1. hidrologia calles picota

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“CONSTRUCCION DE PAVIMENTO RIGIDO, CUNETAS Y AREAS VERDES EN LOS JIRONES: ACCESO AL PUENTE, ARICA CDRAS. 01 Y 02, COMERCIO CDRAS DEL 01 AL 07, SAN MARTIN CDRA. 01 Y SANTIAGO TELLO CDRAS DEL 01-04, VILLA PICOTA, PROVINCIA DE PICOTA, REGION SAN MARTIN” 1 CONTENIDO. I. HIDROLOGIA CAPITULO I: ASPECTOS GENERALES. 1.1 Introducción. 6 1.2 Objetivo del Estudio Hidrológico. 6 1.3 Ubicación Política y Geográfica. 7 1.3.1 Ubicación Política. 7 1.3.2 Beneficiarios del Proyecto. 7 1.3.3 Ubicación Geográfica y Altitud. 7 1.4 Acceso y Ubicación – Zona del Proyecto. 8 1.4.1 Acceso: Ruta Tarapoto – Picota. 8 1.4.2 Ubicación Zona del Proyecto. 8 1.5 Alcances del Estudio 10 CAPITULO II: SITUACION ACTUAL DEL PROYECTO. Municipalidad Provincial de Picota – San Martin.

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Page 1: 1. Hidrologia Calles Picota

“CONSTRUCCION DE PAVIMENTO RIGIDO, CUNETAS Y AREAS VERDES EN LOS JIRONES: ACCESO AL PUENTE, ARICA CDRAS. 01 Y 02, COMERCIO CDRAS DEL 01 AL 07, SAN MARTIN CDRA. 01 Y SANTIAGO TELLO CDRAS

DEL 01-04, VILLA PICOTA, PROVINCIA DE PICOTA, REGION SAN MARTIN”1

CONTENIDO.

I. HIDROLOGIA

CAPITULO I: ASPECTOS GENERALES.

1.1 Introducción. 6

1.2 Objetivo del Estudio Hidrológico. 6

1.3 Ubicación Política y Geográfica. 7

1.3.1 Ubicación Política. 7

1.3.2 Beneficiarios del Proyecto. 7

1.3.3 Ubicación Geográfica y Altitud. 7

1.4 Acceso y Ubicación – Zona del Proyecto. 8

1.4.1 Acceso: Ruta Tarapoto – Picota. 8

1.4.2 Ubicación Zona del Proyecto. 8

1.5 Alcances del Estudio 10

CAPITULO II: SITUACION ACTUAL DEL PROYECTO.

2.1 Introducción. 11

2.2 Estado Actual de Jirones a Mejorarse. 11

2.3 Estructuras Existentes. 12

CAPITULO III: MATERIALES Y METODOS.

3.1 Materiales. 13

3.1.1 Recopilación de Información Básica. 13

3.2 Métodos. 14

3.2.1 Consideraciones Básicas para Diseño de la Red de Drenaje. 14

Municipalidad Provincial de Picota – San Martin.

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“CONSTRUCCION DE PAVIMENTO RIGIDO, CUNETAS Y AREAS VERDES EN LOS JIRONES: ACCESO AL PUENTE, ARICA CDRAS. 01 Y 02, COMERCIO CDRAS DEL 01 AL 07, SAN MARTIN CDRA. 01 Y SANTIAGO TELLO CDRAS

DEL 01-04, VILLA PICOTA, PROVINCIA DE PICOTA, REGION SAN MARTIN”2

CAPITULO IV: CALCULO DE INTENSIDADES MAXIMAS DE DISEÑO.

4.1 Estación Pluviométrica Picota 18

4.2. Análisis Estadisticos 19

4. 2.1 Distribución Pearson Tipo III. 20

4.2.2 Distribución Log-Pearson Tipo III. 20

4.2.3 Distribución Gumbel Tipo I. 21

4.3 Grafico de las Distribuciones. 25

a. Distribución Pearson Tipo III. 25

b. Distribución Log-Pearson Tipo III. 26

c. Distribución Gumbel Tipo I. 26

4.4 Pruebas de Bondad de Ajuste 26

a. Distribución Pearson Tipo III. 28

b. Distribución Log-Peaarson Tipo III 29

c. Distribución de Gumbel Tipo I. 30

4.5 Selección de la Distribucion de Mejor Ajuste. 30

4.6 Alturas de Precipitaciones de Diseño para Duraciones Menores a 24 Horas.

31

4.7 Intensidades de Diseño para Duraciones menores a 24 Horas (mm/h). 32

4.8 Intensidades Máximas de Diseño (mm/h). 33

II. HIDRAULICA.

CAPITULO I: ASPECTOS GENERALES.

1.1 Introducción. 36

1.2 Objetivo del Estudio Hidráulico. 36

CAPITULO II: DISEÑO HIDRAULICO DE CUNETAS Y ALCANTARILLAS.

2.1 Colectores Principales. 37

2.2 Calculo de Caudales de Colectores. 37

2.2.1 Calculo de las Áreas Colectoras. 37

2.2.2 Áreas de Colectores. 39

Municipalidad Provincial de Picota – San Martin.

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2.2.3 Caudales para Colectores. 40

2.3 Diseño Hidráulico de Colectores. 40

Capítulo V: Conclusiones y Recomendaciones.

