DISEO DE UNA BOCATOMA RIO CHICAMA

INFORMACION GENERALEl ro Chicama es el curso principal de la subcuenca . Se forma por la confluencia de los ros Huancay y Chuquillanqui a una altitud de 670m. En el anexo Tambo del distrito de Cascas, provincia de Gran Chim, Dpto. La Libertad. En su recorrido presenta por lo general un cauce estable y por su baja pendiente predomina la deposicin de sedimentos. Alcanza una longitud de 92.131 km hasta la desembocadura y una pendiente de S=0.0075.

Sucede algo similar que a los ros anteriores (Santanero, Quirripano). En estiaje el agua se agota antes de llegar a la desembocadura. El caudal es captado totalmente en la toma del canal Roma (Ascope). Estas aguas tienen uso agrcola y poblacional. Para uso agrcola se captan a travs de tomas rusticas y de concreto y se conducen para el riego de caa de azcar principalmente.Las captaciones para uso poblacional, atienden los sectores de Pampa Jaguey, Quemarron, Ascope y Chicama. Totalizando un caudal de 0.240 m3/s (Ver cuadro de registro de caudales de la Junta de usuarios del subdistrito de riego Chicama JUSDRCH). Se ha definido 3 secciones de aforo en el tramo de la cuenca media, siendo estos el puente Tambo (actual limnimetro de la JUSDRCH), puente Moreno y en las cercanas de la estacin Salinar. En la primera campaa de aforos (octubre 2003) se registraron 1.837 m3/s, 1.150 m3/s y 1.059 m3/s respectivamente.

CAUDALES:Las dos estaciones hidromtricas identificadas en el ro Chicama se encuentran no operativas. Siendo los registros encontrados desde 1968 1972 / 1980 1993 en la estacin Salinar y de 1968 1980 / 1993 1998 en la estacin Tambo. La falta de estacin hidromtrica en la cuenca no permite analizar cules son las descargas del ro desde 1998 cuando lo destruyo el Fenmeno El Nio, por lo que se hace imprescindible la reactivacin de la estacin en las cercanas de Salinar porque rene las condiciones hidrolgicas apropiadas y es la zona del ro en donde las condiciones hidrulicas se pueden adecuar para la implementacin de una estacin. El caudal medio anual es de 26.75m/s y de 23.63m/s cuando no se considera la influencia del Fenmeno El Nio de 1925, 1933, 1983 y 1998.AoCaudal (QX)

1,96814.34

1,96959.01

1,97042.3

1,971163.44

1,972188.76

1,973232.99

1,97466.59

1,975179.72

1,97687.78

1,977147.95

1,97812.42

1,97989.46

1,98019.11

1,981124.59

1,98226.70

1,983300.33

1,984179.93

1,98524.86

1,98656.04

1,98765.59

1,98836.17

1,98999.92

1,99014.23

1,99129.43

1,99219.44

1,993116.19

1,99466.14

1,99532.15

1,99698.46

1,99714.97

1,998694.80

1,999118.01

2,000197.54

2,001163.25

2,00288.73

2,00398.03

2,00495.10

ANALISIS ESTADISTICO DE MAXIMAS DESCARGAS:Se realizara el anlisis de caudales mximos para un periodo de retorno: T = 100 aos con la aplicacin de los siguientes modelos probabilsticos:

AoCaudal (QX)(QX - QP)2(QX - QP)3 Ln (QX)( Ln (QX)-QY)2( Ln (QX)-QY)3

1,96814.349,122-871,272.302.662.56-4.10

1,96959.012,585-131,410.624.080.03-0.01

1,97042.34,563-308,238.223.740.27-0.14

1,971163.442,872153,899.835.100.690.58

1,972188.766,227491,345.755.240.950.93

1,973232.9915,1631,867,203.835.451.411.67

1,97466.591,871-80,960.994.200.000.00

1,975179.724,882341,084.635.190.860.80

1,97687.78487-10,750.754.470.040.01

1,977147.951,45255,303.995.000.540.39

1,97812.429,493-924,879.892.523.04-5.31

1,97989.46416-8,477.864.490.050.01

1,98019.118,234-747,143.612.951.73-2.27

1,981124.592173,202.174.830.310.18

1,98226.706,914-574,903.873.280.96-0.94

1,983300.3336,2826,911,056.605.702.082.99

1,984179.934,911344,169.385.190.860.80

1,98524.867,223-613,919.993.211.10-1.16

1,98656.042,896-155,812.424.030.06-0.01

1,98765.591,959-86,706.204.180.010.00

1,98836.175,429-399,998.543.590.46-0.31

1,98999.9299-979.314.600.120.04

1,99014.239,143-874,286.122.662.59-4.16

1,99129.436,467-520,116.903.380.78-0.69

1,99219.448,174-739,021.712.971.68-2.18

1,993116.1940254.774.760.240.12

1,99466.141,911-83,513.864.190.010.00

1,99532.156,037-469,107.223.470.63-0.50

1,99698.46130-1,477.864.590.110.03

1,99714.979,002-854,144.702.712.43-3.78

1,998694.80342,166200,149,740.776.545.2011.85

1,999118.0167543.234.770.260.13

2,000197.547,689674,282.955.291.041.07

2,001163.252,852152,268.685.100.690.57

2,00288.73446-9,421.394.490.050.01

2,00398.03140-1,651.634.590.100.03

2,00495.10218-3,209.404.550.080.02

Suma =4,064.47527,778202,672,951157.76034.026-3.298

PARAMETROS ESTADISTICOS

Media (QX)Desv. EstandarCoef. AsimetriaCoef. Variacion

QXSXCSCv

109.851121.0813.3531.102

QYSYCSYCvY

4.2640.972-0.1050.228

a) DISTRIBUCION LOGNORMAL DE DOS PARAMETROSParametros Estadisticos

Campo Normal

N = 37.00

QX = 109.85

SX = 121.08

CS =3.35

Cv = 1.10

Campo Transformado

QY = 4.26

SY = 0.97

CSY = -0.11

CvY = 0.23

K = F(1-1/TR)

K = F0.99

K = 2.33

QESP = Exp (QY + K SY)

QESP = 682.29

Iintervalo de Confianza

411.311,131.77

TR (Aos)ProbabilidadF(1-1/TR)K = ZQESPIntervalo de confianza

(-)(+)

20.50000.50000.000071.0842.85117.91

50.20000.80000.8416161.1097.12267.23

100.10000.90001.2816247.08148.95409.85

250.04000.96001.7507389.86235.03646.70

500.02000.98002.0537523.44315.56868.29

750.01330.98672.2164613.10369.601,017.00

1000.01000.99002.3263682.29411.311,131.77

1500.00670.99332.4747788.17475.151,307.41

2000.00500.99502.5758869.56524.211,442.43

3000.00330.99672.7131993.66599.031,648.29

4000.00250.99752.80701,088.73656.341,805.98

5000.00200.99802.87821,166.68703.331,935.28

10000.00100.99903.09021,433.81864.372,378.40

b) DISTRIBUCION DE GUMBEL O EXTREMA TIPO IParametros Estadisticos

Campo Normal

N = 37.00

QX = 109.85

SX = 121.08

CS =3.35

Cv = 1.10

Campo Transformado

QY = 4.26

SY = 0.97

CSY = -0.11

CvY = 0.23

K1 = TR/(TR -1)

K1 = 1.0101

Ln(Ln(K1)) = -4.60

KT = 3.14

QESP = QX + KT SX

QESP = 489.64

Iintervalo de Confianza

361.17618.12

TR (Aos)ProbabilidadLn Ln TR/(TR -1)KTQESPIntervalo de confianza

(-)(+)

20.5000-0.3665-0.1689.9659.91120.01

50.2000-1.49990.72196.96146.35247.57

100.1000-2.25041.30267.81199.45336.16

250.0400-3.19852.04357.32265.15449.49

500.0200-3.90192.59423.73313.44534.01

750.0133-4.31082.91462.32341.40583.24

1000.0100-4.60013.14489.64361.17618.12

1500.0067-5.00733.45528.08388.93667.22

2000.0050-5.29583.68555.32408.59702.04

3000.0033-5.70214.00593.67436.25751.10

4000.0025-5.99024.22620.87455.85785.90

5000.0020-6.21364.39641.96471.04812.89

10000.0010-6.90734.94707.45518.17896.72

c) DISTRIBUCION LOG - PEARSON III O GAMA DE TRES PARAMETROS

Parametros Estadisticos

Campo Normal

N = 37.00

CS =3.35

Cv = 1.10

Campo Transformado

QY = 4.26

SY = 0.97

CSY = -0.11

K = F(1-1/TR)

K = F0.9900

Z =2.33

Z2-1=4.41

Z3-6Z=-1.37

CS/6 =-0.02

KT = 2.249

QESP = Exp(QY + KT SY)

QESP = 632.70

Iintervalo de Confianza

386.131,036.71

Factor de Frecuencia

KT = Z + (Z2-1) (CS/ 6) + (1/3) (Z3 - 6Z) (CS/ 6)2 - (Z2-1) (CS/ 6)3 + Z (CS/ 6)4+ (1/3) (CS/ 6)5

TR (Aos)ProbabilidadZKTQESPIntervalo de confianza

(-)(+)

