UNIVERSIDAD NACIONAL “SANTIAGO ANTÚNEZ DE MÁYOLO”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL “ESTUDIO HIDROLOGICO_CUENCA DEL RIO HUARI”
ESCUELA ACADEMICA
:
ASIGNATURA
:
INGENIERIA CIVIL
HIDROLOGIA
TEMA
:
ESTUDIO HIDROLOGICO
CICLO
:
VII
DOCENTE
RESPONSABLES ˃ ˃ ˃ ˃
: ING. DIAZ SALAS ABELARDO MANRIQUE
:
ANAYA CHAVEZ WILDER AMIEL JUSTINIANO CANCHA HEYNER REYNALDO ORDEANO RIOS IVAN FERNANDO SOLORZANO VILLANUEVA ALVARO
112.0904.327 112.0904.359 02.0183.3.uc 131.0904.485
HUARAZ – PERU 2015
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INDICE I.
INTRODUCCION .......................................................................................................................... 8 1.1. Objetivos .................................................................................................................................. 9 1.2. Problema .................................................................................................................................. 9 1.3. Justificación.............................................................................................................................. 9
II.
DESCRIPCION DE LA ZONA DE ESTUDIO................................................................................. 10 2.1. Cuenca De Huari ................................................................................................................. 10 2.1.1. Ubicación .................................................................................................................... 10 2.1.2. Hidrografía y Fisiografía ......................................................................................... 12 2.1.3. Población Dentro de la Cuenca .............................................................................. 14 2.1.4. Hidrología de la Cuenca ........................................................................................... 15
III. ANTECEDENTES........................................................................................................................... 15 3.1.1. Antecedentes Nacionales ........................................................................................ 15 3.1.2. Antecedentes Locales............................................................................................... 15 IV. CAPITULO I: PARAMETROS HIDROLOGICOS DE LA CUENCA ................................. 16 4.1. Forma de la Cuenca ............................................................................................................ 16 4.1.1. Delimitación de la Cuenca ....................................................................................... 16 4.1.2. Área y Perímetro de la Cuenca ............................................................................... 16 4.2. Índices de la Cuenca ........................................................................................................... 16 4.2.1. Factor Forma ............................................................................................................. 16 4.2.2. Coeficiente de Compacidad o Índice de Gravelius.............................................. 17 4.3. Elevación Media de la Cuenca .......................................................................................... 17 4.3.1. Promedio Ponderado de las Áreas Entre las Curvas De Nivel ......................... 17 4.3.2. Criterio de la Curva Hipsométrica ......................................................................... 18 4.4. Determinación de la Pendiente Media de la Cuenca ................................................... 19 4.4.1. Criterio de Alvord ..................................................................................................... 19 4.4.2. Criterio del Rectángulo Equivalente ..................................................................... 20 4.4.3. Criterio de Nash ........................................................................................................ 21 4.5. Pendiente del Curso Principal ......................................................................................... 22
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4.5.1. Método del Área Compensada................................................................................ 22 4.5.2. Metodo de Taylor Shwart ........................................................................................ 23 4.6. Sistema de Drenaje ............................................................................................................ 25 4.6.1. Orden de las Corrientes del Agua .......................................................................... 25 4.6.2. Densidad de Drenaje ................................................................................................ 26 4.6.3. Densidad de Corriente ............................................................................................. 26 V. CAPITULO II: TRATAMIENTO DE DATOS ......................................................................... 27 5.1. OBJETIVOS ................................................................................................................................. 27 5.1.1.
Objetivo General .......................................................................................................... 27
5.1.2.
Objetivos Específicos.................................................................................................... 27
5.2. JUSTIFICACION......................................................................................................................... 27 5.3. ANTECEDENTES ....................................................................................................................... 27 5.3.1.
DATOS GENERALES ................................................................................................ 28
a.
Estadística Descriptiva:.............................................................................................. 28
b.
Estadística Matemática: ............................................................................................. 28
5.4. MEDIDAS DE DISTRIBUCIONES ................................................................................... 29 5.4.1. MEDIDA DE TENDENCIA CENTRAL ................................................................. 29 5.4.1.1.
LA MEDIA ARITMETICA: ............................................................................... 30
5.4.1.2.
LA MEDIANA: .................................................................................................... 30
5.4.1.3.
LA MODA: ........................................................................................................... 31
5.4.2. MEDIDAS DE DISPERSION ................................................................................... 31 5.4.2.1.
RANGO: ................................................................................................................ 31
5.4.2.2.
VARIANZA: ......................................................................................................... 31
5.4.2.3.
DESVIACION ESTANDAR(S): ......................................................................... 32
5.5. CORRELACIÓN Y REGRESIÓN..................................................................................... 32 5.5.1. CORRELACION (r): ................................................................................................. 32 5.5.2. REGRESIÓN: ............................................................................................................. 33 5.6. COMPLETACION Y EXTENSIÓN DE DATOS ............................................................. 36 A.
TECNICAS: ................................................................................................................ 36
B.
PROCESO: ................................................................................................................. 36
5.7. ANÁLISIS DE CONSISTENCIA ....................................................................................... 38
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5.7.1. ANÁLISIS VISUAL GRÁFICO: .............................................................................. 38 5.7.2. ANÁLISIS ESTADÍSTICO:...................................................................................... 39 5.7.3. ANÁLISIS DOBLE MASA: ...................................................................................... 39 5.8. ANÁLISIS DE SALTOS ...................................................................................................... 39 5.8.1. CONSISTENCIA DE LA MEDIA ............................................................................ 39 5.8.2. CONSISTENCIA DE LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR. ....................................... 41 5.8.3. CORRECCIÓN DE DATOS: .................................................................................... 42 5.9. ANÁLISIS DE TENDENCIA ............................................................................................. 43 5.9.1. TENDENCIA A LA MEDIA (Tm) ........................................................................... 43 5.9.2. TENDENCIA A LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR: ................................................. 45 5.10. TABLA DE FRECUENCIAS .............................................................................................. 46 VI. CAPITULO III: ESTADISTICA Y PROBALIDAD ...................................................................... 50 6.1. OBJETIVOS.................................................................................................................................... 50 6.3.1.
OBJETIVO GENERAL: ...................................................................................................... 50
6.3.2.
OBJETIVOS SECUNDARIO:.............................................................................................. 50
6.2. JUSTIFICACION......................................................................................................................... 50 6.3. MARCO TEORICO..................................................................................................................... 51 6.3.1.
LA ESTADISTICA APLICADA A LA HIDROLOGIA .............................................................. 51
6.1.1. CONCEPTO GENERALES................................................................................................ 51 6.1.2. CONCEPTOS BÁSICOS DE ESTADÍSTICA ....................................................................... 51 6.1.3. OBTENCIÓN DE DATOS. ............................................................................................... 52 6.1.4. PRESENTACIÓN DE DATOS........................................................................................... 52 6.3.2.
HERRAMIENTAS DE LA ESTADISTICA ............................................................................ 53
6.1.1. HISTOGRAMA Y POLIGONOS DE FRECUENCIA ............................................................ 53 6.1.2. RANGO ......................................................................................................................... 53 6.1.3. MEDIA........................................................................................................................... 54 6.1.4. MEDIANA...................................................................................................................... 54 6.1.5. MODA ........................................................................................................................... 55 6.1.6. VARIANZA..................................................................................................................... 55 6.1.7. COEFICIENTE DE CORRELACION................................................................................... 56 6.1.8. COEFICIENTE DE VARIACION ....................................................................................... 56 UNASAM/FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
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6.1.9. COEFICIENTE DE MOMENTO DE ASIMETRIA O SESGO ............................................... 56 6.1.10.
COEFICIENTE DE CURTOSIS .................................................................................... 57
6.1.11.
DESVIACION ESTANDAR MUESTRAL ..................................................................... 57
6.3.3.
DISTRIBUCIONES DE PROBABILIDAD EN HIDROLOGIA ................................................. 57
6.1.1. CONCEPTOS BÁSICOS................................................................................................... 57 6.1.2. ANALISIS DE FRECUENCIA ............................................................................................ 58 6.1.3. DISTRIBUCIONES DE PROBABILIDAD PARA VARIABLES CONTINUAS......................... 59 6.3.4.
PERIODO DE RETORNO .................................................................................................. 62
VII. CAPITULO IV: ESTUDIO CLIMATOLOGICO.............................................................................. 63 7.1. Información disponible ........................................................................................................ 63 7.2. Temperatura ......................................................................................................................... 64 7.2.1. Temperatura media multianual con información macro regional .............. 64 7.2.2. Temperatura promedio mensual con información regional......................... 65 7.3. Humedad relativa ................................................................................................................. 66 7.4. Viento .................................................................................................................................... 68 7.5. Horas de sol ........................................................................................................................... 68 7.6. Precipitación ......................................................................................................................... 68 7.6.1. Precipitación total mensual .................................................................................. 69 7.6.2. Precipitación total anual promedio en el área de estudio ............................ 70 7.7. La Evapotranspiración Potencial ....................................................................................... 73 7.7.1. Determinación de la cantidad de agua para abastecer el cultivo de trigo ............. 73 7.7.2. Determinar la cantidad de agua para abastecer el cultivo de maiz ....................... 74 7.7.3. Determinar la cantidad de agua para abastecer el cultivo de papa ....................... 76 7.7.4. Determinar la cantidad de agua para abastecer el cultivo de cebada ................... 78 VIII.CAPITULO V: BALANCE HÍDRICO SUPERFICIAL .................................................................... 81 8.1. Oferta hídrica ....................................................................................................................... 81 8.2. Hallamos la demanda total de la cuenca Huari ................................................................. 81 8.3. Hallamos el balance Hidrológico ........................................................................................ 82 IX. RESULTADOS GENERALES ......................................................................................................... 83 X. CONCLUSIONES: ........................................................................................................................ 156 2.
BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................. 157
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Tabla 1: TABLA DE ELEVACIONES Y AREAS ........................................................................................ 89 Tabla 2: CRITERIO DE LA CURVA HIPSOMETRICA .............................................................................. 89 Tabla 3: CRITERIO DE ALVORD .......................................................................................................... 91 Tabla 4: CRITERIO DEL RECTANGULO EQUIVALENTE ........................................................................ 92 Tabla 5: CRITERIO DE NASH............................................................................................................... 97 Tabla 6: METODO DEL AREA COMPENSADA ..................................................................................... 98 Tabla 7: METODO DE LA PENDIENTE UNIFORME ............................................................................. 99 Tabla 8: METODO DE TAYLOR SHWART .......................................................................................... 100 Tabla 9: REGISTRO HISTORICO QUILLCAY ....................................................................................... 109 Tabla 10: REGISTRO HISTORICO CHANCOS ..................................................................................... 112 Tabla 11: REGISTRO HISTORICO LLANGANUCO .............................................................................. 114 Tabla 12: CAUDAL MEDIO ANUAL ................................................................................................... 116 Tabla 13: ANALISIS DE DOBLE MASA............................................................................................... 118 Tabla 14: ACUMULADO DE ESTACIONES Y ESTACION MODELO ..................................................... 119 Tabla 15: ANALISIS ESTADISTICO QUILLCAY .................................................................................... 120 Tabla 16: ANALISIS ESTADISTICO CHANCOS .................................................................................... 123 Tabla 17: ANALISIS ESTADISTICO LLANGANUCO ............................................................................. 125 Tabla 18: ANALISIS DE TENDENCIA QUILLCAY................................................................................. 127 Tabla 19: ANALISIS DE TENDENCIA CHANCOS ................................................................................ 128 Tabla 20: ANALISIS DE TENDENCIA LLANGANUCO.......................................................................... 129 Tabla 21: TABLA DE FRECUENCIAS QUILLCAY ................................................................................. 131 Tabla 22: TABLA DE FRECUENCIA CHANCOS ................................................................................... 133 Tabla 23: TABLA DE FRECUENCIA LLANGANUCO ............................................................................ 135 Tabla 24: CAUDALES MEDIOS DE LA ESTACIÓN QUILLCAY ............................................................. 136 TABLA 25: Caudales Medios De La Estación Quillcay En Orden Decreciente .................................. 137 TABLA 26: Cálculos para determinar los intervalos y amplitudes de los datos ............................... 137 TABLA 27: Distribución de Datos ..................................................................................................... 137 TABLA 28: Descripción de Datos de La Estación Quillcay ................................................................ 139 TABLA 29: MODELOS PROBABILISTICOS.......................................................................................... 140 Tabla 30: CAUDALES MEDIOS DE LA ESTACIÓN DE CHANCOS ........................................................ 142 TABLA 31: Caudales Medios De La Estación Chancos En Orden Decreciente.................................. 143 TABLA 32: Cálculos para determinar los intervalos y amplitudes de los datos ............................... 143 TABLA 33: Distribución de Datos ..................................................................................................... 144 TABLA 34: Descripción de Datos de La Estación Chancos ............................................................... 144 TABLA 35: MODELOS PROBABILISTICOS.......................................................................................... 145 Tabla 36: CAUDALES MEDIOS DE LA ESTACIÓN DE LLANGANUCO ................................................. 147 TABLA 37: Caudales Medios De La Estación Llanganuco En Orden Decreciente ............................ 148 TABLA 38: Cálculos para determinar los intervalos y amplitudes de los datos ............................... 148 TABLA 39: Distribución de Datos ..................................................................................................... 148 TABLA 40: Descripción de Datos de La Estación Llanganuco .......................................................... 149
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TABLA 41: MODELOS PROBABILISTICOS.......................................................................................... 150 Tabla 42: ANALISIS DE PERSISTENCIA PARA LA ESTACION QUILLCAY ............................................. 152 Tabla 43: PERIODOS DE RETORNO PARA LA DISTRIBUCION NORMAL ESTANDAR ......................... 153 Tabla 44: ANALISIS DE PERSISTENCIA PARA LA ESTACION PACHACOTO ........................................ 153 Tabla 45: PERIODOS DE RETORNO PARA LA DISTRIBUCION NORMAL ESTANDAR ......................... 154 Tabla 46: ANALISIS DE PERSISTENCIA PARA LA ESTACION LLANGANUCO ...................................... 154 Tabla 47: PERIODOS DE RETORNO PARA LA DISTRIBUCION NORMAL ESTANDAR ......................... 155
Grafica 1: CLASIFICACION DE LA CUENCA ......................................................................................... 83 Grafica 2: DELIMITACION DE LA CUENCA ......................................................................................... 84 Grafica 3: CURSO PRINCIPAL DE LA CUENCA .................................................................................... 85 Grafica 4: AREA Y PERIMETRO DE LA CUENCA .................................................................................. 86 Grafica 5: CUENCA DEL RIO HUARI ................................................................................................... 88 Grafica 6: CURVA HIPSOMETRICA ..................................................................................................... 90 Grafica 7: PERFIL LONGITUDINAL DE LA CUENCA ............................................................................. 98 Grafica 8: ESTACION QUILLCAY ....................................................................................................... 109 Grafica 9: ESTACION CHANCOS ....................................................................................................... 112 Grafica 10: ESTACION LLANGANUCO .............................................................................................. 115 Grafica 11: ANALISIS DE DOBLE MASA ............................................................................................ 118 Grafica 12: ANALISIS ESTADISTICO QUILLCAY ................................................................................. 120 Grafica 13: ANALISIS ESTADISTICO CHANCOS ................................................................................. 123 Grafica 14: ANALISIS ESTADISTICO LLANGANUCO .......................................................................... 125 Grafica 15: ANALISIS DE TENDENCIA QUILLCAY .............................................................................. 127 Grafica 16: ANALISIS DE TENDENCIA CHANCOS .............................................................................. 128 Grafica 17: ANALISIS DE TENDENCIA LLANGANUCO ....................................................................... 129
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I. INTRODUCCION El distrito de Huari, es la capital de la provincia de Huari, se encuentra ubicada en la micro cuenca del río Huari tambo, en el flanco oriental de la cordillera blanca, en la región y departamento de Ancash. Su altitud varía desde los 2, 000 hasta los 6.370 m.s.n.m. y tiene una población de 62,598 habitantes. La superficie provincial es de 2,771 Km2. Está conformado por 16 distritos y 32 centros poblados, entre ellos 48 comunidades campesinas. La densidad poblacional es 22.59 habitantes por Km2. Teniendo nuestra región el agua superficial es la única fuente que se le aprovecha para los fines como en la agricultura, pecuario, minero y más en lo que es el abastecimiento de agua para los distintos centros poblados influenciados por una mencionada cuenca. Entendiéndose por “cuenca hidrográfica” al espacio delimitado por la unión de todas las cabeceras que forman el rio principal o el territorio drenado por un único sistema de drenaje natural y surge la siguiente interrogante: ¿Las características físicas e hidrográficas de la cuenca del rio Huari; serán las apropiadas para irrigar el sector de Huari? Debido a la interrogante y necesidad es importante realizar un estudio hidrológico en la cuenca del rio Huari, la cual servirá como fuente de abastecimiento a la zona en estudio. En el presente informe tenemos como objetivo principal determinar las características físicas de la cuenca del rio Huari, para lo cual se requiere de una previa delimitación, que abarca su origen en las lagunas Pauccacocha, Otutococha, Tembladera, etc, con ello se determinará el área y perímetro con la ayuda del software AutoCAD del mapa político, físico, y la carta nacional, así también obtendremos los índices representativos (factor de forma e índice de compacidad), elevación media de la cuenca, pendiente de la cuenca, pendiente de la corriente principal, y el sistema de drenaje con todos los diferentes métodos y criterios existentes. Por último, el informe se complementa con los planos que se realizaron para el estudio y tratamiento de la mencionada cuenca.