5.1 Conclusiones. 42

5.1.1 Hidrología. 42

5.1.2 Hidráulica. 42

5.2 Recomendaciones. 43

ANEXOS.

a. Tabla de Valores Criticos Smirnov-Kolmogorov. 46

b. Panel Fotográfico. 48

CUADROS.

I. HIDROLOGIA.

Cuadro Nº 01: Estación H-LG Picota. 12

Cuadro Nº 02: Datos de Caudales Máximos Anuales. 15

Cuadro Nº 03: Análisis de Distribucion Pearson Type III. 18

Cuadro Nº 04: Predictions. 18

Cuadro Nº05: Análisis de Distribución Log – Pearson Type III. 19

Cuadro Nº 06: Predictions. 22

Cuadro Nº 07: Análisis de Distribucion Gumbel Extremal Type I. 24

Cuadro Nº 08: Predictions. 24

Cuadro Nº 09: Datos Pearson Tipo III. 24

Cuadro Nº 10: Datos Gumbel Extremo Tipo I. 24

Cuadro Nº 11: Ajuste Smirnov Kolmogorov -Pearson Tipo III. 25

Cuadro Nº 12: Ajuste Smirnov Kolmogorov - Gumbel Extremal Tipo I. 28

Cuadro Nº 13: Resultados de la Pruebas de Bondad de Ajuste. 29

Municipalidad Provincial de Picota – San Martin.

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Cuadro Nº 14: Cálculos del ajuste Smirnov – Kolmogorov. 30

Cuadro Nº15: Resultados de las Pruebas de Bondad de Ajuste. 31

Cuadro Nº16: Precipitación de Diseño para Duraciones menores a 24 horas

(mm)-Gumbel Extremal Type I. 32

Cuadro Nº17: Intensidades de Diseño para Duraciones menores a 24 horas

(mm/h) 33

Cuadro Nº 18: Colectores Principales. 37

Cuadro Nº19: Calculo del Perímetro y Aéreas en las manzanas 37

Cuadro Nº20: Áreas de Colectores. 39

Cuadro Nº 21: Caudales para Colectores 40

Cuadro Nº 22: Datos para Diseño Hidraulico de Colectores 41

Cuadro Nº 23: Diseño Hidraulico de Colectores 41

GRAFICOS DE DISTRIBUCIONES

Grafico Nº 01: Distribución Pearson Tipo III. 25

Grafico Nº 02: Distribución Log – Pearson Tipo III. 25

Grafico Nº 03: Distribución Gumbel Extremo Tipo I. 25

MAPAS.

Mapa Nº 01: Mapa de la Región San Martín. 08

Mapa Nº 02: Mapa de Ubicación – Picota. 09

Mapa Nº 03: Mapa Imagen Satelital Zona del Proyecto. Google Earth. 09

Municipalidad Provincial de Picota – San Martin.

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FOTOGRAFIAS.

Foto Nº01: Vista desde el Puente, Acceso al Puente Picota. 11

Foto Nº 02: Final de Jr. Comercio Cdra. 05. Calle sin cuneta de drenaje. 12

Foto Nº 03: Acceso al Puente Picota sobre el Rio Huallaga. 49

Foto Nº 04: Llegada al Puente Picota sobre el Rio Huallaga. 49

Foto Nº 05: Puente Pumawasi. 50

Foto Nº 06: Jr. Arica 2da. Cuadra. 50

Foto Nº 07: Jr. Comercio 5ta. 51

Foto Nº 08: Jr. Comercio 5ta. 51

Foto Nº 09: Jr. Comercio 4ta. 52

Foto Nº 10: Jr. Comercio 3ta. 52

Foto Nº 11: Vista final Jr. 53

Foto Nº 12: Vista final del Jr. 53

Foto Nº 13: Inicio del Jr. Comercio 1ra. 54

Foto Nº 14: Pasaje Comercio al inicio del Jr. Comercio 1ra. Cuadra. 54

Foto Nº15: Pasaje Comercio. 55

Foto Nº 16: Vista desde el Pasaje Comercio al Jr. San Martin. 55

Foto Nº 17: Vista final del Jr. Santiago Tello 4ta. 56

Foto Nº 18: Vista final del Jr. Santiago Tello 3ra. 56

Foto Nº 19: Vista final del Jr. Santiago Tello 2ra. 57

Foto Nº 20: Vista inicial del Jr. Santiago Tello 2ra. Cuadra. 57

Municipalidad Provincial de Picota – San Martin.

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ESTUDIO HIDROLOGICO E HIDRAULICO.

CAPITULO I.

ASPECTOS GENERALES.

I.1 INTRODUCCION.

La Municipalidad Provincial de Picota, dentro de su plan de desarrollo

urbano ha concebido realizar el proyecto “Construcción de Pavimento

Rígido, Veredas, Cunetas y Áreas Verdes en los Jirones: Acceso al Puente,

Arica Cdras. 01 y 02, Comercio Cdras. 01-07, San Martin Cdra. 01,

Santiago Tello Cdras. 01-04, Villa Picota, Provincia de Picota, San

Martín”.

Con la ejecución de este proyecto se estará mejorando el acceso a las

diferentes barrios de la localidad de Picota y protegiendo un área

inundable en la 1ra. Cuadra del Jr. Comercio en épocas de periodos

lluviosos y cuando el Río Huallaga aumenta su caudal o cuando las

máximas avenidas generan desbordes e inundaciones en esta área urbana.

