0.74 0.79

    1 hora / 24 horas 0.42 0.42 0.435

    6 horas / 24 horas 0.69 0.72

    8 horas / 24 horas 0.74 0.78

    10 horas / 24

    horas

    0.79 0.82

    12 horas / 24

    horas

    0.83 0.85

  • Se puede observar que estos factores son muy semejantes para las diferentes regiones. Aplicando los

    valores correspondientes de desagregacin de la estacin de AASANA a los valores de precipitacin

    mxima de rea en 24 horas presentados en el Cuadro 5.2, se pueden obtener los valores Lmina - Duracin

    - Frecuencia. Si las lminas se dividen por la duracin correspondiente, se obtienen las curvas Intensidad -

    Duracin - Frecuencia, que se muestran en el Cuadro 5.4 y en la Figura 5.1.

    CUADRO 5.4: Estacin Parotani. Curvas Intensidad - Duracin - Frecuencia (I-D-F)

    (Intensidad en mm/hora; Duracin y Frecuencia en unidades indicadas)

    Figura 5. 1: Estacin Parotani, curvas IDF

    Duraci

    n

    TR = 2

    aos

    TR = 5

    aos

    TR = 10

    aos

    TR = 25

    aos

    TR = 50

    aos

    TR = 100

    aos

    TR = 500

    aos

    TR =

    1000

    aos

    5 min. 130.2 168.3 193.1 224.4 248.0 270.9 324.5 347.8

    30 min. 26.5 34.2 39.2 45.6 50.4 55.1 66.0 70.7

    1 hora 17.6 22.8 26.2 30.4 33.6 36.7 44.0 47.1

    6 horas 4.8 6.2 7.2 8.3 9.2 10.1 12.0 12.9

    8 horas 3.9 5.0 5.8 6.7 7.4 8.1 9.7 10.4

    12 horas 2.9 3.8 4.3 5.0 5.5 6.0 7.2 7.8

    24 horas 1.8 2.3 2.6 3.0 3.3 3.6 4.4 4.7

  • 5.4 Magnitud de las Crecidas

    5.4.1 Mtodo Racional

    Utilizando varias frmulas empricas corrientes en la prctica (Kirpich, Hegat, Ven Te Chow, etc.), se ha

    estimado el Tiempo de Concentracin promedio de la cuenca, alcanzando ste un valor promedio de 1,56

    horas, que parece razonable.

    Para poder aplicar el mtodo racional basado en la expresin:

    Q = C.i.A

    con:

    Q = Caudal pico de crecida (m3/s)

    C = Coeficiente de escurrimiento

    i = Intensidad de precipitacin para una duracin igual al tiempo de concentracin de la cuenca (mm/hr)

    A = Area de drenaje de la cuenca (km2)

    es necesario estimar un valor del coeficiente de escurrimiento. Para el efecto, Chow, Maydment y Mays

    {Chow V.T.,1988} sugieren valores variables en funcin al periodo de retorno y al tipo de uso del suelo.

    Los valores requeridos para la intensidad se extraen de las curvas I-D-F. Aplicando el mtodo racional, se

    obtienen los caudales pico para diferentes periodos de retorno indicados en el Cuadro 5.5.

    CUADRO 5.5: Ro San Martin en Sitio de Presa.

    Caudales de Crecida Estimados con el Mtodo Racional

    5.4.2 Hidrogramas de Crecida de Ingreso al Embalse

    5.4.2.1 Tormentas de Diseo

    Para el diseo de las obras hidrulicas de presas, especialmente del vertedero de excedencias, es importante

    obtener estimaciones no solamente de la magnitud de las crecidas para diferentes periodos de retorno, sino

    adems de la forma y el volumen de los hidrogramas de crecida que ingresan al embalse. Para el efecto, se

    Periodo de

    Retorno

    Tr (aos)

    Intensidad de

    lluvia

    (mm/hr)

    Coeficiente de

    escurrimiento

    C

    Caudal

    pico

    (m3/s)

    2 12.1 0.38 42

    5 15.7 0.41 58

    10 18.0 0.43 70

    25 20.9 0.47 89

    50 23.1 0.50 104

    100 25.2 0.54 123

    500 30.2 0.60 164

    1000 32.4 0.65 190

  • pueden utilizar las denominadas tormentas de diseo, las que se pueden obtener a partir de las curvas

    Intensidad - Duracin - Frecuencia de una estacin pluviogrfica. Una tormenta de diseo (o de proyecto),

    es la distribucin hipottica de la cantidad de lluvia precipitada en el tiempo; en el estudio de crecidas,

    representa a la lluvia que genera un caudal extremo con determinado periodo de retorno.

