e. h.drenaje canal trapezoidal.xls
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PRECIPITACIONES MAXIMAS
AÑO PMAX 24H1983 30.001984 36.001985 59.201986 36.601987 39.101988 39.391989 38.101990 78.501991 38.701992 45.90
Para el cálculo de las precipitaciones maximas se trabajo con la estacion deJaén, las demas estaciones nos sirvieron para completar los datos faltantes, las precipitaciones se muestran a continuacion
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90ESTACION JAEN
PMAX
24H
ANALISIS CON DISTRIBUCION NORMAL
AÑO PRECIPITACION P ORDENADOS F(x) f(x)1983 30.000 78.500 0.992 0.0021984 36.000 59.200 0.853 0.0161985 59.200 45.900 0.549 0.0281986 36.600 39.390 0.370 0.0261987 39.100 39.100 0.362 0.0261988 39.390 38.700 0.352 0.0261989 38.100 38.100 0.336 0.0251990 78.500 36.600 0.299 0.0241991 38.700 36.000 0.285 0.0241992 45.900 30.000 0.162 0.017
MEDIA 44.149DESV.EST. 14.328
N 10.000
Media 44.15 44.15 0.46 0.0214153Des.Est 14.33 14.33 0.27 0.0080042Coef.As 1.87 1.87 1.32 -2.0014385
Pexc. Tr valor Z y=x+z*desv.est0.500 2 0.37 49.450.200 5 0.84 56.210.100 10 1.28 62.510.050 20 1.64 67.720.040 25 1.75 69.230.020 50 2.05 73.570.010 100 2.33 77.48
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 -
0.00500
0.01000
0.01500
0.02000
0.02500
0.03000 HISTOGRAMA
ANALISIS CON DISTRIBUCION LOG - NORMAL DE 2 PARAMETROS
AÑO P P ORDENADOS y = ln (x) F(x) f(x)
1983 30.000 78.500 4.363 0.986 0.1261984 36.000 59.200 4.081 0.883 0.7041985 59.200 45.900 3.826 0.610 1.3791986 36.600 39.390 3.674 0.393 1.3821987 39.100 39.100 3.666 0.383 1.3711988 39.390 38.700 3.656 0.369 1.3551989 38.100 38.100 3.640 0.348 1.3281990 78.500 36.600 3.600 0.296 1.2421991 38.700 36.000 3.584 0.276 1.2011992 45.900 30.000 3.401 0.106 0.656
media 44.15 3.75desv.stand 14.33 0.28
coef.asim 1.87 1.39
Pexc. Tr x=LN I0.500 2.000 42.483
0.200 5.000 53.693
0.100 10.000 60.686
0.050 20.000 67.142
0.040 25.000 69.149
0.020 50.000 75.233
0.010 100.000 81.162
MEDIA 44.15 MEDIA 3.749DESV.EST. 14.33 DESV.EST. 0.278N 10 C.ASIMETRIA 1.389
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 -
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
HISTOGRAMA DE LOS X
x (precipitaciones)
0 1 2 3 4 5
-
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60 HISTOGRAMA DE LOS Y
y = ln x
ANALISIS CON DISTRIBUCION LOG - NORMAL DE 3 PARAMETROS
AÑO P P ORDENADOS y = ln (x-a) F(x) f(x)