Los Alumnos.
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1.1. Objetivos Objetivo General Realizar el Estudio Hidrológico de la sub cuenca del rio Huari, a partir de los 2300 m.s.n.m, para que sirva de base a posteriores estudios. Objetivos Específicos Diagnóstico de la hidrología en general de la cuenca del rio Huari. Determinar los parámetros básicos de la cuenca del rio Huari como: área, perímetro, pendiente del curso principal, altitud media de la cuenca, otros. Calcular el índice de compacidad, factor de forma y el rectángulo equivalente. Determinar la pendiente de la cuenca del rio Huari, así como la pendiente de su cauce principal y el perfil longitudinal del curso de agua aplicando los métodos existentes. 1.2. Problema ¿La cuenca del rio Huari cuenta con suficiente cantidad de agua para satisfacer las necesidades a sus habitantes? 1.3. Justificación Mediante el diagnóstico realizado. según el Instituto Nacional de Recursos Naturales – INRENA y Censo nacional 2007, XI de población y VI de vivienda; los distritos de la provincia de Huari, la población económicamente activa se dedica a la producción agropecuaria de subsistencia, recolección de leña de los bosques relictos de especies nativas, las viviendas están ubicadas en la mayoría en laderas con fuerte pendiente, poca disponibilidad de agua, suelos sobre pastoreados y erosionados por el manejo inadecuado de los recursos naturales en este caso del recurso hídrico y falta de cobertura vegetal. Por los motivos mencionados Realizar el estudio hidrológico de la cuenca del rio Huari es
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indispensable para cualquier proyecto a realizarse en estos pueblos. Está orientado principalmente a la evaluación, cuantificación y simulación de la cuenca, mediante el estudio de los procesos de funcionamiento de la cuenca; así como de sus componentes geomorfológicos, coadyuvando a ellos, los elementos meteorológicos y la escorrentía superficial. Como la agricultura en la sub cuenca constituye la principal actividad socioeconómica, por tanto requiere un reparto equitativo de sus aguas. También pueden existir conflictos entre s que habitan en la parte baja y parte alta, distribuyendo una mayor disponibilidad hídrica en los meses secos (máximo déficit).
II.
DESCRIPCION DE LA ZONA DE ESTUDIO 2.1. Cuenca De Huari 2.1.1. Ubicación El distrito de Huari, capital de la provincia de Huari, está ubicada en el ámbito de la micro cuenca del río Huaritambo, en el flanco oriental de la cordillera blanca se ubica a una Altitud de: 3,149 m.s.n.m, y en las coordenadas:
Latitud Sur 09º12’32” y longitud Oeste 77º10’11”. El ámbito de la micro cuenca, la margen Izquierda el distrito de Cajay, margen Derecha el distrito de Huari. En consecuencia, comparten el espacio agro ecológico, económico y otros; con el distrito de Cajay.
Posee una superficie territorial de: 2,771 Km2, enclavada en el Callejón de los Conchucos, que corre paralelo al Callejón de Huaylas, la ciudad de Huari muestra una belleza excepcional y panoramas paisajísticos típicos y
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singulares, propio del lugar al estar enclavada en la falda occidental de la Cordillera Oriental. Sus ríos principales, son afluentes al valle de Puchka, las aguas son tributarios del río Marañón, dando nacimiento al río más caudaloso del mundo: El río Amazonas. 2.1.1.1. Ubicación geográfica La provincia de Huari se ubica en las siguientes Coordenadas: 09º 10’ 32” - 09º 40’ 38”, Latitud Sur y 76º 42’ 11” - 77º 20’ 30”, Longitud Oeste. Rango altitudinal: 2,000 Hasta 6,370 msnm. 2.1.1.2. Ubicación Política Distrito: Huari Provincia: Huari Departamento: Ancash Región: Ancash 2.1.1.3. Límites de la provincia de Huari Por el Norte: Antonio Raymondi, Carlos Fermín Fitzcarrald y Asunción Por el Sur: Recuay e Bolognesi Por el Este: Departamento de Huánuco Por el Oeste: Huaraz y Carhuaz 2.1.1.4. Vías de al distrito de Huari La accesibilidad de Lima a Huari es de 560 km, en un tiempo de 12 horas con carretera asfaltada, desde la ciudad de Huaraz al
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distrito de Huari, es de 150 km, con carretera asfaltada, el tiempo de viaje es de aproximadamente 2 horas y media en camioneta y 4 horas en transporte público; aunque la carretera en algunos tramos se encuentra deteriorada por falta de mantenimiento, especialmente en el tramo Catac – Túnel Kahuish. La región Ancash y provincial no cumplen con su obligación del mantenimiento de las vías de comunicación por ser de nivel Regional. 2.1.2. Hidrografía y Fisiografía El drenaje general del área del Callejón de los Conchucos, se realiza a través de las cuencas de los ríos Rupac, Mosna, Yanamayo y Puchka los cuales a su vez conforman parte de la cuenca del rio Marañon. La Cuenca del río Rupac, está ubicada al norte del callejón de Conchucos está formado principalmente por el rio Sihuas y el río Chullin y sus tributarios, al norte de la provincia de Sihuas. La Cuenca del río Yanamayo, está conformada por los ríos Pomabamba y Asnococha con sus tributarios, abarca las provincias de Pomabamba y Luzuriaga.La cuenca del rio Puchka está formada por las cuencas del rio Huari y Mosna. De la confluencia de los ríos Huari y Mosna se forma el río Puchka que recorre todo el valle de los Distritos de Masin y Rahuapampa, haciendo un recorrido de 44 Km. Hasta descargar en el río Marañon que tiene aproximadamente 31,920 Km2 con un caudal promedio de 751 m3/s en su desembocadura. En la provincia de Antonio Raymondi, en su
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recorrido recibe afluentes el río Colca, las quebradas de San Jerónimo, Quechuragra, Chancharagra, Callash y Chullpa. De acuerdo a las características de los ríos y cursos menores, puede generalizarse que son de cauce poco profundo y de régimen torrentoso, cuyo caudal aumenta considerablemente durante la estación lluviosa, portando gran cantidad de sólidos en suspensión derivados de los procesos erosivos que afectan la cuenca. Es importante señalar que la red hidrográfica de la provincia de Huari se encuentra importantes lagunas que nacen de la cordillera blanca destacando las siguientes y se encuentran en el Distrito de Huari: Laguna de Purhuay: ubicada en la Quebrada de Jacabamba del sector Ichic Potrero del Parque Nacional Huascarán. La laguna de Purhuay, es la laguna más cercana a la ciudad de Huari, en ella se crían truchas. Laguna de Reparín: se ubica a una altura de 3400 msnm. La laguna de Reparín es un ecosistema de vida de patos silvestres y de aves migratorias que llegan a la laguna para abastecerse de alimentos para continuar con su viaje hacia el sur. Laguna Yurajcocha: Presentan una coloración especial, de color de sus aguas azulinas Laguna Ishcaycocha: Lagunas mellizas con características propias de la zona de color verdoso Laguna Sajra Cocha: Se encuentra abundante flora y fauna con una coloración especial
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Laguna Santa Barbará: Presenta abundante flora y fauna En resumen tenemos la siguiente tabla CUENCA SUB CUENCA MICRO CUENCAS VALLES
MARAÑON PUCHKA HUARITAMBO Y OTROS HUARITAMBO Y OTROS
2.1.3. Población Dentro de la Cuenca Dentro de la cuenca se ubican varias ciudades como: Huari, Pomachaca, Yacya, Haumparan, etc.El distrito de Huari es la que presenta mayor población aproximadamente 9630 habitantes según el censo del 2005 Cuadro Nº 01. Superficie, población y densidad poblacional de los distritos de la provincia de Huari
Fuente: Censo nacional 2005, Instituto Nacional de estadística INEI.
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2.1.4. Hidrología de la Cuenca La cuenca presenta Lagunas (Pauccacocha, Otutococha, Tembladera, etc.) que contribuyen al mejoramiento del régimen de descargas del río Huari en el período de estiaje, el caudal de escorrentías se incrementan con las precipitaciones estacionales. III. ANTECEDENTES 3.1.1. Antecedentes Nacionales Uno de los primeros trabajos diagnósticos de los Recursos Hídricos en las micro cuencas alto andinas, se desarrolló el año 1996 en la provincias de Celendín, departamento de Cajamarca, en la cual participaron: el fondo de cooperación Holandesa (SNV – Holanda), la agencia de PRONAMACHCS – Celendín y la Facultad de Ingeniería Agrícola de la Universidad Nacional Agraria la Molina, como resultado de dicha actividad se publicó la “Guía para el inventario y planeamiento de los Recursos Hídricos en Micro cuencas” (IPRH), en Diciembre del 2002. La metodología empleada ha sido replicada en otras micro-cuencas de la zona de Cajamarca, Cuzco y Tarma, etc…, a través del proyecto MIMA (Manejo Intensivo de Micro cuencas Alto andinas) y el PRONAMACHCS (Programa Nacional de Manejo de Cuencas Hidrográficas y Conservación de Suelos). 3.1.2. Antecedentes Locales En la tesis “Inventario del Recurso Hídrico y de la Infraestructura Hidráulica en la subcuenca del rio Quillcay – Huaraz”, se realizó el inventario de los recursos hídricos así como también de la infraestructura
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hidráulica que permitió identificar el potencial hídrico existente tanto en los nevados, lagunas y quebradas de la sub-cuenca Quillcay, para así distribuir equitativamente y de acuerdo a las necesidades de los diferentes sectores.
IV. CAPITULO I: PARAMETROS HIDROLOGICOS DE LA CUENCA
4.1. Forma de la Cuenca 4.1.1. Delimitación de la Cuenca1 Con el uso del AutoCAD 2014 se procedió a delimitar la cuenca, incluyendo el Perímetro, área, todas las curvas de nivel, además del cauce principal y de sus afluentes. Se delimitó la cuenca siguiendo las líneas de DivortiumAcuarum o líneas de altas cumbres en el plano.
4.1.2. Área y Perímetro de la Cuenca Con la ayuda del AutoCAD 2014 calculamos algunas características de la cuenca como el área, longitud de cauce principal, perímetro, longitud axial que luego nos servirán para el cálculo de los parámetros geomorfológicos.
4.2. Índices de la Cuenca2 4.2.1. Factor Forma Expresa la relación entre el ancho promedio de la cuenca y la longitud del curso de agua más largo.
1 2
http://www.gispoint.es/manual_cuencas.pdf Máximo Villon Béjar
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A Am A Ff L 2 ...............................................1 L L L Donde: A = Área Total de la Cuenca Km2 L = Longitud del Curso de Agua más largo Km.
4.2.2. Coeficiente de Compacidad o Índice de Gravelius Expresa la relación entre el perímetro de la cuenca, y el perímetro equivalente de una circunferencia que tiene la misma área de la cuenca.
Kc
0.28 * P P A 2* * A
Donde: P = Perímetro de la Cuenca Km. A = Área de la Cuenca Km2
4.3. Elevación Media de la Cuenca3 4.3.1. Promedio Ponderado de las Áreas Entre las Curvas De Nivel Es un método muy útil que nos sirve para determinar la Altitud Media de la Cuenca Se determina la cota intermedia de cada curva de nivel. Luego se determina el área de cada tramo comprendida entre las curvas de nivel (cada 200 m). Multiplicamos la cota intermedia con el área parcial hallada, dicho producto lo dividimos entre el área de la cuenca lo que nos da como resultado la Altitud media de la Cuenca. Esta expresado como sigue:
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Ing. Luis V. Reyes Carrasco
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n
H
CotaMediaX Ai i 1
Ac
Donde: Ai = Área de cada tramo. Ac = Área de la cuenca.
4.3.2. Criterio de la Curva Hipsométrica Es la representación gráfica del relieve de una cuenca. Es una curva que indica el porcentaje de área de la cuenca o bien la superficie de la cuenca en 𝐾𝑚2 que existe por encima de una cota determinada. Dicha curva presenta, en ordenadas, las distintas cotas de altura de la cuenca, y en abscisas la superficie de la cuenca que se halla por encima de dichas cotas, bien en 𝐾𝑚2 o en tanto por ciento de la superficie total de la cuenca. La ilustración (a) muestra una curva hipsométrica tipo.
Ilustración (a), Curva hipsométrica. Para construir la curva hipsométrica, se utiliza un mapa con curvas de nivel, el proceso es como sigue: Se marcan sub-áreas de la cuenca siguiendo las curvas de nivel, por ejemplo de 200 a 200m.
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Con el planímetro o balanza analítica, se determinan las áreas parciales de esos contornos. Se determinan las áreas acumuladas, de las porciones de la cuenca. Se determina el área acumulada que queda sobre cada altitud del contorno. Se grafican las altitudes, versus las correspondientes áreas acumuladas que quedan sobre esas altitudes. Una curva hipsométrica puede darnos algunos datos sobre las características fisiográficas de la cuenca. Por ejemplo, una curva hipsométrica con concavidad hacia arriba indica una cuenca con valles extensos y cumbres escarpadas y lo contrario indicaría valles profundos y sabanas planas.
4.4. Determinación de la Pendiente Media de la Cuenca4 4.4.1. Criterio de Alvord La obtención de la pendiente de la cuenca está basada en la obtención previa de las pendientes existentes entre las curvas de nivel. Para ello se toman tres curvas de nivel consecutivas (en línea llena en figura). y se trazan las líneas medias (en línea discontinua) entre las curvas, delimitándose para cada curva de nivel un área de influencia (que aparece achurado) cuyo valor es a1. El ancho medio b1 de esta área de influencia puede calcularse como: b1
a1 l1
En la que l1 es la longitud de la curva de nivel correspondiente entre los límites de la cuenca. La pendiente del área de influencia de esta curva de nivel estará dado por: S1
4
D D * l1 b1 a1
Ing. Luis V. Reyes Carrasco
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En la que D es el desnivel constante entre curvas de nivel. Se procede de la misma forma para todas las curvas de nivel comprendidas dentro de la cuenca, y el promedio pesado de todas estas pendientes dará, según Alvord, la pendiente Sc de la cuenca. Luego tendremos:
Sc
D * l n * an D * l1 * a1 D * l 2 * a 2 .... a1 * A a2 * A an * A
De donde se obtiene:
Sc
Dl1 l 2 ....l n A
Sc
D*L A
Donde: A = Área de la cuenca D = Desnivel constante entre curvas de nivel. L = Longitud total de las curvas de nivel dentro de la cuenca Sc = Pendiente de la Cuenca.
4.4.2. Criterio del Rectángulo Equivalente Es un rectángulo que tiene la misma superficie de la cuenca, el mismo coeficiente de compacidad e identifica repartición Hipsométrica. Se trata de una transformación puramente geométrica de la cuenca en un rectángulo del mismo perímetro convirtiéndose las curvas de nivel en rectas paralelas al lado menor siendo estas la primera y la última curva de nivel respectivamente. Teniendo el área y perímetro de la Cuenca, calculamos el coeficiente de Compacidad para reemplazarlo a la fórmula general. Calculamos el lado mayor y menor del Rectángulo equivalente. Posteriormente se particiona arbitrariamente el área de la cuenca para hallar las
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curvas de nivel que son paralelos al lado menor. Los lados del rectángulo equivalente están dados por las siguientes relaciones.