La Municipalidad de Picota elaboró el Perfil de Proyecto, siendo registrado

en el Banco de Proyectos con Código SNIP 139601, de fecha 13/12/2009 y

siendo declarado viable por la OPI de esta Municipalidad el 27/10/2010

con lo que se formula el Expediente Técnico.

1.2 OBJETIVO DEL ESTUDIO HIDROLOGICO.

Generar las avenidas de diseño para un determinado periodo de retorno,

que se requieren para el dimensionamiento hidráulico de cunetas y

alcantarillas para el proyecto “Construcción de Pavimento Rígido,

Veredas, Cunetas y Áreas Verdes en los Jirones: Acceso al Puente, Arica

Municipalidad Provincial de Picota – San Martin.

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DEL 01-04, VILLA PICOTA, PROVINCIA DE PICOTA, REGION SAN MARTIN”7

Cdras. 01 y 02, Comercio Cdras. 01-07, San Martin Cdra. 01, Santiago

Tello Cdras. 01-04, Villa Picota, Provincia de Picota, San Martín”.

1.3 UBICACIÓN POLITICA Y GEOGRAFICA.

1.3.1 UBICACIÓN POLITICA.

- Región : San Martín.

- Provincia : Picota.

- Distrito : Picota.

- Localidad Beneficiada : Villa Picota.

1.3.2 BENEFICIARIOS DEL PROYECTO.

La población Beneficiaria directa del proyecto serán los que viven en el

área de influencia y se estima que son unas 664 habitantes y beneficiarios

in directos será la población en general de la localidad de Villa Picota.

1.3.3 UBICACIÓN GEOGRAFICA Y ALTITUD.

El proyecto planteado está comprendido entre las siguientes coordenadas

geográficas:

Inicio:

Latitud Sur : 6°55’31.40”

Longitud Oeste : 76°19’47.82”

Final:

Latitud Sur : 6°54’55.84”

Longitud Oeste : 76°19’49.74”

Altitud : 230.0 msnm.

1.4 ACCESO Y UBICACIÓN - ZONA DEL PROYECTO.

Municipalidad Provincial de Picota – San Martin.

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1.4.1 Acceso: Ruta Tarapoto –Picota.

Partiendo de la localidad de Tarapoto, el acceso a la zona del proyecto se

realiza a través de la Carretera Fernando Belaúnde Terry- Sur, carretera

asfaltada, pasando por las localidades de Buenos Aires, Pucacaca y

finalmente llegar a la zona del proyecto empleando en este recorrido 1.0

horas.

1.4.2 Ubicación de la Zona del Proyecto.

A continuación se muestra la ubicación del proyecto:

Mapa Nº 01. Mapa de la Región San Martin.

Municipalidad Provincial de Picota – San Martin.

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Mapa Nº 02. Mapa de Ubicación - Picota.

Fuente: San Martín. Mapa Vial. MTC. Oficina de Estadística-OGPP. Enero 2009.

RIO HUALLAGA

ZONA DEL PROYECTO

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Zona del proyectoCiudad de Juanjui.

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Mapa Nº 03. Localidad de Picota. Imagen satelital Google Earth. 2005.

1.5 Alcances del Estudio.

- Se obtuvo información pluviométrica de la estación ubicada en la

localidad de Villa Picota, Precipitaciones Máximas en 24 Horas de una

serie de 20 años (1991-2010) para el cálculo de los caudales y el posterior

diseño de las obras de drenaje pluvial.

-Se hizo reconocimiento de campo, recorriendo la zona del proyecto desde

el inicio a altura del Puente Picota sobre el Rio Huallaga (acceso al puente),

luego por el Jr. Arica, Jr. Comercio, Jr. San Martin y Jr. Santiago Tello,

poniendo énfasis en los lugares de ubicación de las obras de drenaje a

recomendarse entre ellas cunetas y alcantarillas. Así mismo, se ubicó las

zonas de mayor inundación, las zonas por dónde y hacia dónde se

evacuarán las aguas.

-Los resultados permitirán obtener datos de diseño de las obras

proyectadas o propuestas, así como hacer obtener conclusiones y

recomendaciones de acuerdo a resultados obtenidos.

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CAPITULO II

SITUACION ACTUAL DEL PROYECTO.

2.1 Introducción.

El sistema de drenaje urbano existente en la zona del proyecto es

deficiente y en mal estado. En épocas de lluvia estos jirones se inundan,

como puede apreciarse en las fotos, debido a la falta de un buen sistema

de drenaje que deberá construirse para encauzar el agua de lluvia

proveniente de las zonas altas ubicadas en la parte Noroeste de la

localidad, debiéndose descargar en el Rio Huallaga.

I.2 Estado Actual de Jirones a Mejorarse.

En la zona del proyecto no existen estructuras de drenaje como cunetas y

alcantarillas y si los hay están en mal estado de conservación por falta de

mantenimiento. Se ha hecho una evaluación de ellas con la finalidad de

determinar si pueden ser utilizadas o en todo caso ser demolidas y en el

mejor de los casos construirlas.

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Foto Nº 01: Vista desde el Puente, Acceso al Puente Picota. Calle llena de lodo y sin

cuneta de drenaje.

Foto Nº 02: Final de Jr. Comercio Cdra. 05. Calle sin cuneta de drenaje.