1983 30.000 78.500 5.342 0.991 0.3271984 36.000 59.200 5.245 0.864 2.8031985 59.200 45.900 5.173 0.565 5.0651986 36.600 39.390 5.135 0.375 4.8791987 39.100 39.100 5.133 0.366 4.8441988 39.390 38.700 5.131 0.355 4.7921989 38.100 38.100 5.128 0.338 4.7061990 78.500 36.600 5.119 0.297 4.4561991 38.700 36.000 5.115 0.281 4.3431992 45.900 30.000 5.078 0.147 2.955
MEDIA 5.1600 MEDIA X 44.15 DESV.EST. 0.0777 DESV.EST. 14.33 a (130.50)
-130.5
C.ASIM 1.745
media 44.15 5.16
desv.stand 14.33 0.08
coef.asimet. 1.87 1.74
a -130.00
Pexc. Tr e^x+a=I 5' x=LN (I-a)0.500 2 44.16 5.160.200 5 55.93 5.230.100 10 62.39 5.260.050 20 67.90 5.290.040 25 69.54 5.300.020 50 74.29 5.320.010 100 78.66 5.34
5.05 5.10 5.15 5.20 5.25 5.30 5.35 5.40 -
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
LN3; C.A.=0.027
MEDIA 3.7491 DESV.EST. 0.2783
C.ASIMETRIA 1.3885
4 4 4
-
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
LN2
ANALISIS CON DISTRIBUCION GUMBELVar. Reducida
AÑO P P ORDENADOS y = (x - u)/a Tr1983 30.00 78.50 2.77 16.491984 36.00 59.20 1.49 4.971985 59.20 45.90 0.61 2.391986 36.60 39.39 0.18 1.771987 39.10 39.10 0.16 1.741988 39.39 38.70 0.13 1.721989 38.10 38.10 0.09 1.671990 78.50 36.60 -0.01 1.581991 38.70 36.00 -0.04 1.541992 45.90 30.00 -0.44 1.27
MEDIA 44.15 0.4952 DES. ESTA 14.33 0.9496
c 10Yn= 0.4952Sn= 0.9496
a= 15.09 u= 36.68
Tr Pexc.(1/Tr) Pno exc. ln(1-1/Tr) e(-y) y=-(LN(e(-y))) x=u+a*y2 0.500 0.500 -0.693 0.693 0.367 42.2075 0.200 0.800 -0.223 0.223 1.500 59.309
10 0.100 0.900 -0.105 0.105 2.250 70.63220 0.050 0.950 -0.051 0.051 2.970 81.49325 0.040 0.960 -0.041 0.041 3.199 84.93850 0.020 0.980 -0.020 0.020 3.902 95.551
100 0.010 0.990 -0.010 0.010 4.600 106.086
1.00 10.00 100.000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
f(x) = 18.3226918971396 ln(x) + 28.4256663110442R² = 0.992161434265854
Tr (AÑOS)
Q (m3/s))
VALORES GUMBEL
Media reducida Yn.
n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910 0.4952 0.4996 0.5035 0.5070 0.5100 0.5128 0.5157 0.5181 0.5202 0.522020 0.5230 0.5252 0.5268 0.5283 0.5296 0.5309 0.5320 0.5332 0.5343 0.535330 0.5362 0.5371 0.5380 0.5388 0.5396 0.5402 0.5410 0.5418 0.5424 0.543040 0.5436 0.5442 0.5448 0.5453 0.5458 0.5463 0.5468 0.5473 0.5477 0.548150 0.5485 0.5489 0.5493 0.5497 0.5501 0.5504 0.5508 0.5511 0.5515 0.551860 0.5521 0.5524 0.5527 0.5530 0.5533 0.5535 0.5538 0.5540 0.5543 0.554570 0.5548 0.5550 0.5552 0.5555 0.5557 0.5559 0.5561 0.5563 0.5565 0.556780 0.5569 0.5570 0.5572 0.5574 0.5576 0.5578 0.5580 0.5581 0.5583 0.558590 0.5586 0.5587 0.5589 0.5591 0.5592 0.5593 0.5595 0.5596 0.5598 0.5599
100 0.5600
Desviación tÍpica reducida Sn.