L
2 Kc * A 1.12 * 1 1 1.12 Kc
Donde: Kc = Coeficiente de Compacidad A = Área de la Cuenca L = Lado mayor del rectángulo I = Lado menor del rectángulo. Debiendo verificarse que: L + I = P/2 (semiperímetro) L*I=A También es posible expresar la relación del cálculo de los lados del rectángulo equivalente en función del perímetro total de la cuenca (P), teniendo en cuenta que:
Kc 0.28 *
P A
Quedando en consecuencia convertida las relaciones anteriores en lo siguiente: 2
P P L A 4 4
2
P P I A 4 4
4.4.3. Criterio de Nash Con la ayuda del Auto CAD se procede de la siguiente manera: Se traza un reticulado de tal forma que se obtengan aproximadamente 100 intersecciones. Se asocia a este reticulado un sistema de ejes rectangulares x, e y.
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A cada intersección se le asigna un número y se anotan las coordenadas x, y correspondientes. En cada intersección se mide la distancia mínima entre las curvas de nivel. Se calcula la pendiente en cada intersección dividiendo el desnivel entre las 2 curvas de nivel y la mínima distancia medida. Cuando una intersección se ubica entre dos curvas de nivel de la misma cota, la pendiente se considera nula y esa intersección no se toma en cuenta para el cálculo de la media, (consideramos como “m”, en el cuadro). Es mejor contar con un cuadro para ordenar cada dato por ejemplo: DETERMINACIÓN DE LA PENDIENTE DE LA CUENCA DE SANTA CRUZ SEGÚN EL CRITERIO DE NASH. Desnivel constante entre curvas de Nivel: Intersecciones
Coordenadas
Nº 1 2 . . N N-m
X
Y
Distancia Mínima
Pendiente S
Km
Elevación m.s.n.m.
S=
Según el cuadro la pendiente de la cuenca, de acuerdo al criterio de Nash será:
S Sc = N m
4.5. Pendiente del Curso Principal5 4.5.1. Método del Área Compensada Este parámetro es empleado para determinar la declividad de un curso de agua entre dos puntos y se determina mediante la siguiente relación:
5
http://ingenieriacivil.tutorialesaldia.com/calculo-de-la-pendiente-media-del-cauce-principal-de-una-cuencahidrografica/
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Ic
HM Hm 1000 * L
Donde: Ic = Pendiente media del río L = longitud del río HM y Hm = altitud máxima y mínima (en metros) del lecho del río, referida al nivel medio de las aguas del mar.
4.5.2. Metodo de Taylor Shwart En general, la pendiente de un tramo de río se considera como el desnivel entre los extremos del tramo, dividido por la longitud horizontal de dicho tramo, de manera que:
Siendo: S:
pendiente del tramo del cauce
H:
desnivel entre los extremos del tramo del cauce
L:
longitud horizontal del tramo del cauce
Esta definición se aproxima al valor real de la pendiente cuando es reducida la longitud del tramo analizado. Una forma más precisa que la anterior de aproximarse al valor real consiste en aplicar el criterio de Taylor y Schwarz, que considera al río formado por una serie de canales de pendiente uniforme, en los cuales el tiempo de recorrido del agua es igual al del río. Entonces, dividiendo al cauce principal del río en “n” tramos iguales de longitud Vx, el tiempo de recorrido por tramo será:
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Siendo: Vi :
Velocidad media en el tramo i considerada
Vx :
Longitud de cada tramo, igual a la longitud total del cauce dividido por el
número de tramos m (Vx es igual para todos los tramos i considerados) Ti :
Tiempo de recorrido del flujo de agua por el tramo i considerado
Adoptando como válida la expresión de Chezy, se tiene que:
Siendo: Vi:
velocidad media del flujo de agua en el tramo i considerada
Ci:
coeficiente de Chezy en el tramo i considerado
Rhi:
radio hidráulico en el tramo i considerado
Si:
pendiente media en el tramo i considerado
K:
constante
T:
tiempo total del recorrido del flujo de agua por el cauce
El tiempo total de recorrido (T) será igual a la suma de los tiempos parciales de los “n” tramos, y puede calcularse como
Siendo: L:
longitud total del cauce
V:
velocidad del flujo de agua por el cauce
S:
pendiente media del cauce
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Igualando expresiones y resolviendo se tiene: n S 1 1 1 S S .......... S 2 n 1
2
Siendo: n:
número de segmentos iguales en los que se divide el cauce principal
Para la resolución, se debe confeccionar la siguiente Tabla:
4.6. Sistema de Drenaje 4.6.1. Orden de las Corrientes del Agua El ingeniero hidráulico e hidrólogo americano Robert Horton sostiene que las corrientes fluviales son clasificadas jerárquicamente: las que constituyen las cabeceras, sin corrientes tributarias, pertenecen al primer orden o categoría; dos corrientes de primer orden que se unen forman una de segundo orden, que discurre hacia abajo hasta encontrar otro cauce de segundo orden para constituir otro de tercera categoría y así sucesivamente. Consecuentemente Horton estableció unas leyes o principios sobre la composición de las redes de drenaje relacionadas con los órdenes de las corrientes y otros indicadores asociados, tales como la longitud de los cursos fluviales y su número. Sin embargo, las leyes de Horton han sido criticadas en los últimos años porque se apoyaban en una aproximación estadística
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que no tenía su base en la manera de discurrir naturalmente el agua y la formación de canales.
4.6.2. Densidad de Drenaje Este parámetro indica la relación entre la longitud total de los cursos de agua: efímeros, intermitentes y perennes de una cuenca y el área total de la misma. Valores altos de este parámetro indicarán que las precipitaciones influirán inmediatamente sobre las descargas de los ríos (tiempos de concentración cortos). La densidad de Drenaje se calcula con la siguiente fórmula:
Dd
Li A
Donde: Li = Largo total de cursos de agua en Km. A = Área de la cuenca en Km2 La longitud total de los cauces dentro de una cuenca, dividida por el área total de drenaje, define la densidad de drenaje o longitud de canales por unidad de área. Una densidad alta refleja una cuenca muy bien drenada que debería responder relativamente rápido al influjo de la precipitación; una cuenca con baja densidad refleja un área pobremente drenada con respuesta hidrológica muy lenta. 4.6.3. Densidad de Corriente Determinamos el número de corrientes considerando solo las corrientes perennes e intermitentes. La corriente principal se cuenta como una desde su nacimiento hasta su desembocadura. Se obtiene dividiendo el número de corrientes de la cuenca entre el área de la cuenca: n
Dc
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h xS i
i
i
A
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V. 5.1.
CAPITULO II: TRATAMIENTO DE DATOS
OBJETIVOS
5.1.1. Objetivo General
Tratamiento de los datos hidrológicos mediante la estadística de las cuencas: Quillcay, Chancos y Llanganuco.
5.1.2. Objetivos Específicos
Corregir y completar los datos hidrológicos que faltan en las tablas. Determinar la consistencia de los datos hidrológicos de los ríos. Realizar el análisis visual gráfico de los datos hidrológicos. Realizar en análisis de consistencia y tendencia de los datos hidrológicos. Procesar, analizar e interpretar los datos obtenidos.
5.2.
JUSTIFICACION
El presente trabajo tiene por finalidad Comparar las series de tiempo hidrológico de las estaciones vecinas (estación Quillcay, estación Llanganuco con la Estación Chancos mediante el análisis visual- gráfico, análisis de doble masa, consistencia y tendencia, para eliminar los errores sistemáticos en las lecturas de caudales medios anuales.
5.3.
ANTECEDENTES
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5.3.1. DATOS GENERALES
En el campo de la investigación científica es común la inquietud por intentar expresar la evolución de un determinado fenómeno mediante una serie de medidas, que la introduzcan al lenguaje de los números. Al transcurrir el tiempo, el investigador tropieza con la dificultad de encontrase en posesión de una gran cantidad de datos que, perdida su actualidad, serán de muy poco provecho si no son sometidos a un tratamiento adecuado. La estadística se constituye entonces en una herramienta indispensable para efectuar este tratamiento, a fin de obtener la máxima utilidad en las aplicaciones prácticas a partir de los registros de diverso tipo de que se dispone (en especial caudales y precipitaciones). Son numerosas las definiciones de estadística, no correspondiendo aquí presentar su nómina ni elegir una que resulte idónea. Si en cambio, conviene distinguir dos ramas que han evolucionado en forma separada:
a. Estadística Descriptiva:
Es la que intenta obtener toda la información posible de los datos recogidos, mediante su adecuado ordenamiento. Son producto de ella las clasificaciones de datos en forma de tablas, procesamiento y archivo programas de computación.
b. Estadística Matemática: UNASAM/FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
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Pretende ir más lejos, basándose en comparaciones del fenómeno con modelos probabilísticos teóricos, a fin de obtener una información que no resulta evidente con el simple ordenamiento de los datos. En este campo se ha desarrollado una teoría matemática, a veces muy compleja, basada en la teoría de probabilidades, de la que la Estadística matemática puede considerarse como una aplicación práctica.
Estos dos conceptos son de importante aplicación en el campo de la hidrología, sobre todo la de superficie, por corresponder a ella los ciclos más rápidos de circulación del agua.
[Estadística aplicada a la hidrología. Autor: Ing. Carlos D. SEGERER e Ing. Rubén VILLODAS] 5.4.
MEDIDAS DE DISTRIBUCIONES
Para describir ciertas características de un conjunto de datos, se pueden usar números simples, llamados estadísticos, De ellos se puede obtener un conocimiento más preciso de los datos, que el que se obtiene a partir de las tablas y gráficas.
5.4.1. MEDIDA DE TENDENCIA CENTRAL
Se define una medida de tendencia central, como un índice de localización central empleado en la descripción de las distribuciones de frecuencias.
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En términos generales se tiene tres medidas: la µmedia, la mediana, y la moda. [Hidrología Estadística. Autor: Máximo, VILLON BEJAR. Pág. 94]
5.4.1.1.
LA MEDIA ARITMETICA:
Dada la muestra compuesta de n datos: X1, X2, X3,…Xn; la media se define como la suma algebraica de ellas, dividida entre el número de datos. Cuando se calcula la media para una población, esta se denota por µ. Y cuando se trata de una muestra por x . n
x
x1 x 2 ... x n n
x i 1
i
n
Dónde: x : Media muestral. Xi: valor i-ésimo de la muestra. n: número de datos de la muestra o población. [Hidrología Estadística. Autor: Máximo, VILLON BEJAR. Pág. 95] 5.4.1.2.
LA MEDIANA:
Es un único valor de un conjunto de datos que mide al elemento central de ellos. Este único elemento de los datos ordenados, es el más cercano a la mitad, o el más central en el conjunto de números. La mitad de los elementos quedan por encima de ese punto, y la otra mitad por debajo de él. Sean: X1, X2, X3,…Xn datos ordenados por magnitud creciente o decreciente. La mediana es el dato situado en el centro, es decir:
Med x( n1 / 2)
Med
x( n / 2 )
, para n impar. x( n / 21)
2
, para n par.
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[Hidrología Estadística. Autor: Máximo, VILLON BEJAR. Pág. 98] 5.4.1.3.
LA MODA:
Es aquel valor que se repite más frecuentemente en un conjunto de datos, se denota por Mo. [Hidrología Estadística. Autor: Máximo, VILLON BEJAR. Pág. 100]
5.4.2. MEDIDAS DE DISPERSION
Las medidas de dispersión o variabilidad permiten observar cómo se reparten o dispersan los datos a uno y otro lado del centro. Si la dispersión es poca, indica gran uniformidad de los datos en la distribución. Por el contrario, gran dispersión indica poca uniformidad.
5.4.2.1.
RANGO:
Es una medida de distancia y representa la diferencia entre el mayor y el menor de los valores observados, es decir:
R xmax . xmin . xmax . : Valor máximo de los datos. x min . : Valor mínimo de los datos. El rango o amplitud es una manera conveniente de escribir la dispersión, sin embargo, no da medida alguna de la dispersión entre los datos con respecto al valor central [Hidrología Estadística. Autor: Máximo, VILLON BEJAR. Pág. 102] 5.4.2.2.
VARIANZA:
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5.4.2.2.1. VARIANZA POBLACIONAL(σ2):
La varianza poblacional, se define como la suma de cuadrados de las desviaciones de os datos con respecto a la media, dividida entre el número total de datos, es decir: n
2
x i 1
2
i
n [Hidrología Estadística. Autor: Máximo, VILLON BEJAR. Pág. 102] 5.4.2.2.2. VARIANZA MUESTRAL (S2):
Se obtiene dividiendo la suma de cuadrados de las observaciones de los datos con respecto a la media, entre el número total de datos menos uno, es decir: n
S2
x x i 1
2
i
n 1 [Hidrología Estadística. Autor: Máximo, VILLON BEJAR. Pág. 103] 5.4.2.3.
DESVIACION ESTANDAR(S): La desviación estándar, se define como la raíz cuadrada positiva de la varianza, es decir: n
2
x i 1
n
x n
S S2
2
i
i 1
(Desviación estándar Poblacional).
x
2
i
n 1
(Desviación estándar Muestral). Generalmente en Hidrología se suele trabajar con información muestral debido a que no se tiene información de toda la población. [Hidrología Estadística. Autor: Máximo, VILLON BEJAR. Pág. 103] 5.5.
CORRELACIÓN Y REGRESIÓN 5.5.1. CORRELACION (r):
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La correlación se define como la asociación entre dos o más variables. 5.5.1.1.
COEFICIENTES DE CORRELACIÓN(r): Es el estadístico que nos permite medir el grado de asociación de dos variables linealmente asociadas. Para el caso de una muestra está dada por: S xy xy n x y r SxS y nS x S y Dónde: 2 x i x
Sx
i 1
n
Sy
x
i 1
i 1
y
2
i
n n
n
x
y n
n
y
y i 1
n n Variación de valores de r: -1
< 1; describen los varios grados de asociación. Si x e y son independientes: Sxy= 0, Luego r = 0 5.5.1.2.
COEFICIENTE DE DETERMINACIÓN (r2): Es la proporción o porcentaje, de la variación total de la variable dependiente y, que es explicada o depende de la variable independiente x, por lo cual, es un criterio para explicar la importancia de la variable independiente dentro del modelo. Además; 0
< 1; de 0-100%.
5.5.2. REGRESIÓN: 5.5.2.1.
REGRESION LINEAL SIMPLE: En Hidrológica el modelo más simple y común, está basada en la suposición de que dos variables se relacionan en forma lineal, como por ejemplo: Caudales y precipitaciones de una misma cuenca Precipitaciones de una estación, con precipitaciones de otra estación. Caudal de una estación con caudal de otra estación. Precipitación con la altitud de una cuenca Este hecho, permite correlacionar estas variables para completar datos o extender un registro. Ecuación de regresión: La ecuación general de la regresión lineal es: y a bx
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Dónde: x = Variable independiente, variable conocida. y = Variable dependiente, variable que se trata de predecir. a = Intercepto, punto donde la línea de regresión cruza el eje y, es decir valor de y cuando x = 0. b = Pendiente de la línea o coeficiente de regresión, es decir, es la cantidad de cambio de y asociada a un cambio unitario de x. Estimación de los parámetros: Dada la ecuación de regresión lineal y a bx ; donde a y b son los parámetros de la ecuación. El método más utilizado para la estimación de los parámetros a y b es el de mínimos cuadrados. Por tanto los parámetros estarán dadas por las formulas: a
y x x y x n x x i
2 i
i
2 i
i
b
i
2
i
y
n x i y i xi y i
n xi2 xi
2
En los cálculos resulta más cómodo calcular b con la ecuación anterior para b y luego calcula a como sigue: a y bx
5.5.2.2.
REGRESION NO LINEAL SIMPLE: Existen varias relaciones no lineales, que con un artificio adecuado pueden reducirse a relaciones lineales, dentro de las cuales se pueden mencionar:
Relaciones no lineales
Relaciones lineales
1 a bx
w a bx
y
y ab
1 x
Linealizando
y a bw
Donde
w
1 y
w
1 x
y ab x
w a1 b1 x
w ln y
y ax b
w a1 bz
w ln y
y ax bx 2
w a bx
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z ln x w
y x
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5.5.2.3.
ANALISIS DE REGRESION: Es una técnica determinística, que permite determinar la naturaleza de la relación funcional entre dos o más variables, permite predecir los valores de y = f(x) con un cierto grado de aproximación.