De aquí se desprende que existen cunetas construidas en una longitud de

1,330.0 ml, de secciones rectangulares.

Existen alcantarillas perpendiculares al flujo del drenaje que se proyecta y

es donde se debe ir descargando los caudales parciales y con esto no

sobrecargar a las estructuras proyectadas (ver plano de los jirones a

mejorarse).

I.3 Estructuras Existentes.

Existe una cuneta que esta en funcionamiento, cuya identificación es la

siguiente:

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CAPITULO III

MATERIALES Y METODOS.

3.1 Materiales.

3.1.1 Recopilación de Información Básica.

Con el propósito de definir los alcances y la magnitud del proyecto de

drenaje pluvial en la localidad de Picota, zona del proyecto, se contó con la

siguiente información:

a). Datos generales.

Localización política y geográfica, localidades beneficiadas y accesos a la

localidad.

b). Plano de la localidad.

Fueron esenciales para elaborar el proyecto, en especial para definir la

toda la red de drenaje, para esto se realizó el levantamiento topográfico

para obtenerlos. Las escalas fueron variables y en la práctica se ha

obtenido:

c). Plano topográfico actualizado de la localidad, a escala 1:2,000, donde

se indica trazo urbano con nombre de las calles, estructuras de drenaje

existentes.

d) Plano de Perfil Longitudinal de las Calles a Mejorarse, con elevaciones

de terreno o cotas, progresivas, en los cruceros de las calles y en los

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puntos donde existen cambio de pendiente o de dirección del eje de la

calle. Escala: 1: 250.

e). Plano de las Áreas Colectoras de Drenaje, Escala 1: 250. Se ha

trabajado en el plano en planta de toda la localidad, determinándose las

ares colectoras por cada tramo o cuadra. Esta determinación ha servido

posteriormente para calcular el caudal para cada tramo o colector.

f). Información Pluviométrica.

La información disponible es de la zona, específicamente de la Estación

Pluviométrica Picota de una serie de 20 años (1991-2010). Con este tipo de

información obtiene intensidades máximas de lluvias para diferentes

duraciones de tiempo.

3.2 Métodos.

3.2.1 Consideraciones Básicas para Diseñar la Red de Drenaje.

Los factores básicos involucrados en el presente diseño del Sistema de

Drenaje se especifican a continuación:

Según el Reglamento Nacional de Edificaciones, Norma OS.060 Drenaje

Pluvial Urbano en el ANEXO Nº 01. HIDROLOGIA, establece lo siguiente:

a. Calculo de Caudales:

- Los caudales de escurrimiento serán calculados por: Método Racional,

aplicable hasta aéreas de drenaje no mayores de 13.0 Km2.

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- Técnicas de hidrogramas unitarios podrán ser empleados para reas

mayores a 0.50 m2 y definitivamente par áreas mayores a 13.0 Km2.

- Metodologías más complejas como las que emplean técnicas de

transito del flujo dentro de los ductos y canalizaciones de la red de

drenaje, técnicas de simulación u otras podrán ser empleadas a

discreción del diseñador.

Para el presente estudio se va aplicar el Método Racional por ser el Área

del Proyecto no mayor a 13.0 Km2, cuya Formula es la siguiente:

Donde:

Q= caudal, en m3/s.

C= Coeficiente de escorrentía, Ver Cuadro N° 01.

I = Intensidad de precipitación, en mm/h.

A= Superficie de la cuenca, en km2.

b. Coeficiente de Escorrentía: Igual a 0.70

c. Intensidad de la lluvia: Calculo a través de Relación Múltiple, empleando

datos pluviométricos de la Estación Pluviométrica Picota. La intensidad de

precipitación será constante en el tiempo y homogénea en toda la superficie

de la cuenca, por ese motivo su aplicación se restringe a pequeñas cuencas y

a precipitaciones cortas y homogéneas.

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d. Área de Drenaje Pluvial Menor: < a 13.0 Km2.

e. Información Pluviométrica: Estación Pluviométrica Picota, de una serie

de 20 años (1988-2008).

f. Periodo de Retorno: No mayor a 10 años.

g. Tiempo de concentración (Tc): Tiempo de concentración, en minutos,

es el tiempo que tarda el agua en pasar del punto mas alejado hasta la

salida de la cuenca. Para calcular el tiempo de concentración con la

fórmula de Kirpich, se emplea la fórmula:

L = Longitud máxima del curso principal en km.

S = Pendiente del cauce principal (m/m).

Existen otras fórmulas así como autores para realizar el cálculo del tiempo

de concentración. La fórmula expresada anteriormente se empleará en el

presente estudio.

Así mismo:

a. Determinación de la geometría la red incluyendo:

- Perfil y trazo en planta.

- Cálculo de las longitudes y pendiente de cada tramo y cada colector.

- Caudal de las caídas necesarias en descarga o vertido.

b. La definición de la geometría de la red se ha iniciado con la ubicación

de los posibles sitios de vertido y el trazo de colectores. Se ha tenido en

cuenta la topografía de la zona y el trazo de las calles de la localidad,

aplicando las reglas siguientes:

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DEL 01-04, VILLA PICOTA, PROVINCIA DE PICOTA, REGION SAN MARTIN”17

- Los colectores de mayor ancho se les ha ubicado en calles más bajas,

que hacen las veces de colectores principales, y de esta manera

facilitar el drenaje de las zonas altas con colectores de menor ancho.