    Un mtodo frecuentemente utilizado para la obtencin de las tormentas de diseo es el de los Bloques

    Alternos [Refs. Chow V.T.,1988], que bsicamente, para una duracin dada de lluvia y para intervalos de

    tiempo escogidos, representa las lminas de lluvia ordenadas en forma simtrica de mayor a menor, desde la

    mitad de la duracin, lo que hace que se obtenga una distribucin tipo campana. La duracin tpica de las

    tormentas depende de las caractersticas de la zona y es normalmente por lo menos igual o mayor al Tiempo

    de Concentracin de la cuenca. Aplicando este concepto a las curvas I-D-F del Cuadro 5.4 y tomando una

    duracin tpica de las lluvias sobre la cuenca de 2 horas, se obtienen las tormentas de diseo mostradas en el

    Cuadro 5.6, las que son representadas con intervalos de tiempo de 10 minutos.

    CUADRO 5.6:Tormentas de Diseo para Eventos de 2 Horas de Duracin y Periodos de Retorno

    Indicados

    TR

    (aos)

    2 5 10 25 50 100 500 1000

    Tiempo

    (min)

    Precipitacin cada en el intervalo (mm)

    10 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 0.9 1.0

    20 0.5 0.7 0.7 0.9 1.0 1.1 1.2 1.4

    30 0.8 1.0 1.1 1.3 1.5 1.6 1.9 2.0

    40 1.7 2.1 2.4 2.7 3.1 3.4 3.9 4.3

    50 3.2 4.1 4.7 5.4 6.0 6.5 7.8 8.3

    60 7.0 9.0 10.4 12.0 13.3 14.5 17.4 18.7

    70 3.2 4.1 4.7 5.4 6.0 6.5 7.8 8.4

    80 1.7 2.2 2.5 3.0 3.2 3.5 4.1 4.5

    90 1.6 2.0 2.3 2.6 2.8 3.2 3.6 4.0

    100 0.5 0.7 0.8 1.0 1.1 1.2 1.4 1.7

    110 0.4 0.6 0.7 0.8 0.9 0.9 1.0 1.2

    120 0.3 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

    5.4.2.2 Mtodo del Hidrograma Unitario Triangular del SCS

    De acuerdo al mtodo del SCS (Soil Conservation Service) [Refs. 10, 17, 18] los parmetros del hidrograma

    unitario triangular para las cuencas estudiadas se determinan en base a las siguientes expresiones:

    tlag = 0.6 * Tc

    tp = D/2 + tlag

    tr = 1.67 * tp

    donde:

    tlag = es el tiempo de retraso (en horas)

  • tp = es el tiempo al pico (en horas)

    tr = es el tiempo de base del hidrograma menos el tiempo al pico (en horas)

    D = duracin de la lluvia unitaria efectiva (intervalo de discretizacin de lluvia), adoptada en 10

    minutos

    Tc = Tiempo de concentracin (en horas)

    Para poder utilizar el mtodo del SCS, se requiere adems determinar el Nmero de Curva (CN), que

    representa un indicador de la lluvia escurrible en una cuenca (cuanto mayor es CN, mayor es la proporcin

    de la tormenta que escurre; el valor mximo de CN = 100) y est en funcin (entre otros) al tipo y uso de

    suelos de la cuenca. Para el efecto, se ha utilizado la metodologa del SCS (Soil Conservation Service de los

    Estados Unidos), explicado en las Referencias 10 y 17.

    Para las caractersticas de la cuenca, la bibliografa [Chow V.T.,1988] recomienda un CN = 87

    El clculo de los hidrogramas de crecida se ha efectuado utilizando el paquete HEC-HMS del cuerpo de

    ingenieros de los Estados Unidos. Los resultados para la cuenca principal, en el sitio de presa, donde se

    requiere conocer la forma del hidrograma para fines del anlisis de la amortiguacin de crecidas en el

    embalse, se presentan en el Cuadro 5.7.