COMO REALIZAR EL ANALISIS DE REGRESION: a) Seleccionar una función de relación correlativa, simple o múltiple, lineal o no lineal y a bx ,
y
1 a bx ,
y ab
1 x,
y ab x ,
y ax b ,
y ax bx 2
b) Estimación de los dos parámetros que miden el grado de asociación correlativa.(r2 , r) c) Prueba de significación de los parámetros estadísticos que miden la asociación correlativa, para lo cual se aplica la prueba "t". Para ello se plantea la siguiente hipótesis: H0: r = 0 Ha: r ≠ 0 ( r es el coeficiente de correlación poblacional y su valor varía entre -1 y 1) Calculo de t calculado (tc): Se utiliza la ecuación: tc
r n2 1 r2
Dónde: r = Coeficiente de correlación. n = Número de pares de valores. Calculo de t tabular (tt): El tt se obtiene de las tablas preparadas para este efecto, con un nivel de significación α o una probabilidad de (1- α), y con un grado de libertad (ν = n-2), donde n es el número de pares de valores. Criterios de decisión: t tt Si c , se acepta la hipótesis nula, por lo que r = 0, y por lo tanto no hay correlación significativa.
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t tt Si c , se rechaza la hipótesis nula por lo que r ≠ 0, indicándose que es significativo y por lo tanto existe correlación entre las variables. Estimación de los parámetros de la ecuación o función de regresión. (a, b).
5.6.
COMPLETACION Y EXTENSIÓN DE DATOS
La extensión de información, es el proceso de transferencia de información desde una estación con "largo" registro histórico a otra con "corto" registro. La completación de datos, es el proceso por el cual, se llenan "huecos" que existen en un registro de datos. La completación es un caso particular de la extensión. A. TECNICAS: a. Las técnicas que se utilizan para la completación, en orden de prioridad son: Regresión lineal simple, entre estas: Correlación cruzada entre dos o más estaciones Auto-correlación. Rellano con criterios prácticos. b. Para la extensión se usan modelos de: Regresión lineal simple. Regresión lineal múltiple. B. PROCESO: El proceso a seguir para la completación y extensión, es como se indica: 1. Obtener la serie de tamaño N1, a completar o extender (y1 , y2 , …, yn) 2. Seleccionar la estación, guarde una buena relación con la estación con la que se está trabajando, y cuya longitud de la serie sea mayor, como por ejemplo: N= N1+N2 (x1, x2, ….xN1, xN1+1, xN1+ 2 …, xN1+N2)
3. Seleccionar un modelo de correlación, en este caso, la ecuación de regresión lineal.
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4. Estimación de los parámetros (a, b, r) 5. Ecuación de completación o extensión. Esta dada por la ecuación: S1( y ) xt x1 y t y1 r S1( y ) y y r S1( y ) x x 1 r 2 .S 1 t 1 1( y ) t t S1( y )
Dónde: -
y1 y x1
= Son los estimados de las medias.
S1( y ) , S1( x )
= Varianza. r = Coeficiente de correlación
t = Variable aleatoria normal e independiente, con media cero y varianza unitaria.
-
= 0; Se usa en completación ( en este caso el ruido aleatorio no es considerado)
-
= 1; Se usa en extensión.( en este caso el ruido o factor
-
aleatorio si es considerado) f ( N1 , N 2 ) ; Corrige el sesgo en la varianza del proceso.
N 2 N1 4N1 1 N 2 1N1 3N1 2
6. Criterios de confiabilidad. Es verificar si estadísticamente está dentro de lo permitido; para esto se procede de la siguiente forma: a. Calculo del estadístico (tc): Se utiliza la ecuación: tc
r N1 2 1 r2
Dónde: tc = Valor del estadístico t calculado. r = Coeficiente de correlación. UNASAM/FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
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N1 = Numero de pares de valores. b. Calculo de tt : El valor critico de t, se obtiene de las tablas t de Student (tt), con 95% de probabilidad, o con un nivel de significación del 5%, es decir: / 2 0.025 G.L N 1 2
c. Comparación de tc con el tt : t tt Si c r no es significativo, por lo tanto no hay correlación significativa. t tt Si c r es significativa, por lo que sí existe correlación significativa entre las variables yt y xt, y se pueden hacer uso de la ecuación para la completación y extensión. 5.7.
ANÁLISIS DE CONSISTENCIA
Cualquier cambio en la ubicación como en la exposición de un pluviómetro puede conllevar un cambio relativo en la cantidad de lluvia captada por el pluviómetro. El registro completo publicado representará condiciones inexistentes. Un registro de este tipo se dice que es inconsistente. [Hidrología para Ing. Civiles. Autor: Wendor Chereque Moran PU. Pág. 26] El análisis de consistencia de la información hidrológica, se realiza mediante los siguientes procesos. - Análisis visual gráfico. - Análisis doble masa. - Análisis estadístico. 5.7.1. ANÁLISIS VISUAL GRÁFICO:
En coordenadas cartesianas se plotea la información hidrológica histórica, ubicándose en las ordenadas, los valores de la serie y en las abscisas el tiempo (años, meses, días, etc.)
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Un gráfico de esta naturaleza sirven para analizar la consistencia de la información hidrológica en forma visual, e indicar el periodo o periodos en los cuales la información es dudosa, lo cual se puede reflejar como "picos" muy altos o valores muy bajos, saltos y/o tendencias, los mismos que deberán comprobarse, si son fenómenos naturales que si efectivamente han ocurrido, o si son producto de errores sistemáticos. Para conocer la causa del fenómeno detectado, se pueden analizar de diversas formas: 1. Cuando se tienen estaciones vecinas, se comparan los gráficos de las series históricas, y se observa cual periodo varía notoriamente uno con respecto al otro. 2. Cuando se tiene una sola estación, esta se divide en varios periodos y se compara la información de campo obtenida. 3. Cuando se tienen datos de precipitación y escorrentía, se comparan los diagramas, los cuales deben ser similares en su comportamiento.
5.7.2. ANÁLISIS ESTADÍSTICO:
Después de obtener los gráficos construidos para el análisis visual, los periodos de posible corrección, y los periodos de dados que se mantendrán con sus valores originales se proceden al análisis estadístico de saltos, tanto en la media, como en la desviación estándar.
5.7.3. ANÁLISIS DOBLE MASA:
Una forma de detectar las inconsistencias es mediante las curvas doble másicas. Una curva doble másica se construye llevando en ordenadas los valores acumulados de la estación en estudio y en abscisas los valores acumulados de un patrón, que consiste en el promedio de varias estaciones índice. 5.8.
ANÁLISIS DE SALTOS 5.8.1. CONSISTENCIA DE LA MEDIA
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El análisis estadístico consiste en probar, mediante la prueba t (prueba de hipótesis), si los valores medios ( x1 , x 2 ) de las sub muestras, son estadísticamente iguales o diferentes con una probabilidad del 95% o con 5% de nivel de significación, de la siguiente manera. a. Cálculo de la media y la de la desviación estándar 1
x1
n1
1 xi ; S1( x) n1 i1
2 2 1 n1 x x 1 i n1 1 i1 1
x2
1 n2
n2
x j 1
; S 2( x )
j
2 2 1 n2 x x 2 j n2 1 j 1
Dónde: xi = Valores de la serie del periodo 1. xj = Valores de la serie del periodo 2.
x1 , x 2 = Media de los periodos 1 y 2 respectivamente. S1( x ) , S 2( x )
= Desviación estándar de los periodos 1 y 2 respectivamente.
n=Tamaño de la muestra (n1 +n2) b. Cálculo del t calculado tc Según:
tc
x
1
x 2 1 2 Sd
Dónde: 1 2 0 (Por hipótesis, la hipótesis es que las medias son iguales) Quedando: x1 x2 tc Sd Además:
1 1 Sd S p n1 n2
1 2
n 1S n2 1S Sp 1 n1 n2 2 Y 2 1
2 2
1 2
Siendo:
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S d = Desviación de las diferencias de los promedios. Sp
= Desviación estándar ponderada.
c. Cálculo del t tabular tt El valor critico de t, se obtiene de las tablas t de Student (tt), con 95% de probabilidad, o con un nivel de significación del 5%, es decir: / 2 0.025 G.L n1 n 2 2
d. Comparación de tc con el tt
Si
t c t t (95%) x1 x 2
(estadísticamente) En este caso,
siendo las medias x1 x 2 estadísticamente, no se debe realizar proceso de corrección. t t t (95%) x1 x 2 Si c (estadísticamente) En este caso, siendo las medias x1 x 2 estadísticamente, se debe corregir la información.
5.8.2. CONSISTENCIA DE LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR.
El análisis consiste en probar, mediante la prueba F, si los valores de la desviación estándar de las sub-muestras son estadísticamente iguales o diferentes, con un 95% de probabilidad o con un 5% de nivel de significación, de la siguiente forma:
a. Cálculo de las varianzas de ambos periodos 1 n1 1 n2 xi x1 ; S 22( x ) xi x 2 n1 1 i 1 n2 1 j 1 2
S
2 1( x )
2
b. Cálculo del F calculado tc Según:
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S12( x ) 2 2 Fc 2 , si S1( x ) S 2( x ) S 2( x ) S 22( x ) 2 2 F c S 2 , si S1( x ) S 2 ( x ) 1( x )
c. Cálculo del F tabular (valor critico de F ó Ft) Se obtiene de las tablas F para una probabilidad del 95%, o con un nivel de significación del 5%, y grados de libertad: G.L.N n1 1 2 2 , Si S1( x ) S 2( x ) G . L . D n 1 2 G.L.N n2 1 , Si S 2 S 2 2( x ) 1( x ) G.L.D n 1 1
Dónde: G.L.N = Grados de libertad del numerador G.L.D = Grados de libertad del denominador. d. Comparación del Fc con el Ft Fc Ft (95%) S1( x ) S 2( x )
Si
Si c corregir.
F Ft (95%) S1( x ) S 2( x )
(estadísticamente). (estadísticamente), por lo que se debe
5.8.3. CORRECCIÓN DE DATOS: [Hidrología Estadística. Autor: Máximo, VILLON BEJAR. Pág. 270] En los casos en que los parámetros media y desviación estándar de las submuestras de las series de tiempo, resultan estadísticamente iguales, la información original no se corrige, por ser consistente con 95% de probabilidad. En caso contrario, se corrigen los valores de las sub-muestras mediante las siguientes ecuaciones. xt x 1 / S 2( x ) x 2 ...( ) X (t ) S 1( x ) X / xt x 2 S x1 ...( ) 1( x ) (t ) S 2( x )
Dónde:
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X (t/ ) = Valor corregido de saltos.
xt
= Valor a ser corregido.
o
La ecuación ( ) se utiliza cuando se debe corregir los valores de la sub-
o
muestra de tamaño n1. La ecuación ( ) se utiliza cuando se debe corregir los valores de la submuestra de tamaño n2.
5.9.
ANÁLISIS DE TENDENCIA
Antes de realizar el análisis de tendencias, se realiza el analizas de saltos y con la serie libre de saltos, se procede a analizar las tendencias en la media y en la desviación estándar. 5.9.1. TENDENCIA A LA MEDIA (Tm)
La tendencia en la media Tm, puede ser expresada en forma general por la ecuación polinomial:
Tm Am Bm t Cm t 2 Dm t 3 .... Y en forma particular por la ecuación de regresión lineal simple: Tm Am Bm t Dónde: t = Tiempo en años, tomado como la variable independiente de la tendencia. (t = 1, 2, 3,…, n) Tm = Tendencia en la media, para este caso:
X/
Tm = (t ) Valor corregido de saltos es decir, datos a usarse para el cálculo de los parámetros. Am , Bm , Cm , Dm ,... = Coeficiente de los polinomios de regresión, que deben ser estimados con los datos. El cálculo de la tendencia en la media, haciendo uso de la ecuación Tm Am Bm t y se realiza mediante el siguiente proceso. a. Calculo de los parámetros de la ecuación de regresión lineal simple.
Am Tm t.Bm
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b. Evaluación de la tendencia Tm Para averiguar si la tendencia es significativa, se analiza el coeficiente de regresión Bm o también el coeficiente de correlación R. El análisis de R según el estadístico t, es como sigue: 1. Calculo de estadístico tc según: t c
R n2 1 R2
Dónde: tc= Valor del estadístico t calculado. n = Número total de datos. R = Coeficiente de correlación. 2. Calculo de tt El valor critico de t, se obtiene de la tabla de t Student, con 95% de probabilidad o con un nivel de significación del 5%, es decir: / 2 0.025 G.L n 2
3. Comparación de tc con el tt : Si t c t t (95%) R no es significativo. En este caso, la tendencia no es significativa y hay que corregir. Si t c t t (95%) R Si es significativo. En este caso, la tendencia es significativa y hay necesidad de corregir la información de tendencia en la media. 4. Correlación de la información. La tendencia en la media se elimina haciendo uso de la ecuación:
Yt X (/t ) Tm ó / Yt X (t ) ( Am Bm t ) Dónde:
X (t/ ) =serie corregida de saltos. Tm = Tendencia en la media.
Yt =Serie sin tendencia en la media.
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Para que el proceso X t preserve la media constante, se devuelve el promedio de las
X t/ luego las ecuaciones anteriores toman la forma: / Yt X (t ) Tm T m / Yt X (t ) ( Am Bm t ) T m
Dónde:
T m : Es el promedio de la tendencia en la media o promedio de los valores corregidos de saltos.
5.9.2. TENDENCIA A LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR: [Hidrología Estadística. Autor: Máximo, VILLON BEJAR. Pág. 275] La tendencia en la desviación estándar Ts, se expresa en forma general por la ecuación polinomial:
TS AS BS t CS t 2 DS t 3 .... Y en forma particular, por la ecuación de regresión lineal simple: TS AS BS t Dónde: t = Tiempo en años (t = 1, 2, 3,…, n) TS = Tendencia en la desviación estándar Tm =
Y(t )
Valor corregido d tendencia en la media, es decir, datos a usarse para el cálculo de los parámetros.
AS , BS , C S , DS ,... = Coeficiente de los polinomios de regresión, que deben ser estimados con los datos Para calcular y probar si la tendencia en la desviación estándar es significativa, se sigue el siguiente proceso. a. La información ya sin tendencia en la media Yt, se divide en periodos de datos anuales. b. Se calcula las desviaciones estándar para cada periodo de toda la información. 1
12 2 Y p S P 1 Y p Y p 2 11 p 1 Dónde: UNASAM/FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
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SP = Desviación estándar del año p, es decir e los datos mensuales del año p Yp= Serie sin tendencia en la media Y p =Promedio de datos mensuales del año p (p = 1, 2, 3, ….., 12) c. Se calculan los parámetros de la ecuación, a partir de las desviaciones estándar anuales y el tiempo t (en años), utilizando las ecuaciones dadas para la tendencia en la media. d. Se realiza la evaluación de Ts siguiendo el mismo proceso descrito para Tm. Si en la prueba R resulta significativo, la tendencia en la desviaron estándar es significativa, por lo que se debe eliminar de la serie aplicando la siguiente ecuación.
Zt
X (/t ) Tm TS
Dónde: Zt = Serie sin tendencia en la media ni en la desviación estándar. Las demás variables han sido definidas en párrafos anteriores. Para que el proceso preserve la media y la desviación estándar constante, la ecuación toma la forma:
Zt
X (/t ) Tm TS
.T S T m
Dónde:
T S , T m Son los promedios de la tendencia en la desviación estándar y la media respectivamente. La serie Zt en una serie homogénea y consistente al 95% de probabilidad.