- El trazo de los colectores se ubican, en la mayoría de los casos, uno a

cada lado de las calles, si estas son amplias o si así lo determinan las

características del terreno, si es que estas se inundan, evitando su

cruce con algunas construcciones.

- Se ha tenido en cuenta que los trazos de los colectores deben ser los

más rectos posibles evitando la presencia de curvas y haya pérdida

carga y provoque sedimentaciones y colmate las cunetas.

- La red de alcantarillado se ha trazado buscando el camino más corto al

sitio de descarga o vertido y abarcando la mayor área de drenaje.

- El drenaje es un sistema por gravedad.

c. Se ha tenido en cuenta las consideraciones y restricciones que sirve

para disminuir los costos de construcción y evitar tantas fallas por

razones estructurales como excesivos trabajo de mantenimiento.

d. Al elaborar el diseño del Sistema de Drenaje, se puede apreciar que el

dimensionamiento de las cunetas depende del tamaño del área

colectora, coeficiente de escurrimiento, intensidad de la lluvia y del

periodo del diseño.

Municipalidad Provincial de Picota – San Martin.

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CAPITULO IV: CALCULO DE CAUDALES MAXIMOS DE DISEÑO.

4.1 Estación Pluviométrica Picota.

En primer lugar debemos localizar la estación que esté en nuestra zona de

influencia del proyecto o próxima a ella, para poder ver los registros que

tenemos y mediante análisis estadístico poder estimar caudales que

tendremos para los distintos períodos de retorno considerados. La

Estación Pluviométrica Picota, es la estación más cercana al proyecto,

cuyas características son:

En esta estación se conocen las precipitaciones máximas en 24 horas de

una serie de 20 años (1991-2010), que a continuación se muestra:

Municipalidad Provincial de Picota – San Martin.

Page 19: 1. Hidrologia Calles Picota

“CONSTRUCCION DE PAVIMENTO RIGIDO, CUNETAS Y AREAS VERDES EN LOS JIRONES: ACCESO AL PUENTE, ARICA CDRAS. 01 Y 02, COMERCIO CDRAS DEL 01 AL 07, SAN MARTIN CDRA. 01 Y SANTIAGO TELLO CDRAS

DEL 01-04, VILLA PICOTA, PROVINCIA DE PICOTA, REGION SAN MARTIN”19

Fuente: SENAMHI – TARAPOTO.

Esta serie de 20 años es lo que se ha podido obtener del SENAMHI y será

sometido al análisis estadístico para su correspondiente consistencia y

ajuste.

4.2 Análisis Estadístico.

Con el análisis estadístico de los datos de los caudales máximos anuales de

una serie de 20 años se persigue encontrar la función de distribución que

muestre mejor ajuste para los datos medidos en la estación

correspondiente.

Se tiene disponible un registro de datos hidrométricos y se escogerá un

modelo probabilístico para usar, y que a la vez represente en forma

satisfactoria el comportamiento de la variable.

Para el presente estudio se ha empleado 3 distribuciones que son

(Aplicando SMADA 6.0):

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DEL 01-04, VILLA PICOTA, PROVINCIA DE PICOTA, REGION SAN MARTIN”20

- Distribución Pearson Tipo III.

- Distribución Log-Pearson Tipo III.

- Distribución Gumbel Tipo I.

4.2.1 Distribución Pearson Tipo III.

Se dice que una variable aleatoria X tiene una distribución Pearson Tipo III,

si:

Luego:

4.2.2 Distribución Log-Pearson Tipo III.

Se dice que una variable aleatoria X tiene una distribución log-Pearson

tipo III, si su función densidad de probabilidad es:

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Para:

xo ≤ x < ∞

-∞ < xo < ∞

0 < ß < ∞

donde: xo = parámetro de posición

ß = parámetro de escala

= parámetro de forma.

4.2.3 Distribución Gumbel Tipo I.

La distribución Gumbel es una de las distribuciones de valor extremo, es

llamada también Valor Extremo Tipo I, Fisher-Tippett tipo I o distribución

doble exponencial.

La función de distribución acumulada de la distribución Gumbel, tiene la

forma:

Para: -∞ < x < ∞

Donde:

0 < α < ∞ es el parámetro de escala

-∞ < μ < ∞ es el parámetro de posición, llamado también valor central o

moda.

Derivando la función de distribución acumulada con respecto a x, se

obtiene la función densidad de probabilidad; es decir:

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Al aplicarse las 03 distribuciones se obtiene los siguientes resultados:

a. Distribución Pearson Tipo III.

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b. Distribución Log-Pearson Tipo III.

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c. Distribución Gumbel Extremo Tipo I.

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4.3 Gráficos de las Distribuciones.

Los siguientes gráficos corresponden a los ajustes hechos al aplicar la

distribución respectiva; todas las distribuciones muestran adecuados una

buena consistencia:

a.a. Grafico Nº 01. Distribucion Pearson Tipo III.Grafico Nº 01. Distribucion Pearson Tipo III.

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b.b. Grafico Nº 02. Distribucion Log-Pearson Tipo III.Grafico Nº 02. Distribucion Log-Pearson Tipo III.

c. Grafico Nº 03. Distribucion Gumbel Tipo I.Grafico Nº 03. Distribucion Gumbel Tipo I.