    Cuadro 5. 7: Hidrogramas de Entrada al Embalse

    Tiempo transcurrido

    Periodo de Retorno TR en aos

    (minutos) 5 50 100 500 1000

    0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

    10 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1

    20 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

    30 0.9 1.8 2.1 2.8 3.2

    40 4.2 8.1 9.3 12.3 13.9

    50 11.1 21.1 24.2 31.9 35.7

    60 22.2 41.7 47.6 62.4 69.7

    70 36.5 67.9 77.3 100.8 112.4

    80 49.8 91.5 104.1 135.0 150.5

    90 59.0 107.4 122.2 157.5 175.6

    100 63.5 114.6 130.4 167.0 186.6

    110 63.2 113.2 128.7 163.7 183.5

    120 59.1 105.1 119.3 150.6 169.7

    130 52.1 92.3 104.5 130.4 148.1

    140 44.5 78.8 89.0 109.5 125.7

    150 37.3 66.2 74.6 90.3 105.2

    160 30.6 54.6 61.3 73.1 86.4

    170 24.6 44.1 49.5 58.3 69.7

    180 19.4 35.0 39.2 45.6 55.1

    190 15.1 27.3 30.6 35.3 42.9

  • 200 11.6 20.9 23.5 26.9 33.0

    210 8.8 15.9 17.9 20.5 25.1

    220 6.7 12.2 13.7 15.7 19.2

    230 5.2 9.3 10.5 12.1 14.7

    240 4.0 7.2 8.0 9.2 11.3

    A manera de ilustracin se muestra la grfica de la curva del hidrgrama de entrada al embalse, cuyo

    resultado nos proporciona el programa HEC-HMS, ver Figura 5.2.

    Figura 5. 2: Hidrograma de entrada para T=1000 aos

    5.4.3 Trnsito de Crecidas a Travs del Embalse

    Para establecer el caudal de diseo del vertedero y el nivel de agua correspondiente sobre la cresta, es

    necesario realizar el trnsito de crecidas a travs del embalse, considerando la cota de coronamiento del

    vertedero (2.726 m.s.n.m.) y tomando los datos de la curva Altura Area Volumen del embalse, por encima de la cota de coronamiento.

  • El vertedero a considerar, es uno del tipo Creager (ojiva), que funciona inmediatamente de que el agua

    rebasa la cota de coronamiento. La capacidad del mismo responde a la siguiente expresin:

    Q = C*B*H3/2

    Donde:

    Q = Caudal sobre la cresta (m3/s)

    C = Constante que depende de la forma del vertedero, para el tipo escogido y considerando que

    se tienen los pilares del puente, C = 1.9

    B = Longitud de la Cresta (m)

    H = Tirante de agua sobre la cresta del vertedero (m)

    El trnsito de las ondas de crecida determinadas en la seccin anterior para periodos de retorno de 5, 50,

    100, 500 y 1000 aos, se ha realizado utilizando el mtodo de balance hdrico o piscina nivelada (mtodo de

    Schulitz, ver Ref. [Chow V.T.,1988]).

    6. Conclusiones y Recomendaciones

    En este trabajo se han realizado la aplicacin de distintos criterios hidrolgicos avanzados, como es el

    rellenar datos faltantes, la aplicacin de la las leyes de aproximacin de gumbel, etc estas mismas ayudan a

    la mejor cuantificacin de los datos usados para la generacin de nuestros resultados, y nos ayudan a

    verificar que datos son los ms cercanos o los que mejor representan nuestro caso.

    Vemos que introduciendo cuidadosamente los datos encontrados en el modelo de simulacin HEC-HMS

    obtenemos resultados bastante aceptables, lo cual nos permite realizar los clculos de las diferentes obras

    hidrulicas y dems componentes de la presa, lo cual nos ayuda a tener una idea del escenario al que nos

    enfrentamos en el futuro, adems prevenir as cualquier problema o falencia en los diseos o

    dimensionamientos de las obras hidrulicas, y las de la presa San Martin.

    El estudio de la Hidrologa en cualquier proyecto ya sea de riego de agua potable o inclusive un proyecto

    mltiple (Riego +Agua Potable), ya que la hidrologa ayuda a pronosticar el escenario que se nos presentara

    en un tiempo futuro, permitindonos as tomar previsiones en la toma de decisiones y tambin para la

    optimizacin de las diferentes obras hidrulicas que constituyen un proyecto de riego o agua potable.