n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910 0.9496 0.9676 0.9833 0.9971 1.0095 1.0206 1.0316 1.0411 1.0493 1.056520 1.0628 1.0696 1.0754 1.0811 1.0864 1.0915 1.0961 1.1004 1.1047 1.108630 1.1124 1.1159 1.1193 1.2260 1.1255 1.1285 1.1313 1.1339 1.1363 1.388040 1.1413 1.1430 1.1458 1.1480 1.1499 1.1519 1.1538 1.1557 1.1574 1.159050 1.1607 1.1623 1.1638 1.1658 1.1667 1.1681 1.1696 1.1708 1.1721 1.173460 1.1747 1.1759 1.1770 1.1782 1.1793 1.1803 1.1814 1.1824 1.1834 1.184470 1.1854 1.1863 1.1873 1.1881 1.1890 1.1898 1.1906 1.1915 1.1923 1.193080 1.1938 1.1945 1.1953 1.1959 1.1967 1.1973 1.1980 1.1987 1.1994 1.200190 1.2007 1.2013 1.2020 1.2026 1.2032 1.2038 1.2044 1.2049 1.2055 1.2060
100 1.2065
ANALISIS DE BONDAD
DATOSProbabilidad de excedencia F(x) Diferencia Delta D
Empírica Normal LN2 LN3 Gumbel Normal LN2 LN3 Gumbel
1 0.0909 0.0083 0.0137 0.0095 0.0606 0.0827 0.0772 0.0814 0.03032 0.1818 0.1468 0.1165 0.1356 0.2013 0.0351 0.0653 0.0462 0.01953 0.2727 0.4514 0.3905 0.4346 0.4188 0.1786 0.1178 0.1619 0.14614 0.3636 0.6301 0.6070 0.6253 0.5663 0.2665 0.2434 0.2616 0.20275 0.4545 0.6377 0.6172 0.6336 0.5733 0.1832 0.1627 0.1790 0.11876 0.5455 0.6481 0.6312 0.6449 0.5829 0.1027 0.0858 0.0995 0.03757 0.6364 0.6636 0.6522 0.6618 0.5975 0.0272 0.0158 0.0254 0.03898 0.7273 0.7009 0.7039 0.7028 0.6340 0.0264 0.0234 0.0245 0.09339 0.8182 0.7152 0.7241 0.7186 0.6486 0.1029 0.0941 0.0996 0.1696
10 0.9091 0.8383 0.8944 0.8534 0.7892 0.0708 0.0147 0.0557 0.1199
0.26648 0.24340 0.26162 0.20268
Aceptada Aceptada Aceptada Aceptada0.4301
Como todas las estaciones son menores a 0.4301 se tomará la menor de todas ellas, entonces se optó por tomar 0.20268 que es la distribución de GUMBEL
id: Intensidad de lluvia sin considerar el tiempo de retornoFórmula de GRUNSKY Donde: i24 : Intensidad de lluvia sin considerar el tiempo de retorno
d : duración del aguacero en horas.
DETERMINACION DE LAS CURVAS IDF
AñoPmáx. 24 hr. I24
Intensidad Historica (mm/hr)Duración de Lluvia, en minutos
(mm) (mm/hr) 5 10 15 20 25 301983 30.00 1.25 21.21 15.00 12.25 10.61 9.49 8.661984 36.00 1.50 25.46 18.00 14.70 12.73 11.38 10.391985 59.20 2.47 41.86 29.60 24.17 20.93 18.72 17.091986 36.60 1.53 25.88 18.30 14.94 12.94 11.57 10.571987 39.10 1.63 27.65 19.55 15.96 13.82 12.36 11.291988 39.39 1.64 27.85 19.70 16.08 13.93 12.46 11.371989 38.10 1.59 26.94 19.05 15.55 13.47 12.05 11.001990 78.50 3.27 55.51 39.25 32.05 27.75 24.82 22.661991 38.70 1.61 27.37 19.35 15.80 13.68 12.24 11.171992 45.90 1.91 32.46 22.95 18.74 16.23 14.51 13.25
Promedio 31.22 22.07 18.02 15.61 13.96 12.74Desv. Stand. 10.13 7.16 5.85 5.07 4.53 4.14
n° datos 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00yn 0.4952 0.4952 0.4952 0.4952 0.4952 0.4952Sn 0.9496 0.9496 0.9496 0.9496 0.9496 0.9496a 10.6691 7.5442 6.1598 5.3345 4.7714 4.3556u 25.9347 18.3386 14.9734 12.9674 11.5984 10.5878
Tr Duración de la lluvia en minutostr años 5 10 15 20 25 30
2 29.85 21.10 17.23 14.92 13.35 12.185 41.94 29.65 24.21 20.97 18.76 17.12
10 49.94 35.32 28.84 24.97 22.34 20.3915 54.46 38.51 31.44 27.23 24.36 22.2320 57.62 40.75 33.27 28.81 25.77 23.5230 62.04 43.87 35.82 31.02 27.75 25.33