5.10. TABLA DE FRECUENCIAS Los datos se clasifican de la siguiente forma: a) Ordenar los datos en forma descendente. b) Calcular el rango o la amplitud de la muestra con la siguiente ecuación. 𝑅 = 𝑋𝑚𝑎𝑥 − 𝑋𝑚𝑖𝑛
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c) Calcular el número de intervalos de clase con la ecuación de Sturges. 𝑘 = 1.33 𝑙𝑛(𝑛) + 1 Dónde: k: número de intervalo de clase. n: número de datos de la muestra. d) Calcular la amplitud de cada intervalo de clase; con la siguiente fórmula. ∆𝑋 =
𝑅 𝑘
e) Calcular los límites de clase de cada intervalo de clase. 𝐿𝐼𝑖 = 𝐿𝐼𝑖−1 + ∆𝑋 𝐿𝑆𝑖 = 𝐿𝐼𝑖 + ∆𝑋 Dónde: 𝐿𝑛 : 𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑖𝑛𝑓𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑣𝑎𝑙𝑜 𝑛 𝑑𝑒 𝑐𝑙𝑎𝑠𝑒. 𝐿𝑆1 : 𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑣𝑎𝑙𝑜 n 𝑑𝑒 𝑐𝑙𝑎𝑠𝑒. f) Calcular las marcas de clase. 𝑀𝑐𝑖 =
𝐿𝐼𝑖 + 𝐿𝑆𝑖 2
g) Tabular la tabla de frecuencia. N° de clase o intervalo de clase
Intervalo de clase 𝑳𝑰𝒊
𝑳𝑺𝒊
Marca de clase
Frecuencia absoluta 𝒇𝒂𝒊
𝑴𝒄𝒊
Frecuencia absoluta acumulada
Frecuencia relativa 𝒇𝒓𝒊
𝑭𝒂𝒊
1
𝑛1
2
𝑛21
Frecuencia relativa acumulada
Función densidad empírica
𝑭𝒓𝒊
𝒇𝒆𝒊
𝑛𝑘 k
𝐧
𝑘
𝑛 = ∑ 𝑛𝑖 𝑖=1
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𝑘
𝐹𝑎𝑖 = ∑ 𝑓𝑎𝑖 𝑖=1
𝑓𝑟𝑖 =
𝑛𝑖 𝑛
𝑘
𝐹𝑟𝑖 = ∑ 𝑓𝑟𝑖
𝑓𝑒𝑖 =
𝑖=1
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𝑓𝑟𝑖 ∆𝑋
h) Graficamos las siguientes distribuciones: Distribución de frecuencias absolutas. Histograma de frecuencias absolutas. Polígono de frecuencias absolutas. Distribuciones de frecuencias relativas. Histograma de frecuencias relativas. Polígono de frecuencias relativas. Distribuciones de frecuencias absolutas acumuladas (ojiva). Distribuciones de frecuencias relativas acumuladas (ojiva). Función de densidad empírica. Coeficiente de asimetría (sesgo). a) Aplicaremos la siguiente fórmula: 𝒈 = 𝑪𝒔 =
𝒏𝟐 × 𝒎𝟑 (𝒏 − 𝟏) × (𝒏 − 𝟐) × 𝒔𝟑
Para datos no agrupados:
𝑛
1 𝑚3 = × ∑(𝑥𝑖 − 𝑥)3 𝑛 𝑖=1
Para datos agrupados:
𝑛
1 𝑚3 = × ∑(𝑥𝑖 − 𝑥)3 × 𝑛𝑖 𝑛 𝑖=1
El resultado se tendrá que verificar con lo siguiente 𝑪𝒔 < 0 ; Es una distribución sesgada a la izquierda (polígono de frecuencias con cola más larga hacia la izquierda). 𝑪𝒔 = 𝟎 ; Es una distribución simétrica.
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𝑪𝒔 > 0 ; Es una distribución sesgada a la derecha ( polígono de frecuencias con cola más larga hacia la derecha). Medida de apuntamiento (curtosis). a) Aplicaremos la siguiente fórmula: 𝒏𝟑 × 𝒎𝟒 𝑪𝒌 = (𝒏 − 𝟏) × (𝒏 − 𝟐) × (𝒏 − 𝟑) × 𝒔𝟒 Para datos no agrupados: n 1 m4 = × ∑(xi − x)4 n i=1
Para datos agrupados: n 1 m4 = × ∑(xi − x)4 × ni n i=1
El resultado se tendrá que verificar con lo siguiente: 𝑪𝒌 < 3 ; Es una distribución platicurtica (achatada o plana) 𝑪𝒌 = 𝟑 ; Es una distribución mesocurtica o moderada (curva normal) 𝑪𝒌 > 3 ; Es una distribución leptocurtica (picuda o puntiaguda)
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VI.
6.1.
CAPITULO III: ESTADISTICA Y PROBALIDAD
OBJETIVOS 6.3.1.
OBJETIVO GENERAL:
Realizar el análisis estadístico de los datos de los caudales medios anuales de las estaciones de Quillcay, Changos y Llanganuco. Realizar el análisis probabilístico para el tiempo de retorno, en base a los caudales medios anuales de las estaciones de Quillcay, Changos y Llanganuco. 6.3.2.
OBJETIVOS SECUNDARIO:
Determinar la función que represente mejor a los datos de las estaciones. Realizar la tabla de frecuencias, histograma, polígono de frecuencias, ojiva, etc.
6.2.
JUSTIFICACION Como futuros ingenieros civiles es de mucha importancia el diseño de diversas estructuras hidráulicas y determinar un modelo probabilístico el cual se ajuste a los datos obtenidos de las estaciones en estudio, con el estudio estadístico y probabilístico lograremos predecir la ocurrencia de acuerdo a una magnitud o fenómeno que ocurre, con la cual podremos calcular los caudales de diseños para las diversas estructuras hidráulicas que vayamos a construir, como son el caso, de represas, diseño de canales ,etc.
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6.3.
MARCO TEORICO 6.3.1.
LA ESTADISTICA APLICADA A LA HIDROLOGIA
6.1.1. CONCEPTO GENERALES La estadística se constituye entonces en una herramienta indispensable para efectuar este tratamiento, a fin de obtener la máxima utilidad en las aplicaciones prácticas a partir de los registros de diverso tipo de que se dispone (en especial caudales y precipitaciones). Son numerosas las definiciones de Estadística, no correspondiendo aquí presentar su nómina ni elegir una que resulte idónea. Sí en cambio, conviene distinguir dos ramas que han evolucionado en forma separada: 6.1.1.1.
Estadística Descriptiva Es la que intenta obtener toda la información posible de los datos recogidos, mediante su adecuado ordenamiento. Son resultados de ella las clasificaciones de datos en forma de tablas, procesamiento y archivo mediante software, etc.
6.1.1.2.
Estadística Matemática Basándose
en
comparaciones
del
fenómeno
con
modelos
probabilísticos teóricos, a fin de obtener una información que no resulta evidente con el simple ordenamiento de los datos. En este campo se ha desarrollado una teoría matemática, a veces muy compleja, basada en la Teoría de Probabilidades 6.1.2. CONCEPTOS BÁSICOS DE ESTADÍSTICA La estadística está compuesta por métodos científicos mediante los cuales podemos recolectar, organizar, resumir, presentar y analizar datos relativos a un conjunto de individuos u observaciones que nos permiten
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extraer conclusiones válidas y efectuar decisiones lógicas basadas en dichos análisis.
6.1.1.1.
POBLACIÓN O UNIVERSO: Es la fuente de observación o de los datos, por ejemplo el número de datos de la población formada por las descargas máximas anuales de la estación de Llanganuco es infinito, porque se considera a las Descargas máximas Instantáneas Anuales desde el Primer Suceso de la Descarga Máxima instantánea anual en esta estación de aforo.
6.1.1.2.
MUESTRA: Es el conjunto de Observaciones o datos que se obtienen de una fuente de la población. El número de datos de una muestra.
6.1.3. OBTENCIÓN DE DATOS.
ESTACION HIDROLOGICA
Para nuestro trabajo, de estudio de la hidrología, se obtienen los datos muéstrales, a través de una estación hidrología de Quillcay, Chancos y Llanganuco. 6.1.4. PRESENTACIÓN DE DATOS Terminada la etapa de recolección, se cuenta con una masa de datos individuales, sin agrupación alguna y carentes en un primer momento de significación estadística. La etapa siguiente es la clasificación y agrupación de los datos recogidos referentes a cada variable objeto de estudio. La clasificación comprende dos operaciones fundamentales.
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6.3.2.
HERRAMIENTAS DE LA ESTADISTICA 6.1.1. HISTOGRAMA Y POLIGONOS DE FRECUENCIA Si se tiene una muestra cuyas observaciones se pueden representarse como un histograma de frecuencias. Todo el rango disponible de la variable aleatoria se divide en intervalos discretos; se cuenta el número de observaciones que cae en cada intervalo, y el resultado se dibuja en un diagrama de barras como el mostrado en la Figura 4.1.1, que representa la precipitación promedio anual en una estación.
Ilustración 1 Histograma de Frecuencias
Un polígono de frecuencias, es un gráfico de línea trazado sobre las marcas de clase.
Puede obtenerse uniendo los puntos medios de los techos de los
rectángulos en el histograma. 6.1.2. RANGO
Es una medida de distancia y representa la diferencia entre el mayor y el menor de los valores de los datos observados, es decir:
R xmax . xmin . UNASAM/FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
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Donde: xmax . : Valor máximo de los datos recolectados. x min . : Valor mínimo de los datos recolectados. La amplitud o rango es una manera conveniente de escribir la dispersión, pero, no da medida alguna de la dispersión entre los datos con respecto al valor central.
6.1.3. MEDIA Dada la muestra compuesta de n datos: X1, X2, X3,…Xn ; la media se define como la suma algebraica de ellas, dividida entre el número de datos. Cuando se calcula la media para una población, esta se denota por µ̅. Y cuando se trata de una muestra por x . n
x x 2 ... x n x 1 n
x i 1
i
n
Dónde: x : Media Muestral.
Xi: valor i-ésimo de la muestra. n: número de datos de la muestra o población.
6.1.4. MEDIANA Es un único valor de un conjunto de datos que mide al elemento central de ellos, es el más cercano a la mitad. La mitad de los elementos quedan por encima de ese punto, y la otra mitad por debajo de él. Es decir: Si X1, X2, X3,…Xn son datos ordenados en forma creciente o decreciente. La mediana es el dato situado en el centro, es decir:
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Para n impar.
Med x( n1 / 2)
Para n par.
Med
x( n / 2) x( n / 21) 2
6.1.5. MODA
Es aquel valor que se repite con mayor frecuentemente en un conjunto de datos, se denota por Mo. 6.1.6. VARIANZA 6.1.1.1.
VARIANZA POBLACIONAL (σ2)
La varianza poblacional, se define como la suma de cuadrados de las desviaciones de los datos con respecto a la media, dividida entre el número total de datos, es decir: n
2
6.1.1.2.
x i 1
2
i
n
VARIANZA MUESTRAL (s2)
Se obtiene dividiendo la suma de cuadrados de las observaciones de los datos con respecto a la media, entre el número total de datos menos uno, es decir: n
S2
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x x i 1
2
i
n 1
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6.1.7. COEFICIENTE DE CORRELACION El coeficiente de correlación nos permite medir el grado de asociación de dos variables linealmente asociadas y varia de −1 < 𝑟 < 1 . Para el caso de una muestra está dada por:
r
S xy SxS y
xy n x y
nS x S y
Dónde:
𝑺𝒙 = 𝐷𝑒𝑠𝑣𝑖𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑆𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟 𝑑𝑒 𝑥
𝑺𝒚 = 𝐷𝑒𝑠𝑣𝑖𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑆𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟 𝑑𝑒 𝑦
̅ = 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑏𝑙𝑒 𝑥 𝒙
̅ = 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑏𝑙𝑒 𝑦 𝒚
6.1.8. COEFICIENTE DE VARIACION El efecto de dispersión con relación a la media puede ser medido por la dispersión relativa. Si la dispersión absoluta corresponde a la desviación estándar, la dispersión relativa es denominada coeficiente de variación v: v=
𝜎 x̅
El coeficiente de variación deja de ser útil cuando la media es próxima de cero. Su fórmula está representada por: C. V.(x) =
Sx × 100% x̅
6.1.9. COEFICIENTE DE MOMENTO DE ASIMETRIA O SESGO Es el grado de desvío o alejamiento del eje de simetría de una distribución. La asimetría de una muestra se mide mediante el coeficiente de asimetría. 𝑛 2 × 𝑚3 𝐶𝑠 = (𝑛 − 1) × (𝑛 − 2) × 𝑠 3
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6.1.10. COEFICIENTE DE CURTOSIS Para el cálculo del coeficiente de curtosis, se emplea el cuarto momento con respecto a la media. 𝑛 3 × 𝑚4 𝐶𝑘 = (𝑛 − 1) × (𝑛 − 2) × (𝑛 − 3) × 𝑠 4
6.1.11. DESVIACION ESTANDAR MUESTRAL La desviación estándar, se define como la raíz cuadrada de la varianza, es decir:
x n
S S2 6.3.3.
i 1
x
2
i
n 1
DISTRIBUCIONES DE PROBABILIDAD EN HIDROLOGIA
6.1.1. CONCEPTOS BÁSICOS 6.1.1.1.
Concepto de probabilidad.
La probabilidad de un evento dado es igual al cociente entre el número de sucesos favorables m y el número de sucesos totales, n: 𝑷(𝑿 = 𝒙) =
𝒎 𝒏
La teoría de la probabilidad se basa en los siguientes axiomas:
La probabilidad de ocurrencia de un evento, Pi, siempre tiene un valor entre 0 y 1, y La probabilidad de un evento cierto es 1:
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Si X1 y X2 son eventos independientes y mutuamente excluyentes, entonces:
Los axiomas anteriores permiten la definición de conceptos importantes. Por ejemplo, si dos eventos X1 y X2 no son mutuamente excluyentes, la probabilidad de que ocurra X1 u ocurra X2 está dada así:
La probabilidad de que dos eventos independientes ocurran de manera simultánea es el producto de las probabilidades individuales así:
La P(X 1X 2) es llamada la probabilidad de intersección y se lee la probabilidad de X1 y X2. La probabilidad de que ocurra un evento X1 dado que ha ocurrido X2 se llama probabilidad condicional y se denota así:
6.1.2. ANALISIS DE FRECUENCIA
El análisis de frecuencia es una herramienta utilizada para, predecir el comportamiento futuro de los caudales en un sitio de interés, a partir de la información histórica de caudales. Es un método basado en procedimientos
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estadísticos que permite calcular la magnitud del caudal asociado a un período de retorno. Su confiabilidad depende de la longitud y calidad de la serie histórica. Para determinar la magnitud de eventos extremos cuando la distribución de probabilidades no es una función fácilmente invertibles se requiere conocer la variación de la variable respecto a la media. Chow en 1951 propuso determinar esta variación a partir de un factor de frecuencia KT que puede ser expresado:
X T KT Y se puede estimar a partir de los datos: X T x KT s
Para una distribución dada, puede determinarse una relación entre K y el período de retorno Tr. Esta relación puede expresarse en términos matemáticos o por medio del uso de una tabla.
6.1.3. DISTRIBUCIONES DE PROBABILIDAD PARA VARIABLES CONTINUAS
La mayoría de las variables hidrológicas son variables aleatorias continuas. Enseguida se describen brevemente las distribuciones de probabilidades más usadas en análisis de frecuencia de estas variables. 6.1.1.1.
DISTRIBUCION NORMAL
La distribución Normal es una distribución simétrica en forma de campana, conocida también como Campana de Gauss. Es fundamental en el dominio de la estadística y la probabilidad. Una razón es que el teorema del límite central establece que para varias condiciones muy generales, la distribución de la suma de un gran número de variables aleatorias puede aproximarse a la Normal, sin importar a qué distribución pertenezcan ellas mismas. Muchos procesos físicos
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pueden conceptualizarse como la suma de procesos individuales. Por otra parte, muchos procesos de inferencia estadística se basan en suposiciones de que la variable aleatoria se distribuye normalmente. Es por ello que la Normal encuentre tantas aplicaciones en hidrología: en pruebas de hipótesis, intervalos de confianza, etc. Una variable aleatoria X se distribuye de acuerdo con una distribución de probabilidades Normal si su FDP está dada como: 𝑓(𝑥) =
1 √2 ∗ 𝜋 ∗ 𝜎
∗
−1 𝑥−𝜇 2 𝑒 2 ∗( 𝜎 )
Los parámetros de la distribución son dos: La media: 𝜇 = 𝑥̅ La desviación estándar: 𝜎2 = 𝑠2 Si se hace la siguiente transformación: 𝑥−𝜇 𝑧= ; 𝑑𝑥 = 𝜎 ∗ 𝑑𝑧 𝜎 La función densidad acumula de la distribución normal será: 𝑓(𝑧) =
1
∗𝑒
−1 ∗(𝑧)2 2
√2 ∗ 𝜋 𝑥 𝟏 𝟏 𝟐 𝐹(𝑥) = ∫ × 𝒆−𝟐×(𝒛) 𝒅𝒛 −∝ √𝟐𝝅 También se puede obtener de la siguiente manera: 𝐵 = 1/2 ((1 + 0.196854|𝑧| + 0.115194|𝑧|2 + 0.000344|𝑧|3 + 0.019527|𝑧|4 )−4 ) Teniendo en cuenta que: 𝐹(𝑥) = 𝐵 , para z < 0 𝐹(𝑥) = 1 − 𝐵, para z > 0
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Para calcular los valores ajustados a la distribución normal (x): ̂= 𝒛×𝝈+𝝁 𝒙 Esta distribución tiene una forma de campana simétrica, como se muestra en la Figura, por lo tanto la media, la moda y la mediana son iguales.
Ilustración 2 Distribución Normal
La distribución normal se usa para:
Comparar distribuciones: las propiedades de una muestra de variables no normales pueden compararse con las de variables normales.
Aproximar la distribución de probabilidades de errores aleatorios.