4.4 Pruebas de Bondad de Ajuste.

Estas pruebas consisten en comprobar grafica y/o estadísticamente si la

distribución empírica de la serie analizada se ajusta a una determinada

función de probabilidades teórica seleccionada a priori con los parámetros

estimados con base en los valores muestrales.

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Test Smirnov - Kolmogorov:

Consiste en comparar las diferencias existentes entre la “Probalidad

empírica de los datos de la muestra” y la “Probabilidad Teórica”, tomando

el valor máximo del valor absoluto de la diferencia entre el valor

observado y el valor de la recta teórica del modelo, es decir:

Δcal. = /P (Y) – G (Y)/

Δ = Estadístico Smirno-Kolmogorov.

P (Y) = Probabilidad de la Distribución de Ajuste o Teórica.

G (Y) = Probabilidad experimental o empírica de los datos (frecuencia

acumulada).

Luego hacer las comparaciones teniendo en cuenta la Tabla de Valores

Críticos para Diferentes Niveles de Significancia que se encuentra en el

Anexo, en este caso para un α = 0.05 y un delta (Δ) = 0.3041

Para realizar estas pruebas se presentan a continuación los datos

obtenidos por las distribuciones Pearson Tipo III, Log - Pearson Tipo III y

Gumbel Tipo I:

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a. Distribucion Pearson Tipo III.Distribucion Pearson Tipo III.

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b. Distribucion Log-Pearson Tipo III.Distribucion Log-Pearson Tipo III.

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c.c. Distribucion Gumbel Tipo I.Distribucion Gumbel Tipo I.

4.5 Selección de la Distribucion de Mejor Ajuste.

Luego hacer las comparaciones teniendo en cuenta la Tabla de Valores

Críticos (Ver Anexo) para diferentes Niveles de Significancia, en este caso

para un α = 0.05 y un delta (Δ) = 0.3041, se selecciona la Distribución

Mejor Ajuste.

Como vemos, los resultados de las pruebas de mejores ajustes tuvieron las

03 Distribuciones, de éstas se emplearán los datos de Gumbel Extremo

Tipo I, por tener mejor ajuste.

Luego de realizar el análisis de distribución para los datos de

Precipitaciones Máximas en 24 Horas de la Estación Pluviométrica Picota y

de realizado la Prueba de Ajuste Smirnov-Kolmogorov con Momentos

Lineales, la distribución de mejor ajuste tuvo es la Distribución Gumbel

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Extremo Tipo I, con un Delta Teórico de 0.0263 menor que el Delta Tabular

que fue de 0.3041, esto se puede ver en el siguiente cuadro:

Como vemos, la prueba que mejor ajuste tuvo fue la Distribución Gumbel

Extremo Tipo I, cuyos valores serán empleados para el cálculo de los

caudales máximos de diseño para períodos de retorno de 10 años estos

valores se pueden observar en el Cuadro Nº 11.

4.6 Alturas de Precipitaciones de Diseño para Duraciones Menores a

24 Horas.

Con los datos obtenidos a través de la Distribución Gumbel Tipo I, para los

períodos de retorno elegidos, se procede a calcular las alturas de

precipitaciones (mm) menores a 24 horas.

Para el cálculo de las precipitaciones de diseño existen varios métodos.

Para el presente estudio se empleará el Método de DICK Y PESCHKE.

Este modelo permite calcular la lluvia máxima en función de la

precipitación máxima en 24 horas. La expresión es la siguiente:

Donde:

Pd = precipitación total (mm)

d = duración en minutos.

P24h = precipitación máxima en 24 horas (mm).

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Al aplicar la fórmula de DICK AND PESCHKE y trabajado con los datos de

los resultados de la Distribución Pearson Tipo III, se obtienen los

resultados que se presentan en el Cuadro Nº 16.

4.7 Intensidades de Diseño para Duraciones menores a 24 Horas (mm/h).

Con los resultados obtenidos en las alturas de precipitaciones de diseño

para duraciones menores a 24 horas (mm), se procede al cálculo de las

intensidades máximas de diseño(mm/h) en función del tiempo de

duración y para cada período de retorno. Los resultados pueden verse en

el Cuadro Nº 16.

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4.8 Intensidad Máxima de Diseño (mm/h).

Las curvas de intensidad-duración-frecuencia, se han calculado

indirectamente, mediante la siguiente relación:

Donde:

I = Intensidad máxima (mm/h)

K, m, n = factores característicos de la zona de estudio

T = período de retorno en años

d = duración de la precipitación equivalente al tiempo de concentración

(min), C se considera igual a cero.

Si se toman los logaritmos de la ecuación anterior se obtiene:

Log (I) = Log (K) + m Log (T) -n Log (t)

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o bien: Y = a0 + a1 X1 + a2 X2

Donde:

Y = Log (I), a0 = Log K

X1 = Log (T) a1 = m

X2 = Log (d+c) a2 = -n

En seguida se realiza la correlación para obtener las constantes de la

ecuación (a1, a2 y a0) resolviendo el siguiente sistema de ecuaciones:

Las constantes k, m y n se sustituyen en la ecuación general y con ella se

pueden construir curvas para períodos de retorno específicos.

R = 0.9994, R ^2 = 0.9989, Se = 1.9646

Ahora calculamos el Tiempo de Concentración que será considerado igual a la

duración:

La pendiente de un tramo del colector es 0.01% y la longitud mayor de 436.28 ml

para el Jr. Santiago Tello.