CURVAS IDF: Se determinará con la ecuación de GRUNSKY, la cual se muestra a continuación
id=i24 (24/d)^0.5
50 67.56 47.78 39.01 33.78 30.22 27.5875 71.93 50.86 41.53 35.96 32.17 29.36
100 75.01 53.04 43.31 37.51 33.55 30.62
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10
.0
11
.0
12
.0
13
.0
14
.0
15
.0
16
.0
17
.0
18
.0
19
.0
20
.0
21
.0
22
.0
23
.0
24
.0
25
.0
26
.0
27
.0
28
.0
29
.0
30
.0
31
.0
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
f(x) = 128.851143290883 x^-0.5
DIAGRAMA (I.D.F)
tr=2
tr=5
tr=10
tr=15
tr=20
Power (tr=20)
tr=30
tr=50
tr=75
tr=100
TC(Min)
Inte
nsid
ad(m
m/h
)
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10
.0
11
.0
12
.0
13
.0
14
.0
15
.0
16
.0
17
.0
18
.0
19
.0
20
.0
21
.0
22
.0
23
.0
24
.0
25
.0
26
.0
27
.0
28
.0
29
.0
30
.0
31
.0
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
f(x) = 128.851143290883 x^-0.5
DIAGRAMA (I.D.F)
tr=2
tr=5
tr=10
tr=15
tr=20
Power (tr=20)
tr=30
tr=50
tr=75
tr=100
TC(Min)
Inte
nsid
ad(m
m/h
)
i24 : Intensidad de lluvia sin considerar el tiempo de retorno
Tr P(mm)1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 22.0 24.0
0.25 0.31 0.38 0.44 0.50 0.56 0.64 0.73 0.79 0.83 0.87 0.90 0.93 0.97 1.00
2.00 42.207 10.55 6.54 5.35 4.64 4.22 3.94 3.38 3.08 2.78 2.50 2.30 2.11 1.96 1.86 1.76
5.00 59.309 14.83 9.19 7.51 6.52 5.93 5.54 4.74 4.33 3.90 3.52 3.22 2.97 2.76 2.61 2.47
10.00 70.632 17.66 10.95 8.95 7.77 7.06 6.59 5.65 5.16 4.65 4.19 3.84 3.53 3.28 3.11 2.94
20.00 81.493 20.37 12.63 10.32 8.96 8.15 7.61 6.52 5.95 5.36 4.83 4.43 4.07 3.79 3.59 3.40
25.00 84.938 21.23 13.17 10.76 9.34 8.49 7.93 6.80 6.20 5.59 5.04 4.62 4.25 3.95 3.74 3.54
50.00 95.551 23.89 14.81 12.10 10.51 9.56 8.92 7.64 6.98 6.29 5.66 5.20 4.78 4.44 4.21 3.98
100.00 106.086 26.52 16.44 13.44 11.67 10.61 9.90 8.49 7.74 6.98 6.29 5.77 5.30 4.93 4.68 4.42
0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.00.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
CURVAS IDF PARA CARRETERA SALLIQUE-PIQUIJACA
Tr=2 años
Tr=5 años
Tr=10 años
Tr=20 años
Tr=25 años
Tr=50 años
Tr=100 años
Tc(horas)
INTE
NSI
DA
D (m
m/h
r)
0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.00.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
CURVAS IDF PARA CARRETERA SALLIQUE-PIQUIJACA
Tr=2 años
Tr=5 años
Tr=10 años
Tr=20 años
Tr=25 años
Tr=50 años
Tr=100 años
Tc(horas)
INTE
NSI
DA
D (m
m/h
r)
48.0
1.32
1.16
1.63
1.94
2.24
2.34
2.63
2.92
0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.00.00
5.00
10.00
15.00
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25.00
30.00
CURVAS IDF PARA CARRETERA SALLIQUE-PIQUIJACA
Tr=2 años
Tr=5 años
Tr=10 años
Tr=20 años
Tr=25 años
Tr=50 años
Tr=100 años
Tc(horas)
INTE
NSI
DA
D (m
m/h
r)
0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.00.00
5.00
10.00
15.00
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CURVAS IDF PARA CARRETERA SALLIQUE-PIQUIJACA
Tr=2 años
Tr=5 años
Tr=10 años
Tr=20 años
Tr=25 años
Tr=50 años
Tr=100 años
Tc(horas)
INTE
NSI
DA
D (m
m/h
r)
DISEÑO DE CUNETA SUPERIOR MICROCUENCA
Se diseñara una cuneta en la parte alta de la ciudad de tal forma que sea capaz de transportar, el agua para una max. Preciptacion.