20.50000.00000.017672.3055.5994.05

50.20000.84160.8463161.83119.12219.84

100.10001.28161.2697244.25171.55347.75

250.04001.75071.7139376.16248.88568.55

500.02002.05371.9969495.28314.27780.55

750.01332.21642.1474573.35355.49924.70

1000.01002.32632.2487632.70386.131,036.71

1500.00672.47472.3848722.17431.321,209.14

2000.00502.57582.4770789.94464.861,342.36

3000.00332.71312.6017891.74514.251,546.35

4000.00252.80702.6868968.60550.831,703.20

5000.00202.87822.75091,030.94580.121,832.11

10000.00103.09022.94121,240.45676.242,275.38

De acuerdo a la informacin estadsticas de mximas descargas mensuales registradas en la estacin Salinar del ro chicama, se ha calculado el caudal de diseo con un periodo de retorno de 100 aos utilizando la formulas empricas de diseo en los mtodos estadsticos ya presentados por lo cual se obtuvo un caudal de diseo de Q=490.00m3/s.

CALCULO HIDRAULICO

I. TABLAS A UTILIZAR

Tabla N 01

Coeficiente de Contraccin,

Velocidad (m/s)Longitud libre entre los estribos

10 m.13 m.16 m.18 m.21 m.25 m.30 m.

4.000.850.890.910.920.930.940.95

Velocidad (m/s)Longitud libre entre los estribos

42 m.52 m.63 m.106 m.124 m.200 m.

4.000.960.970.980.990.990.99

Seleccionan : Vm = 3.314Velocidad media (m/s)

B = 90.100Ancho efectivo (m)

= 0.990

Tabala n 04 : Valores del Coeficiente

Periodo de Retorno (Aos)Probabilidad de Retorno (%)Coeficiente

0.000.77

2.0050.000.82

5.0020.000.86

10.0010.000.90

20.005.000.94

50.002.000.97

100.001.001.00

300.000.331.03

500.000.201.05

1,000.000.101.07

Periodo de Retorno (Aos) =====>100.00

= 1.00

Tabla N 02

CLASIFICACION SEGN EL TAMAO DE PARTICULAS

Tamao (mm)Tipo de material

4000-2000Canto rodado muy grande

2000-1000Canto rodado grande

1000-500Canto rodado medio

500-250Canto rodado pequeo

250-130Cascajo grande

130-64Cascajo pequeo

64-32Grava muy gruesa

32-16Grava gruesa

16-8Grava media

8-4Grava fina

4-2Grave muy fina

2-1Arena muy gruesa

1-0.500Arena gruesa

0.500-0.250Arena media

0.250-0.125Arena fina

0.125-0.062Arena muy fina

0.062-0.031Limo grueso

0.031-0.016Limo medio

0.016-0.008Limo fino

0.008-0.004Limo muy fino

0.004-0.002Arcilla gruesa

0.002-0.001Arcilla media

0.001-0.0005Arcilla fina

0.0005-0.00024Arcilla muy fina

Fuente : UNION GEOFISICA AMERICANA (AGU)

Dimetro medio (D100) = 9.52500 =====> Grava media

Material :=====> NO COHESIVO

Tabla N 03

SELECCIN DE x EN SUELOS COHESIVOS (Tn/m3) o SUELOS NO COHESIVOS (mm)

Peso especifico Tn/m3X1/(X +1)D (mm)X1/(X +1)

0.800.520.660.050.430.70

0.830.510.660.150.420.70

0.860.500.670.500.410.71

0.880.490.671.000.400.71

0.900.480.681.500.390.72

0.930.470.682.500.380.72

0.960.460.684.000.370.73

0.980.450.696.000.360.74

1.000.440.698.000.350.74

1.040.430.7010.000.340.75

1.080.420.7015.000.330.75

1.120.410.7120.000.320.76

1.160.400.7125.000.310.76

1.200.390.7240.000.300.77

1.240.380.7260.000.290.78

1.280.370.7390.000.280.78

1.340.360.74140.000.270.79

1.400.350.74190.000.260.79

1.460.340.75250.000.250.80

1.520.330.75310.000.240.81

1.580.320.76370.000.230.81

1.640.310.76450.000.220.82

1.710.300.77570.000.210.83

1.800.290.78750.000.200.83

1.890.280.781,000.000.190.84

2.000.270.79

Ps (T/m3)Dm (mm)

- X1/(X +1) = 9.53 X1/(X +1) =

0.34240.74