Luego el Tc = 23 minutos.

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Aplicando la ecuación obtenida de la Intensidad Máxima, calculamos la Intensidad

Máxima (mm/h) de Diseño, para un período de retorno de 10 años y duración 23

minutos, esto es teniendo en cuenta el Tiempo de Concentración:

Imax.(mm/h) = 75.16 mm/h

II.HIDRAULICA.

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CAPITULO I: ASPECTOS GENERALES.

1.1 Introducción.

El estudio de la hidráulica está orientado al diseño de las estructuras de

drenaje pluvial urbano para la evacuación optima de las aguas pluviales

evitando de esta manera encharcamientos en las calzadas de las calles.

Este control se basará en el diseño y posterior construcción de cunetas y

alcantarillas.

1.2 Objetivo del Estudio Hidráulico.

Proponer el diseño hidráulico de las obras de drenaje pluvial urbano

referente a ancho y altura, así determinar zonas de descargas.

CAPITULO II: DISEÑO HIDRAULICO DE CUNETAS Y ALCANTARILLAS.

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2.1 Colectores Principales.

Los colectores principales son los siguientes:

2.2 Calculo de Caudales de Colectores.

II.2.1 Calculo de las Aéreas Colectoras.

Método del Semiperímetro de Triángulos. Ver Plano C.P. PICOTA.

Continúa…Cuadro Nº 19.

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Continúa…Cuadro Nº 19.

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II.2.2 Área de Colectores.

II.2.3 Caudales para Colectores.

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2.3 Diseño Hidráulico de Colectores.

Todos los colectores serán de sección rectangular y para realizar su

dimensionamiento se aplicara la formula de Manning cuya fórmula es la

siguiente:

Donde:

Q= Caudal en m3/s.

n =Coeficiente de rugosidad del canal revestido=0.015

A= Area Hidraulica, en m2.

R= Radio Hidraulico, en m.

S= Pendiente del canal, en m/m.

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CAPITULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

5.1 CONCLUSIONES.

5.1.1 HIDROLOGIA.

- Se ha trabajado con una serie de 20 años (1991-2010), datos de

Precipitaciones Máximas en 24 Horas de la Estación Pluviométrica Picota.

- Se ha realizado el análisis estadístico empleando las distribuciones

Pearson Tipo III, Log- Pearson Tipo III y Gumbel Extremo Tipo I.

La distribución Gumbel Extremo Tipo I fue la de mejor ajuste en

comparación con las otras distribuciones, resultando el menor valor

máximo del valor absoluto de la diferencia entre el valor observado y el

valor de la recta teórica del modelo, igual a 0.0263, con un nivel de

significancia α=0.05.

- Se ha obtenido la Intensidad Máxima de Diseño igual a 75.16 mm/h

aplicando la ecuación general para el cálculo de la Intensidad Máxima de

Diseño por el método de Regresión Múltiple, para un periodo de retorno

de 10 años y tiempo de concentración de 23.0 minutos calculado con la

formula de Kirpich.

5.1.2 HIDRAULICA.

- Se ha determinado 10 colectores principales de acuerdo a criterio de

evacuación de aguas pluviales.

Las áreas colectoras se ha determinado del Plano C.P. PICOTA donde se ha

trazado 68 áreas colectoras muchas de ellas con influencia en la zona del

proyecto.

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- Con las la Intensidad Máxima de Diseño, el coeficiente de Escorrentía y las

áreas colectoras se ha determinado los Caudales Máximos de Diseño por

colectores principales.

- Con los Caudales Máximos de Diseño se obtuvieron los tirantes hidráulicos

por cada colector, considerando un ancho de solera 0.30 m como mínimo

para luego determinar la sección de cada colector considerando la

profundidad mínima de 0.30 m.

- El colector principal Jr. Santiago Tello desde la Cuadra 01 hasta la Cuadra

tiene una sección mayo de 0.40x0.40 m2.

5.2 RECOMENDACIONES.

- Se debe emplear datos de caudales Precipitaciones Máximas en 24 Horas

de la Estación Pluviométrica Picota de una estación o estaciones cercanas a

la zona del proyecto. Para el presente estudio se ha empleado datos de la

Estación Pluviométrica Picota.

- Para realizar el análisis estadístico se debe trabajar con 03 distribuciones

como mínimo, para el presente estudio se ha empleado las distribuciones

Pearson Tipo III, Log- Pearson Tipo III y Gumbel Extremo Tipo I, esto

permite elegir la mejor distribución a la que se ajustan los datos de

caudales máximos anuales.

- Se recomienda trabajar con los datos obtenidos para un período de

retorno de 10 años por ser un sistema de drenaje menor, la duración igual

al tiempo de concentración.

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- Se recomienda trabajar con las intensidades máximas de diseño y el

coeficiente de escorrentía son los mismas debido a que el área del

proyecto es pequeño.

- Las secciones de los colectores podrían variarse un poco, quedándose esto

a criterio del proyectista, pero las secciones calculadas son las mínimas y

suficientes.

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ANEXOS.

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a. Tabla de Valores Críticos Smirnov-Kolmogorov.