CUNETAPara el calculo del caudal se tendra en cuenta el metodo racional para esto se usara los diagramas IDF, que presentamos acontinuacion
4.0
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70.00
80.00
DIAGRAMA (I.D.F)
tr=2
tr=5
tr=10
tr=15
tr=20
tr=30
tr=50
tr=75
tr=100
TC(Min)
Intensidad(mm/h)
Para el diseño de la cuneta se tendra en cuenta el periodo de retorno, de 2 - 10 años, según lo queespecifica el RNE , se puede considerar un tiempo de retorno de 20 años, para la cuneta delsistema de drenaje mayor ( zona alta de la ciudad)
Donde:Q : Caudal de diseño (m3/s)C : Coef. De escorrentia superficial ( adim)I : Intensidad de precipitacion (mm/h)A : Area de la micricuenca hidrografica (Km2)
Longitudes de los tramos mas lejanos de la cuenca a los sitios de concentración592.620 m445.820 m377.000 m
Por Kirpich se tiene un tiempo de concentración de
L1 = 592.62 m. S = 0.048 A= 0.613Tc = 8.56 min.
L2 = 445.82 m. S = 0.065 A= 0.613Tc = 6.11 min.
L3 = 377.00 m. S = 0.066 A= 0.613Tc = 5.33 min.
Se calculará el tiempo de concentración cuando el agua abandona la cuneta y va hacia el canal principal.
L4 = 248.5 m. S = 0.056
Tc = 4.1 min.
L5 = 156.4 m. S = 0.067
Tc = 2.7 min.
El tiempo de concentracion total sera la sumatoria de los 2 tc máximos encontrados:
Tc total= 12.68 min.
Entonces se tomara el tiempo de concentracion de 12 min Por lo tanto con el tc minimo de 12 min se observa en las curvas IDF, una intensidad de:
I = 36.1847 mm/h
Luego se reemplaza en la formula racional y se tiene:
Q = 1.54 m3/s
l1 =l2=l3=
Km2
Km2
Km2
Tc=0.0003245∗(L /S 0̂ . 5) 0̂ . 77
Q=0.278∗CIA
Q=0.278∗CIA
Tirante normal Y = 0.40
SECCION DE LA CUNETA MAYOR
Se diseñará un canal de maxima eficiencia hidraulica
Datos:0.048
S= 0.064n= 0.016Z= 30
1H= 0.330 mT= 1.167 m
BH = 0.15 m ZB= 0.467 m
CALCULO DEL CAUDAL POR MANNING:
A= 0.283
R= 0.202 m
Por lo tanto el caudal es que podra soportar esta sección sera de:
Q = 1.54
S cuenca=
Cálculo del área hidraulica.
m2
Cálculo del radio hidraulico.
m3/s
Q= A∗R2 /3∗S1/2
n
A=√3∗Y2
R=Y2
Q=An
∗R2/3∗s1/2
DISEÑO DE CUNETA SUPERIOR MICROCUENCA
Se diseñara una cuneta en la parte alta de la ciudad de tal forma que sea capaz de transportar, el agua
Para el calculo del caudal se tendra en cuenta el metodo racional para esto se usara los diagramas IDF,
4.0
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DIAGRAMA (I.D.F)
tr=2
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tr=15
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TC(Min)
Intensidad(mm/h)