Muchos estadísticos pueden ser normalmente distribuidos, como, por ejemplo, la media de la mayoría de las variables hidrológicas.
6.1.1.2.
DISTRIBUCION EXPONENCIAL
La función densidad del modelo probabilístico exponencial está dada por: −𝜆𝑥 𝑓(𝑥) = {𝜆 × 𝑒 , 𝑥 ≥ 0 0; 𝑥 < 0
Dónde: λ = parámetro de la distribución exponencial
1. Si la variable aleatoria X se distribuye exponencialmente, entonces esta distribución se representa por : X → E (λ)
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2. La función de distribución acumulada está dada por la siguiente ecuación: 𝑥
𝑃(𝑋 ≤ 𝑥̂) = 𝐹(𝑥) = ∫0 𝜆 𝑒 −𝜆𝑥 𝑑𝑥 = 1 - 𝑒 −𝜆𝑥 3. Mediante los métodos de estimación de parámetros se demuestra que: 𝜆=
1 𝑥̅
La función densidad acumula de la distribución normal será: 𝑍
𝐹(𝑥) = ∫−∞ 𝜆 ∗ 𝑒 −𝜆∗𝑥 ∗ 𝑑𝑥 = 1 − 𝑒 −𝜆∗𝑥 6.3.4.
PERIODO DE RETORNO
El periodo de retorno es el número de años en que en promedio se presenta una variable hidrológica extrema (evento extremo) superior o igual a cierto valor. El periodo de retorno se denomina también tiempo de retorno, intervalo de ocurrencia. Y se expresa de la siguiente manera: 𝑇=
1 𝑃(𝑋 ≥ 𝑥)
Así mismo se puede relacionar el Periodo de retorno con la función de distribución acumulada F(x), de la siguiente manera: 𝑇−1 = ∫ 𝑓(𝑥) ∗ 𝑑𝑥 = 𝐹(𝑥) 𝑇 𝐹(𝑥) = 𝑃 ( 𝑋 < 𝑥 ) = ∫
𝑥
𝑓(𝑥) 𝑑𝑥
−∞
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VII. CAPITULO IV: ESTUDIO CLIMATOLOGICO La meteorología como ciencia estudia la atmósfera, establece la interrelación que existe entre los parámetros del ciclo hidrológico tales como: viento, precipitación, temperatura, presión y humedad. Como una rama de la física, se refiere a la atmósfera como una mezcla de gases cuyas interrelaciones entre la presión, temperatura y volumen se rigen por las leyes de la termodinámica. También involucra consideraciones geográficas debido a que los factores como latitud, longitud, topografía y la ubicación de las masas de agua y tierra, afectan al carácter y distribución de las condiciones meteorológicas sobre la superficie terrestre. Todos estos factores determinan la magnitud de la precipitación y la respuesta de la cuenca, así como su distribución en el espacio y en el tiempo. 7.1. Información disponible Se
caracterizaron
los
principales
parámetros
meteorológicos
tales
como:
precipitación, temperatura, humedad relativa, vientos y radiación solar, en base a las siguientes estaciones: (1) Lampas Alto; (2) Conococha; (3) Lampas Bajo; (4) Querococha; (5) San Lorenzo; (6) Recuay; (7) Huaraz; (8) Anta; (9) Caraz; (10) Satuna; (11) Hidroeléctrica; (12) Quitacocha; (13) Corongo; (14) Santiago de Chuco; (15) La Rinconada; (16) Santa; (17) Mina; (18) Pacchac y (19) Santiago de Antúnez de Mayolo. (TARAZONA, 2005).
Estaciones meteorológicas rio Santa ESTACIONES
01.Lampas Alto 02.Conococha 03.Lampas Bajo 04.Querococha 05.San Lorenzo 06.Recuay 07.Huaraz 08.Anta 09.Caraz 10.Safuna 11.Hidroeléctrica 12.Quitacocha 13.Corongo 14.- Santiago de Chuco 15.La Rinconada 16.Santa
COORDENADA HUMEDAD VELOCIDAD EVAPORA AÑOS DE AÑO DE ALTITUD HORAS DE RELATIVA DEL VIENTO CIÓN FUNCION GEOGRÁFICAS UTM (ms.s.n.m.) SOL (hr) (%) (km/hr) (mm) AMIENTO LAT. LONG. NORTE (Y) ESTE (X) INICIO CIERRE S W
10°07' 10°07' 10°07' 09°43' 09°45' 09°43' 09°31' 09°21' 09°03' 08°50' 08°50' 09°48' 08°34' 08°08' 08°54' 08°59'
77°14' 77°20' 77°14' 77°20' 77°22' 77°27' 77°32' 77°36' 77°49' 77°38' 77°51' 77°57' 77°54' 78°10' 78°34' 77°14'
8880850 8880773 8880850 8925021 8921320 8924943 8947009 8965399 8998422 9022551 9022376 8915281 9051851 9099586 9014301 9005016
255266 244302 255266 243966 240358 231184 221871 214410 190332 210331 186479 176362 180748 150924 107551 102131
4030 4020 3950 3955 3750 3394 3207 2748 2205 4275 1380 3500 3192 3129 80 30
1958 1957 1957 1965 1965 1964 1965 1971 1964 1969 1954 1952 1965 1964 1955 1965
1968 1968 1980 1970
1973 1972 1966
1960 1969
* * * * * SR * * * * SR SR SR * * SR
* * * * * SR SR * SR * SR SR SR SR SR SR
* * * * * SR * SR SR * SR SR SR SR * SR
* * * * * SR * SR * * SR SR SR * * *
23 12 12 16 9 5 6 10 9 6 12 5 3 6 5 5
TABLA 1. Estaciones metereologicas en la cuenca del rio Santa
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7.2. Temperatura La temperatura es una consecuencia directa de la insolación y de la radiación, su determinación es fundamental para el cálculo de la evaporación. La temperatura es considerada como el factor determinante y decisivo de las diversas etapas del ciclo hidrológico y principalmente en el estudio de la evaporación. La tasa de variación de la temperatura con la altitud es denominada gradiente vertical de temperatura. 7.2.1. Temperatura media multianual con información macro regional El efecto resultante de los diversos procesos de transferencia de calor; conduce
a una distribución de las temperaturas según la vertical. En tal sentido M. COLOMBUS - MOTLIMA (1983), en el Estudio Hidrológico para la presa Yuracmayo (cuenca Rio Rímac), ubicada a 4,300 msnm presenta la tabla siguiente de valores aproximados con un análisis de regresión de 50 estaciones (Perú y Ecuador), se estableció la siguiente relación de este parámetro en función de la altitud, como se puede apreciar en el siguiente cuadro: Relación altitud y temperatura medial anual (°C) ALTITUD. H (m.s.n.m.)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
TEMPERATUR A. T (°C)
27
24
21
20
17
16
13
9
6
3
TABLA 2. Relación altitud y temperatura media anual (°C) Fuente: M. COLOMBUS - MOTLIMA. 1983
A partir de estos valores se estableció mediante el análisis de regresión, una relación lineal entre la altitud y la temperatura macro regional estableciéndose la ecuación siguiente: T = 27.164 - 0.0051 * H r = 0.993 Donde: T = Temperatura media anual (°C); H = Altitud (msnm); r = Coeficiente de correlación. Con la altitud media obtenida para la cuenca de interés, se calcularon entonces las siguientes temperaturas medias multianuales que se presentan: Tempretura cuenca rio Huari
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H = 3,149 m.s.n.m. T = 11.1041 °C 7.2.2. Temperatura promedio mensual con información regional
TARAZONA (2005), estableció en base a la información de 13 estaciones, Gradientes térmicas de temperatura mensual promedio, máxima y mínima (en función de la altitud). En la TABLA 3 se presenta para la temperatura promedio, los respectivos valores mensuales de estas 13 estaciones, así como los parámetros respectivos de la relación altitud - precipitación, obteniéndose así para las cuencas de interés, los valores de temperatura correspondientes (Tabla 4). El análisis regional de temperatura se hizo usando 13 estaciones climatológicas: los datos fueron tomados de TARAZONA (2005) - de Hidroandina SA. - Huaraz Altitud (ms.s.n.m.) Lampas Alto 4030 Conococha 4020 Lampas Bajo 3950 Querococha 3955 San Lorenzo 3750 Recuay 3394 Huaraz 3207 Anta 2748 Caraz 2205 Safuna 4275 Hidroeléctrica 1380 Corongo 3192 Santiago de Chuco 3129
Estaciones 01.02.03.04.05.06.07.08.09.10.11.12.13.-
Promedio Desviación estándar Parámetros de la ecuación lineal de la temeperatura media mensual (Gradiente tèrmica mensual de la
r= b= a= R2 =
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
6.2 6.3 6.4 7.1 9.3 11.4 14.2 16.3 16.8 4.8 24.5 11.3 12.2
6 6.5 6.3 7 9.2 11.9 14.1 15.9 17 4.9 24.7 11.1 12.3
6.3 6.5 6.4 7.1 9 11.5 13.9 16.3 17.1 4.7 24.6 10.5 12
6.3 6.3 6.6 7.3 9.4 11.8 13.5 16.4 16.9 5 25 12.2 12.4
6 5.7 6.5 7.4 9.4 11.2 13.5 16.7 16.6 5 24.9 12.1 12.5
6 4.4 6.7 7.3 9.1 10 12.8 16.3 15.8 4.7 24.3 12.8 11.7
6 4.2 6.7 7.1 9 10.3 12.9 15.9 15.8 4.7 24.1 12 12.3
6.1 4.8 7.5 7.5 9.1 10.7 13.5 16.1 16 4.9 24.8 12 12.5
6.1 5.7 7.1 7.5 9.1 12.6 14.4 16.6 16.4 4.8 25.2 12.9 13.2
6 6 6.3 7.4 9.4 11.6 14.3 17 16.4 4.9 25 10.8 11.9
6 6 6.3 7.4 9.4 11.6 14.3 17 16.4 4.9 25 10.8 11.9
6.1 5.8 6.4 7.3 9.4 11.3 14 16.8 16.4 4.8 24.5 10.8 11.8
11.3 5.6
11.3 5.6
11.2 5.6
11.5 5.7
11.3 5.7
10.9 5.6
10.8 5.6
11.2 5.6
11.7 5.8
11.3 5.8
11.3 5.8
11.2 5.6
0.98 -0.0066 33.355 0.968
0.98 -0.0067 33.525 0.9687
0.98 -0.0067 33.429 0.9683
0.99 -0.0067 33.788 0.975
0.98 -0.0067 33.792 0.9687
0.98 -0.0066 32.918 0.9557
0.98 -0.0066 32.724 0.9604
0.98 -0.0066 33.196 0.9599
0.98 -0.0068 34.255 0.9556
0.97 -0.0067 33.726 0.9499
0.97 -0.0067 33.726 0.9499
0.98 -0.0066 33.219 0.955
Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
Y = a + b * X : Y = Temperatura (°C); X = Altitud (m.s.n.m.)
Tabla 3. Estudio de la temperatura
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Página 65
FEBRERO
19
19
19
14
y = -0.0066x + 33.355 R² = 0.9668
14
y = -0.0067x + 33.525 R² = 0.9687
9
4 1380
1880
2380
2880
3380
4 1380
3880
1880
2380
2880
3380
4 1380
3880
19
9
14
Temperatura
19 Temperatura
19
y = -0.0067x + 33.788 R² = 0.975
y = -0.0067x + 33.792 R² = 0.9687
9
2380
2880
3380
1880
2380
Altitud m.s.n.m.
14
JULIO
2880
3380
4 1380
3880
9
Temperatura
19
Temperatura
19
14
y = -0.0066x + 33.196 R² = 0.9599
9
2380
2880
3380
1880
2380
Altitud m.s.n.m.
14
OCTUBRE
2880
3380
4 1380
3880
9
Temperatura
19
Temperatura
19
14
y = -0.0067x + 33.726 R² = 0.9499
9
2380
2880
3380
3380
3880
14
3380
3880
y = -0.0066x + 33.219 R² = 0.955
9
4 1380
3880
2880
DICIEMBRE
19
1880
2380
NOVIEMBRE 24
4 1380
1880
Altitud m.s.n.m.
24
y = -0.0067x + 33.726 R² = 0.9499
3880
y = -0.0068x + 34.255 R² = 0.9556
Altitud m.s.n.m.
24
14
3380
9
4 1380
3880
2880
SEPTIEMBRE
19
1880
2380
AGOSTO 24
4 1380
1880
Altitud m.s.n.m.
24
y = -0.0066x + 32.724 R² = 0.9604
3880
y = -0.0067x + 33.792 R² = 0.9687
Altitud m.s.n.m.
24
14
3380
9
4 1380
3880
2880
MAYO 24
1880
2380
MAYO 24
4 1380
1880
Altitud m.s.n.m.
24
14
y = -0.0067x + 33.429 R² = 0.9683
Altitud m.s.n.m.
ABRIL
Temperatura
14
9
Altitud m.s.n.m.
Temperatura
Temperatura
24
9
Temperatura
MARZO
24
Temperatura
Temperatura
ENERO 24
1880
2380
Altitud m.s.n.m.
2880
3380
4 1380
3880
1880
2380
Altitud m.s.n.m.
2880
Altitud m.s.n.m.
GRAFICO 1. Variación de la temperatura con la altura por cada mes. Cuenca Huari
Altitud (ms.s.n.m.) 3149
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Set
Oct
Nov
Dic
Media
12.57
12.43
12.33
12.69
12.69
12.13
11.94
12.41
12.84
12.63
12.63
12.44
12.48
TABLA 4. Temperatura media de la cuenca
7.3. Humedad relativa La fracción de la atmósfera conformada por el vapor de agua es muy pequeña comparada con los otros componentes pero es extremadamente importante ya que determina las condiciones meteorológicas prevalecientes (La precipitación se deriva
de esta agua atmosférica). El contenido de humedad del aire es también un factor significativo en el proceso de evaporación local. Humedad relativa media regional De igual modo, TARAZONA (2005), estableció valores promedio de humedad relativa media mensual en base a la información registrada en 13 estaciones de la cuenca del río Santa (Tabla), que se asumen como representativos de la ocurrencia de este parámetro en EL ÁREA DE ESTUDIO (Tabla ), con un valor promedio multianual de 67 %: Humedad relativa media mensual (%) en la cuenca del rio Santa Altitud (ms.s.n.m.)