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N Niven de Significancia α

0.20 0.10 0.005 0.001

5 0.45 0.51 0.56 0.67

10 0.32 0.37 0.41 0.49

15 0.27 0.30 0.34 0.40

20 0.23 0.26 0.29 0.36

25 0.21 0.24 0.27 0.32

30 0.19 0.22 0.24 0.29

35 0.18 0.20 0.23 0.27

40 0.17 0.19 0.21 0.25

45 0.16 0.18 0.20 0.24

50 0.15 0.17 0.19 0.23

N > 50 1.07/ √ N 1.22 / √N 1.36 / √N 1.63 / √N

Tomado de: Drenaje Pluvial a Nivel Constructivo del Jr. Ramón Castilla Tramo Comprendido

entre el Jr. Orellana y la Vía de Evitamiento - Tarapoto. .Rolando Rafael Rojas Lopez.Tesis.2001. UNSM.

Tabla de Valores Críticos.

ESTADISTICO SMIRNOV-KOLMOGOROV ∆

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b. Panel Fotográfico.

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Acceso al Puente Picota. Hacia el Jr. Arica 1ra. Cuadra.

Foto Nº 03: Acceso al Puente Picota sobre el Rio Huallaga, se une con la 1ra. Cuadra. del Jr. Arica. Nótese el lodo que se forma en la calzada e imposibilita el pase de peatones y vehículos.

Llegada por el Acceso al Puente Picota. Puente Picota sobre Rio Huallaga.

Aquí descargarán las aguas pluviales del Acceso. Puente Pumawasi.

Foto Nº 04: Llegada al Puente Picota sobre el Rio Huallaga por el Acceso y descarga por el Puente Pumawasi.

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Puente Pumawasi.

Descargaran aguas de la cuneta del Acceso.

Foto Nº 05. Puente Pumawasi, lugar de descarga de la cuneta del Acceso al Puente Picota.

Foto Nº 06. Jr. Arica 2da. Cuadra. No hay cunetas y la calle está llena de lodo.

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Foto Nº 07. Jr. Comercio 5ta. Cuadra. No hay cunetas y la calle está intransitable.

Foto Nº 08. Jr. Comercio 5ta. Cuadra. No hay cunetas y esto hace que la lluvia se acumule en la calle.

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“CONSTRUCCION DE PAVIMENTO RIGIDO, CUNETAS Y AREAS VERDES EN LOS JIRONES: ACCESO AL PUENTE, ARICA CDRAS. 01 Y 02, COMERCIO CDRAS DEL 01 AL 07, SAN MARTIN CDRA. 01 Y SANTIAGO TELLO CDRAS

DEL 01-04, VILLA PICOTA, PROVINCIA DE PICOTA, REGION SAN MARTIN”49

Foto Nº 09. Jr. Comercio 4ta. Cuadra. No hay cunetas.

Foto Nº 10. Jr. Comercio 3ta. Cuadra. No hay cunetas. La calle transversal es el Jr. M. Grau donde se debe cdescargar las aguas pluviales de las anteriores cuadras del Jr. Comercio.

Municipalidad Provincial de Picota – San Martin.

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“CONSTRUCCION DE PAVIMENTO RIGIDO, CUNETAS Y AREAS VERDES EN LOS JIRONES: ACCESO AL PUENTE, ARICA CDRAS. 01 Y 02, COMERCIO CDRAS DEL 01 AL 07, SAN MARTIN CDRA. 01 Y SANTIAGO TELLO CDRAS

DEL 01-04, VILLA PICOTA, PROVINCIA DE PICOTA, REGION SAN MARTIN”50

Foto Nº 11.Vista final Jr. Comercio 2ta. Cuadra. No hay cunetas. La calle transversal es el Jr. M. Sucre podría descargarse las aguas de la 2da. Cuadra del Jr. Comercio y iniciarse el drenaje de la

1RA. Cuadra del Jr. Comercio y descarga en el Rio Huallaga.

Foto Nº 12. Vista final del Jr. Comercio 1ta. Cuadra. Hay cuneta en la margen derecha.

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“CONSTRUCCION DE PAVIMENTO RIGIDO, CUNETAS Y AREAS VERDES EN LOS JIRONES: ACCESO AL PUENTE, ARICA CDRAS. 01 Y 02, COMERCIO CDRAS DEL 01 AL 07, SAN MARTIN CDRA. 01 Y SANTIAGO TELLO CDRAS

DEL 01-04, VILLA PICOTA, PROVINCIA DE PICOTA, REGION SAN MARTIN”51

Foto Nº 13. Inicio del Jr. Comercio 1ra. Cuadra, lugar donde se construirá un muro de contención.

Foto Nº 14. Pasaje Comercio al inicio del Jr. Comercio 1ra. Cuadra.

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Foto Nº 15. Pasaje Comercio. Vista viniendo desde el Jr. Comercio 1ra. Cuadra e ingreso al Jr. San Martin.

Ingresoa al Jr. Santiago Tello.

Foto Nº 16. Vista desde el Pasaje Comercio al Jr. San Martin. Calle llena de lodo y agua estancada.

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Al Jr. San Martin.

Foto Nº 17. Vista final del Jr. Santiago Tello 4ta. Cuadra. Nótese la calle llena de lodo y agua estancada.

Foto Nº 18. Vista final del Jr. Santiago Tello 3ra. Cuadra. Calle llena de lodo y agua estancada.

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Foto Nº 19. Vista final del Jr. Santiago Tello 2ra. Cuadra. Calle llena de lodo y agua estancada.

Foto Nº 20. Vista inicial del Jr. Santiago Tello 2ra. Cuadra.

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Planos.

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