Estaciones 1 Lampas Alto 2 Conococha 3 Lampas Bajo 4 Querococha 5 San Lorenzo 6 Recuay 7 Huaraz 8 Anta 9 Caraz 10 Safuna 11 Hidroeléctrica 12 Corongo 13 Santiago de Chuco
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Set
Oct
Nov
Dic
Media
4030
75.00 77.00 76.00 71.00 64.00 57.00 56.00 58.00 60.00 65.00 66.00 70.00 66.30
4020
79.00 83.00 83.00 80.00 71.00 59.00 59.00 59.00 63.00 70.00 70.00 73.00 70.80
3950
72.00 77.00 76.00 73.00 66.00 58.00 59.00 60.00 61.00 68.00 68.00 70.00 67.30
3955
70.00 72.00 71.00 66.00 61.00 58.00 57.00 58.00 60.00 64.00 63.00 66.00 63.80
3750
65.00 67.00 68.00 64.00 58.00 56.00 56.00 56.00 59.00 61.00 60.00 61.00 60.90
3394 3207
71.00 74.00 76.00 75.00 70.00 62.00 63.00 61.00 66.00 72.00 68.00 68.00 68.80
2748
66.00 70.00 70.00 68.00 64.00 62.00 60.00 62.00 61.00 62.00 61.00 63.00 64.10
2205
70.00 72.00 72.00 71.00 70.00 68.00 67.00 64.00 66.00 61.00 67.00 68.00 68.00
4275
73.00 76.00 77.00 75.00 67.00 67.00 59.00 61.00 67.00 69.00 67.00 72.00 69.20
1380 3192 3129
Promedio Desviación estándar
75.00 80.00 82.00 72.00 68.00 60.00 57.00 60.00 55.00 66.00 67.00 67.00 67.40 71.6
74.8
75.1
71.5
65.9
60.7
59.3
59.9
61.8
65.8
65.7
67.8
66.66
4.2
4.8
4.9
4.7
4.2
4.1
3.4
2.3
3.7
3.9
3.3
3.8
2.96
TABLA 5. Humedad relativa media mensual (%) en la cuenca del rio Santa
Humedad relativa media mensual (% ) cuencas e intercuencas del área de estudio Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Set
Oct
Nov
Dic
Anual
71.60 74.80 75.10 71.50 65.90 60.70 59.30 59.90 61.80 65.80 65.70 67.80 66.70
TABLA 6. Humedad relativa media mensual (%) en la cuenca cuenca de estudio Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Set
Oct
Nov
Dic
Anual
1997
87.00
88.00
80.50
85.60
76.10
59.40
51.50
61.90
67.90
75.40
88.40
94.80
76.38
1998
94.70
96.30
97.00
96.00
76.20
77.50
65.20
70.40
72.80
89.80
80.40
71.40
82.31
1999
89.20
95.40
92.30
90.10
82.50
65.40
60.00
87.00
82.20
80.80
90.40
83.21
2000
91.70
95.60
97.00
96.40
91.80
83.90
72.90
76.50
80.90
79.20
57.50
88.20
84.30
2001
98.00
95.40
98.30
92.00
89.40
70.40
71.30
56.10
86.40
85.80
91.60
89.30
85.33
2002
90.90
96.80
97.80
95.50
85.50
72.40
72.90
60.50
72.60
90.10
2003
93.20
89.20
93.50
95.20
84.80
62.50
76.70
80.73
2004
57.60
73.00
71.90
66.30
59.30
47.50
55.10
39.30
59.80
71.40
68.10
70.30
61.63
2005
66.50
73.00
79.50
70.30
44.60
62.90
72.20
40.80
48.60
59.70
40.10
65.70
60.33
2006
68.50
76.80
77.90
73.50
52.50
53.30
38.50
48.50
55.00
55.10
63.20
76.50
61.61
2007
74.10
67.50
77.10
72.20
62.10
42.90
48.20
43.40
49.00
60.40
67.60
59.20
60.31
2008
76.10
76.10
76.00
73.80
58.90
47.20
44.40
52.70
48.30
70.80
70.30
61.20
62.98
2009
74.30
75.30
77.30
65.20
46.70
40.10
44.20
45.00
66.20
62.50
75.00
61.07
2010
69.70
67.50
73.80
70.30
60.90
49.70
73.80
40.00
50.80
49.30
60.70
71.30
61.48
80.82
82.35
85.21
83.03
71.24
61.25
59.35
53.41
62.49
71.95
68.75
76.15
71.80
Año 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Media
50.70
83.50
TABLA 7. Estudio de la humedad relativa de la cuenca Huari
Como se aprecia en los registros, los meses de mayor humedad coinciden con los meses de la temporada lluviosa, ocurriendo lo contrario en los meses de menor precipitación (y menor humedad). 7.4. Viento El viento se origina por las diferencias de presiones y temperaturas y, se manifiesta como el movimiento de las masas de aire. Los registros de la velocidad media del viento registrada en la estación Huaraz (19651980), se presentan en el siguiente cuadro.
Velocidad media mensual del viento (km/día). Estación Huaraz - Periodo 1965-1980 ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
MEDIA
276.50 259.20 259.20 276.50 285.10 311.00 345.60 319.70 319.70 276.50 267.80 259.20 288.00
Tenemos también las velocidades en m/seg ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
MEDIA
3.20
3.00
3.00
3.20
3.30
3.60
4.00
3.70
3.70
3.20
3.10
3.00
3.33
7.5. Horas de sol Los registros de Horas de Sol Diario de la Estación Huaraz se muestran en el cuadro siguiente: Horas de sol diario (horas). Estación Huaraz Periodos 1950-1954 y 1965-1970 ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
MEDIA
6.60
6.10
6.90
8.10
9.20
9.50
9.70
9.40
8.50
7.40
7.30
7.00
8.00
7.6. Precipitación La precipitación es el principal vector de entrada del ciclo hidrológico y se refiere a la cantidad total de agua que cae sobre la superficie terrestre. Se presenta en forma líquida (lluvia, niebla, rocío), o sólida (nieve, granizo, escarcha). Se deriva del vapor de agua atmosférica; sus características están sometidas a la influencia de otros factores climáticos tales como: viento, temperatura y presión atmosférica. La humedad atmosférica es una condición necesaria pero no suficiente para la formación de la precipitación. Se requiere en primer lugar del proceso de condensación y luego otro proceso que cree las gotas de agua que deben precipitar.
La formación de la precipitación requiere la elevación de una masa de agua en la atmósfera de tal manera que se enfríe y parte de su humedad se condense. Los tres mecanismos principales para la elevación de la masa de aire son: (1) La elevación frontal, donde el aire caliente es elevado sobre aire frío por un pasaje frontal. (2) La elevación orográfica, mediante la cual una masa de aire se eleva para pasar por encima de una cadena de montañas. (3) La elevación convectiva, donde el aire se arrastra hacia arriba por una acción convectiva, como ocurre en el centro de una celda de una tormenta eléctrica. Las celdas convectivas se originan por el calor superficial, el cual causa una inestabilidad vertical de aire húmedo, y se sostiene por el calor latente de vaporización liberado a medida que el vapor de agua sube y se condensa. La precipitación es una variable hidrológica que manifiesta claramente su carácter aleatorio, variando drásticamente en el tiempo (variación temporal) y en el espacio (variación espacial). La unidad de medida es el milímetro de lluvia que se definido como la cantidad de precipitación correspondiente a un volumen de un litro por metro cuadrado de superficie conocido como lámina de agua o altura de lluvia depositado sobre la superficie. Los datos de las precipitaciones medias anuales, lo tomamos de estudios anteriores: 7.6.1. Precipitación total mensual
En la siguiente tabla, se presenta la Precipitación Promedio Multianual de las estaciones utilizadas, para el periodo 1953-2010 (58 años completos), las demás fueron obtenidas del estudio de “Generación de Descargas Mensuales en Subcuencas de la cuenca del Rio Santa”, elaborado por Tarazona en el 2005.
Precipitación promedio mu tianual (mm). Periodo 1953-2010 Estaciones 01.02.03.04.05.06.07.08.09.10.11.12.13.14.15.-
YUNGAY CHANCOS TICAPAMPA PACHACOTO COLLOTA YANACOCHA PUNTAMOJON CAHUISH QUEROCOCHA QUIRUNCANCHA PARON LLANGANUCO HUILLCA CARAZ SANTIAGO A MAYOLO
Altitud (ms.s.n.m.)
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Set
Oct
Nov
Dic
TOTAL
2535 2840 3480 3760 3800 4450 4390 4550 3930 4010 4185 3850 3995 2286 4053
44.7 84.4 113.7 95.9 77 138.6 108.3 127.7 152.9 64.7 107.6 90.9 137.6 19.2 145.4
59.5 91.8 120.7 111.1 86.9 168.4 133.4 161.9 162.3 93.4 136.6 109.8 119.9 37.7 185
83.6 127.3 132.4 118.7 105.5 179.5 141.4 164.2 166.4 114.3 125.4 135 161.6 54 262
40.9 74.7 76.3 62.6 47.5 93.6 69.5 111.7 102.2 53.9 83.5 73 125.7 24.7 139.6
5.9 16.7 21.2 20.5 16.4 34.5 19.6 57.5 40.1 22.3 36.9 20.6 53.8 2.9 28.8
1 2 2.9 2.3 0.9 5.5 3.6 12.4 11.7 3.2 8.7 2.4 43.2 0.9 5.5
0.3 0.3 1.9 0.3 0.2 1.5 0.5 4 5.6 0.3 3.9 1.3 12.4 0.1 1.9
0.7 1.7 7.3 1.6 1.2 4.6 2.5 10.1 13 1.8 8.5 3.7 19.4 0.2 5.1
12 7.7 34.3 8.5 6.4 21 10.8 42.3 45 11.7 45.1 15.7 43.9 1.5 36.9
13.1 34 67.2 39.2 29.7 53.7 38.8 85.7 90.9 37 68.6 44 96.5 7.5 97.5
15.8 39.4 71.7 43.7 33 64.6 46 85.8 95.6 41.7 69.3 53.3 93 9.5 110.3
30.2 56.6 82.1 62.1 51.8 89.3 70.8 117.1 113.3 58.7 90.3 71.5 104.5 12.9 147.3
307.8 536.7 731.9 566.5 456.4 854.7 645.3 980.4 998.9 503 784.5 621.2 1,011.40 171.1 1,165.50
7.6.2. Precipitación total anual promedio en el área de estudio
En base a la información de precipitación total anual de las 15 estaciones pluviométricas utilizadas, para el periodo 1953-2010, se procedió a efectuar el análisis de la regresión Altitud - Precipitación en las cuencas pertenecientes al área de estudio. El siguiente cuadro muestra la relación (tipo exponencial) Altitud – Precipitación Estaciones 01.02.03.04.05.06.07.08.09.10.11.12.13.14.15.-
YUNGAY CHANCOS TICAPAMPA PACHACOTO COLLOTA YANACOCHA PUNTAMOJON CAHUISH QUEROCOCHA QUIRUNCANCHA PARON LLANGANUCO HUILLCA CARAZ SANTIAGO A MAYOLO
Parámetros de la ecuación lineal Y=m*Xb Y = Precipitacion (mm); X = Altitud (m.s.n.m)
Altitud (ms.s.n.m.)
TOTAL
2535 2840 3480 3760 3800 4450 4390 4550 3930 4010 4185 3850 3995 2286 4053
307.8 536.7 731.9 566.5 456.4 854.7 645.3 980.4 998.9 503 784.5 621.2 1,011.40 171.1 1,165.50
r= m= b= R2 =
0.8141 0.00003 2.0709 0.6628
Como se observa en el gráfico anterior, existe una mediana correlación entre la altitud y la precipitación en la zona. La alta dispersión observada por encima de la cota 3,700 responde a microclimas registrados en las estaciones, la mayoría de ellas ubicadas en la Cordillera Blanca. No obstante, hay una aceptable relación altitud-precipitación a nivel regional. En siguientes etapas en las que se estudien ámbitos más localizados, convendría caracterizar de forma más precisa mediante mapas de isoyetas la precipitación media de la zona. En base a la altitud media de las cuencas de interés, se obtuvieron las respectivas precipitaciones totales anuales.
AÑO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58
1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
MEDIA MIMINA MAXIMA
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
126.42 129.62 98.02 130.46 76.81 107.01 104.90 142.20 146.37 149.25 109.51 148.81 118.71 149.65 205.89 172.20 80.72 186.41 79.76 155.56 117.72 180.20 181.01 138.69 228.98 82.43 111.10 135.60 103.72 101.56 75.77 70.37 71.76 140.52 108.82 138.64 102.10 132.67 125.54 96.89 104.59 80.46 118.93 151.63 65.32 234.67 154.60 155.20 273.18 138.20 115.80 52.60 97.00 172.79 104.39 269.19 223.58 105.40
140.44 153.77 130.22 142.32 134.17 189.87 137.30 174.75 143.72 158.87 133.48 153.35 177.67 152.42 160.22 151.97 147.16 170.11 159.60 181.06 176.15 144.12 145.52 142.33 181.59 164.81 144.50 156.31 117.99 183.69 175.81 139.29 159.15 192.55 188.16 161.33 186.06 143.46 160.78 134.49 144.82 129.79 197.31 143.83 149.71 189.67 166.17 162.20 191.00 163.00 151.40 198.00 125.90 159.80 100.40 220.60 209.80 101.80
257.09 214.89 257.64 227.46 253.49 203.06 226.40 252.09 195.41 270.15 205.17 212.84 211.57 225.45 224.54 226.98 219.44 139.95 205.72 449.49 266.40 227.45 334.55 173.68 173.39 207.48 265.83 214.09 217.75 261.83 394.62 219.48 159.04 207.44 212.27 250.59 223.67 265.05 199.15 240.69 200.51 250.56 204.33 230.92 136.99 191.89 184.34 245.10 393.00 245.60 217.20 123.60 218.10 347.20 261.20 190.40 280.60 174.50
149.72 136.05 132.78 118.11 130.82 130.71 125.61 133.23 134.46 128.88 113.15 146.98 143.90 151.73 127.32 131.47 107.93 85.33 110.97 152.43 136.34 138.44 150.88 123.00 134.04 117.69 139.79 118.67 109.20 136.33 168.24 99.82 99.83 119.59 145.41 123.85 145.24 153.32 120.99 127.47 112.78 134.78 125.16 124.43 113.33 191.41 114.87 128.10 107.40 119.20 114.40 89.60 67.60 171.20 198.20 122.00 186.40 104.60
29.55 33.22 28.35 24.89 25.52 12.59 22.88 30.46 37.41 23.85 24.15 36.60 43.12 22.53 29.79 40.80 26.97 26.38 30.12 36.77 39.94 36.14 43.60 28.34 31.78 35.99 32.43 22.98 35.31 21.65 32.60 34.95 36.06 14.23 47.63 48.55 34.19 24.05 23.10 39.62 29.57 33.53 19.45 29.19 21.92 20.28 53.54 30.10 57.40 9.00 42.40 46.40 3.20 19.40 48.20 2.40 42.60 30.00
5.92 2.03 1.73 43.18 77.88 118.19 144.80 1096.95 7.33 0.66 2.24 49.87 73.92 93.73 84.91 980.21 4.23 2.20 0.04 42.29 133.78 84.03 146.93 1060.51 8.86 0.75 5.07 36.87 102.55 65.92 181.63 1044.89 3.69 1.52 4.72 48.15 122.92 111.50 158.13 1071.44 5.28 1.03 2.01 28.01 133.32 78.90 190.48 1082.27 7.46 0.70 2.44 31.55 51.48 88.41 149.38 948.51 6.44 3.09 1.57 35.54 111.16 87.55 154.12 1132.20 3.63 1.85 3.25 48.96 112.14 113.91 147.36 1088.47 4.95 0.27 3.48 41.67 121.41 103.13 142.84 1148.75 2.03 1.79 1.00 43.36 75.09 113.60 101.92 924.25 2.73 1.63 3.34 40.33 17.50 108.29 193.61 1066.01 8.88 1.75 2.49 45.09 108.20 66.67 76.92 1004.97 13.30 1.54 4.61 39.22 97.38 122.07 175.83 1155.73 9.30 1.26 3.35 46.73 22.04 76.05 183.43 1089.92 1.21 0.64 0.93 44.95 96.34 86.19 154.82 1108.50 7.35 1.38 1.93 23.99 65.72 110.30 62.62 855.51 4.66 1.84 6.37 47.31 121.74 144.25 152.96 1087.31 6.69 1.26 6.61 57.60 110.59 95.72 160.05 1024.69 1.34 0.95 6.08 51.73 133.29 115.73 136.59 1421.02 3.58 1.29 7.34 53.56 33.49 101.38 145.25 1082.44 3.06 1.02 2.28 42.94 144.55 153.99 201.99 1276.18 4.05 0.45 12.62 31.74 130.35 73.76 96.80 1205.33 0.77 0.78 1.56 55.64 115.12 55.95 214.26 1050.12 1.33 1.13 1.78 39.55 132.85 151.68 148.60 1226.70 3.60 0.89 0.80 74.44 73.36 112.27 192.18 1065.94 3.83 0.74 6.42 49.55 100.73 74.57 152.30 1081.79 5.92 1.45 5.51 13.67 131.10 150.49 108.73 1064.52 0.86 1.03 0.84 28.04 99.34 57.02 214.90 986.00 7.16 1.68 6.35 23.44 121.45 78.19 237.89 1181.22 14.11 3.09 10.62 12.71 150.85 87.20 166.86 1292.48 2.58 3.66 0.20 39.36 87.27 113.67 158.79 969.44 5.09 0.80 4.52 45.34 150.28 97.19 205.92 1034.98 6.87 3.64 2.44 19.35 150.49 128.67 196.81 1182.60 8.22 1.60 2.61 31.40 128.89 125.02 95.79 1095.82 5.87 2.02 0.54 15.95 150.86 58.51 167.20 1123.91 5.07 0.74 1.61 36.88 79.38 43.79 205.67 1064.40 7.49 2.09 3.13 36.15 63.82 107.86 134.69 1073.78 7.59 0.56 2.94 44.58 84.20 111.41 88.26 969.10 1.70 1.99 0.06 35.97 145.26 66.44 163.78 1054.36 3.93 0.60 5.94 27.29 109.88 100.44 131.09 971.44 2.47 2.21 5.44 45.40 122.31 143.71 142.19 1092.85 2.53 0.76 2.89 29.76 150.99 173.56 171.43 1197.10 8.36 1.41 0.77 35.73 47.66 80.22 199.60 1053.75 1.33 0.84 0.19 28.74 85.86 132.68 119.90 856.81 5.09 0.28 9.78 40.19 131.07 53.54 164.07 1231.94 2.07 1.97 1.57 95.51 79.96 95.33 121.89 1071.82 7.70 2.90 7.20 35.70 106.20 33.00 244.80 1158.20 1.80 0.60 0.00 114.60 98.80 197.20 122.60 1557.58 2.80 0.20 0.00 23.20 160.40 194.60 155.00 1211.20 12.20 1.20 5.60 17.80 5.80 51.40 218.00 953.20 11.10 10.40 0.50 12.60 157.00 117.40 23.60 842.80 6.00 0.00 28.40 33.80 64.40 15.00 153.80 813.20 32.80 3.40 18.20 35.80 99.20 125.00 190.10 1374.89 0.60 8.60 2.60 36.80 113.60 95.80 81.80 1052.19 9.00 2.60 5.20 34.40 146.60 65.00 56.40 1123.79 0.80 1.40 4.40 5.40 166.20 142.60 208.00 1471.78 0.00 0.20 6.80 42.20 50.40 110.20 264.00 990.10
132.41 158.55 232.57 129.74 30.82 52.60 100.40 123.60 67.60 2.40 273.18 220.60 449.49 198.20 57.40
5.60 1.70 4.19 39.17 104.46 101.03 154.56 1094.79 0.00 0.00 0.00 5.40 5.80 15.00 23.60 813.20 32.80 10.40 28.40 114.60 166.20 197.20 264.00 1557.58
TABLA 8. Estudio de Precipitación en la Cuenca de Huari
NOV
DIC
TOTAL
7.7. La Evapotranspiración Potencial 7.7.1. Determinación de la cantidad de agua para abastecer el cultivo de trigo
Los datos generales de la zona de Huari son las siguientes: LATITUD SUR ALTITUD VELOCIDAD DEL VIENTO ÁREA DE CULTIVO
9º00'00'' 3249 m.s.n.m 2 a 4 m/s 8 Ha
CULTIVO FACE 1 FACE 2 FACE 3 FACE 4 TOTAL 15 30 65 40 150 TRIGO SEMI PRECOZ Los datos de temperatura (°C) para la zona en los meses de enero a junio son: MESES ENE FEB MAR ABR MAY JUN TEMPERATURA 9.8 10.5 10.7 11.1 11.4 11.3 Los datos de humedad relativa para los meses de enero a junio se muestran en la siguiente tabla: MESES ENE FEB MAR ABR MAY JUN 70 68.6 70 69 61.7 55.3 H.R (%) Completando la tabla con los valores necesarios para calcular la ETP mensual, tendremos los siguientes:
MES
TABLA 8.5.A.a Evapotranspiración Potencial mensual ENE FEB MAR ABR MAY
JUN
MF 2.567 2.266 2.357 2.043 1.864 1.679 TMF (ºF) 49.64 50.9 51.26 51.98 52.52 52.34 CH 0.909219445 0.930192668 0.90921945 0.92424888 1 1 CE 1.0736 1.0736 1.0736 1.0736 1.0736 1.0736 ETP (mm/mes) 124.3852432 115.184251 117.936817 105.374634 105.10252 94.3467441 ETP (mm/día) 4.146174774 3.839475035 3.93122723 3.5124878 3.50341733 3.14489147
Del ábaco para el cálculo del Kc inicial para una frecuencia de riego de 7 días tendremos: kc 0.5
De la tabla para el cálculo de Kc para las fases media y final tendremos: HUMEDAD HR<70% CULTIVO VIENTO 0-5 FASE DE DESARROLLO
TRIGO
Kc3 Kc4
3 FASE 4 FASE
1.15 0.6 1.15 0.6
Hacemos el grafico Kc vs Tiempo y obtenemos los Kc de cada mes:
Kc
DESARROLLO DEL TRIGO 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0
50
100
150
200
Dias
GRAFICO 2. Coeficiente de cultivo (Kc) VS Tiempo
MES ENE FEB MAR ABR MAY JUN Kc 0.5 1.08 1.58 1.24 0.78 0.62 Con los datos de Kc y ETP mensual calculamos el ETR para cada mes y finalmente los caudales necesarios: TABLA 8.5.A.c Evapotranspiración Real y Caudales para cada mes ETR (mm/mes) 62.19262161 124.398991 186.340171 130.664546 81.9799655 58.4949813 ETR (m/mes) 0.062192622 0.12439899 0.18634017 0.13066455 0.08197997 0.05849498 ETR (m/s) 2.39941E-08 4.7993E-08 7.189E-08 5.0411E-08 3.1628E-08 2.2568E-08 ÁREA (Ha) 8 8 8 8 8 8 CAUDAL 0.191952536 0.3839475 0.57512398 0.40328564 0.25302458 0.18054007 (m3/s) CAUDAL (l/s) 191.9525358 383.947503 575.123984 403.285637 253.024585 180.540066 7.7.2. Determinar la cantidad de agua para abastecer el cultivo de maiz
Los datos generales de la zona de Huari son las siguientes: LATITUD SUR ALTITUD
9º00'00'' 3680 m.s.n.m
VELOCIDAD DEL VIENTO 2 a 4 m/s ÁREA DE CULTIVO 8 Ha
CULTIVO FACE 1 FACE 2 FACE 3 FACE 4 TOTAL 30 50 60 40 180 MAIZ SEMI PRECOZ
Los datos de temperatura (°C) para la zona en los meses de setiembre a enero MESES SET OCT NOV DIC ENE TEMPERATURA 9.85 10.4 9.7 8.9 9.8 Los datos de humedad relativa para los meses de setiembre a enero: MESES SET OCT NOV DIC ENE H.R (%) 59.9 64.4 59.6 64.1 70 Completando la tabla con los valores necesarios para calcular la ETP mensual, tendremos los siguientes: TABLA 8.5.B.a Evapotranspiración Potencial mensual MES SET OCT NOV DIC ENE MF 2.191 2.452 2.473 2.577 2.567 TMF (ºF) 49.7 50.72 49.46 48.02 49.64 CH 1.051187709 0.99045121 1.05511251 0.9946157 1 CE 1.0736 1.0736 1.0736 1.0736 1.0736 ETP (mm/mes) 122.8914146 132.2437941 138.554138 132.140026 136.804425 ETP (mm/día) 4.096380487 4.408126468 4.61847128 4.40466755 4.56014749
Del ábaco para el cálculo del Kc inicial para una frecuencia de riego de 7 días tendremos: kc 0.515
De la tabla para el cálculo de Kc para las fases media y final tendremos: HUMEDAD HR<70% CULTIVO VIENTO 0-5 FASE DE DESARROLLO 3 FASE 1.15 MAIZ 4 FASE 0.6 Kc3 Kc4
1.15 0.6
Hacemos el grafico Kc vs Tiempo y obtenemos los Kc de cada mes:
DESARROLLO DEL MAIZ
1.4 1.2 1
Kc
0.8 0.6 0.4 0.2 0 0
50
100 Dias
150
200
GRAFICO 3. Coeficiente de cultivo VS Tiempo
MES SET OCT NOV DIC ENE Kc 0.43 0.68 1.15 1.35 1.2 Con los datos de Kc y ETP mensual calculamos el ETR para cada mes y finalmente los caudales necesarios:
TABLA 8.5.B.c evapotranspiración Real y Caudales para cada mes ETR (mm/mes) 52.84330829 89.92578 159.337259 178.389036 164.16531 ETR (m/mes) 0.052843308 0.08992578 0.15933726 0.17838904 0.16416531 ETR (m/s) 2.03871E-08 3.4694E-08 6.1473E-08 6.8823E-08 6.3335E-08 ÁREA (Ha) 8 8 8 8 8 CAUDAL (m3/s) 0.163096631 0.2775487 0.49178166 0.55058344 0.50668305 CAUDAL (l/s) 163.0966305 277.548704 491.781664 550.583444 506.683055 7.7.3. Determinar la cantidad de agua para abastecer el cultivo de papa
Los datos generales de la zona de Huari son las siguientes: LATITUD SUR ALTITUD VELOCIDAD DEL VIENTO ÁREA DE CULTIVO
9º00'00'' 3249 m.s.n.m 2 a 4 m/s 8 Ha
CULTIVO FACE 1 FACE 2 FACE 3 FACE 4 TOTAL 35 35 50 30 150 PAPA SEMI TARDIA Los datos de temperatura (°C) para la zona en los meses de setiembre a enero: SET OCT NOV DIC ENE MESES
9.7 8.9 9.8 TEMPERATURA 9.85 10.4 Los datos de humedad relativa para los meses de setiembre a enero: MESES SET OCT NOV DIC ENE H.R (%) 59.9 64.4 59.6 64.1 70 Completando la tabla con los valores necesarios para calcular la ETP mensual, tendremos los siguientes: TABLA 8.5.C.a Evapotranspiración Potencial mensual MES SET OCT NOV DIC ENE MF 2.191 2.452 2.473 2.577 2.567 TMF (ºF) 49.7 50.72 49.46 48.02 49.64 CH 1.051187709 0.99045121 1.05511251 0.9946157 1 CE 1.0736 1.0736 1.0736 1.0736 1.0736 ETP (mm/mes) 122.8914146 132.2437941 138.554138 132.140026 136.804425 ETP (mm/día) 4.096380487 4.408126468 4.61847128 4.40466755 4.56014749
Del ábaco para el cálculo del Kc inicial para una frecuencia de riego de 7 días tendremos:
De la tabla para el cálculo de Kc para las fases media y final tendremos:
kc 0.515
CULTIVO
PAPA
Kc3 Kc4
HUMEDAD HR<70% VIENTO 0-5 FASE DE DESARROLLO 3 FASE 1.15 4 FASE 0.75 1.15 0.75
Hacemos el grafico Kc vs Tiempo y obtenemos los Kc de cada mes:
DESARROLLO DE LA PAPA
1.4 1.2 1
kC
0.8 0.6 0.4 0.2 0 0
20
40
60
80 Dias
100
120
140
160
GRAFICO 4. Coeficiente de cultivo VS Tiempo
MES SET OCT NOV DIC ENE Kc 0.35 0.64 1.15 1.3 0.94 Con los datos de Kc y ETP mensual calculamos el ETR para cada mes y finalmente los caudales necesarios:
TABLA 8.5.C.c Evapotranspiración Real y Caudales para cada mes ETR (mm/mes) 43.01199512 84.6360282 159.337259 171.782034 128.596159 ETR (m/mes) 0.043011995 0.08463603 0.15933726 0.17178203 0.12859616 1.65941E-08 3.2653E-08 6.1473E-08 6.6274E-08 4.9613E-08 ETR (m/s) 8 8 8 8 8 ÁREA (Ha) CAUDAL (m3/s) 0.132753071 0.26122231 0.49178166 0.53019146 0.39690173 CAUDAL (l/s) 132.7530713 261.222309 491.781664 530.191464 396.901726 7.7.4. Determinar la cantidad de agua para abastecer el cultivo de cebada
Los datos generales de la zona de Huari son las siguientes: LATITUD SUR ALTITUD VELOCIDAD DEL VIENTO ÁREA DE CULTIVO
9º00'00'' 3249 m.s.n.m 2 a 4 m/s 8 Ha
CULTIVO FACE 1 FACE 2 FACE 3 FACE 4 TOTAL 20 35 70 45 170 CEBADA SEMI PRECOZ
Los datos de temperatura (°C) para la zona en los meses de enero a julio son: ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL MESES TEMPERATURA 9.8 10.5 10.7 11.1 11.4 11.3 11.2
Los datos de humedad relativa para los meses de enero a julio se muestran en la siguiente tabla: MESES ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL 70 68.6 70 69 61.7 55.3 56.7 H.R (%)
MES
Completando la tabla con los valores necesarios para calcular la ETP mensual, tendremos los siguientes:
TABLA 8.5.D.a Evapotranspiración Potencial mensual ENE FEB MAR ABR MAY JUN
MF 2.567 TMF (ºF) 49.64 CH 0.909 CE 1.0736 ETP (mm/mes) 124.3852 ETP (mm/día) 4.146174
2.266 50.9 0.930 1.0736
JUL
115.1842
2.357 2.043 1.864 1.679 1.789 51.26 51.98 52.52 52.34 52.16 0.909 0.924 1 1 1 1.0736 1.0736 1.0736 1.0736 1.0736 117.936 105.37463 94.346744 100.18216 8 4 105.10252 1 8
3.8394750
3.9312
3.5124
3.503417
3.14489
3.3394056
Del ábaco para el cálculo del Kc inicial para una frecuencia de riego de 7 días tendremos:
De la tabla para el cálculo de Kc para las fases media y final tendremos:
kc 0.5
HUMEDAD HR<70% VIENTO 0-5 FASE DE DESARROLLO 3 FASE 1.15 CEBADA 4 FASE 0.2
CULTIVO
Kc3 Kc4
1.15 0.2
Hacemos el grafico Kc vs Tiempo y obtenemos los Kc de cada mes:
DESARROLLO DE LA CEBADA SEMI PRECOZ 1.8 1.6 1.4 1.2
Kc
1 0.8 0.6 0.4 0.2
0 0
50
100
150
200
Dias GRAFICO 5. Coeficiente de cultivo VS Tiempo
MES ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL Kc 0.46 0.92 1.42 1.44 0.96 0.32 0.3
Con los datos de Kc y ETP mensual calculamos el ETR para cada mes y finalmente los caudales necesarios:
TABLA 8.5.D.c Evapotranspiración Real y Caudales para cada mes ETR (mm/mes) 57.21721188 105.969511 167.47028 151.739473 100.898419 ETR (m/mes) 0.057217212 0.10596951 0.16747028 0.15173947 0.10089842 2.20745E-08 4.0883E-08 6.461E-08 5.8541E-08 3.8927E-08 ETR (m/s) 8 8 8 8 8 ÁREA (Ha) CAUDAL 0.176596333 0.32706639 0.51688358 0.46833171 0.31141487 (m3/s) CAUDAL (l/s) 176.596333 327.066392 516.883581 468.331707 311.414874
30.1909581 30.0546504 0.03019096 0.03005465 1.1648E-08 1.1595E-08 8 8 0.09318197 0.09276127 93.1819695 92.7612667
VIII. CAPITULO V: BALANCE HÍDRICO SUPERFICIAL 8.1.Oferta hídrica Se determinara en base al área de 50 Ha Oferta hidrica - cuenca Huari MES
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
158794.0 129088.0 172597.4 129088.0 105764.1 16992.0
V m3
61.26
Qv (l/seg)
49.80
66.59
49.80
40.80
JUL
AGO
11776.0
20512.0
4.54
7.91
6.56
SEP
OCT
NOV
DIC
44864.0 143104.0 194064.0 182944.0 17.31
55.21
74.87
70.58
8.2.Hallamos la demanda total de la cuenca Huari 1.MF
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
2.338
2.231
2.36
2.062
1.896
1.715
1.824
2.028
2.201
2.453
2.448
2.344
54.63
54.37
54.20
54.84
54.85
53.84
53.49
54.34
55.12
54.73
54.73
54.38
80.8
82.3
85.2
83
71.2
61.3
59.3
53.4
62.5
72
68.7
76.2
0.7
0.7
0.6
0.7
0.9
1.0
1.0
1.0
1.0
0.9
0.9
0.8
1.07
1.07
1.07
1.07
1.07
1.07
1.07
1.07
1.07
1.07
1.07
1.07
(mm/mes )
99.7
90.9
87.7
83.1
99.5
102.4
104.8
118.3
132.4
126.6
133.6
110.8
(mm/dia )
3.32
3.03
2.92
2.77
3.32
3.41
3.49
3.94
4.41
4.22
4.45
3.69
1.08
1.58
1.24
0.78
0.62
9° LAT SUR
T(°F) HR CH CE ETP ETP
KC DE LOS CULTIVOS AREA TOTAL AREA (%) CULTIVOS BASE
(Ha )
TRIGO
8
25
0.5
MAIZ
8
25
1.2
0.43
0.68
1.15
1.35
PAPA
8
25
0.94
0.35
0.64
1.15
1.3
CEBADA
8
25
0.46
0.92
1.42
1.44
0.96
0.32
0.3
TOTAL DEL AREA
32
100 0.775
1
1.5
1.34
0.87
0.47
0.3
0.39
0.66
1.15
1.325
TRIGO
49.9
98.2
138.6
103.0
77.6
63.5
MAIZ
119.7
56.9
86.1
153.6
149.6
PAPA
93.8
46.3
81.0
153.6
144.1
CEBADA
45.9
83.7
124.5
119.7
95.5
32.8
31.4
ETP (mm/mes ) TOTAL
309.2
181.9
263.1
222.7
173.1
96.2
31.4
103.3
167.1
307.2
293.7
3.- EVAPOTRANS. REAL (ETR=Kc*ETP) mm/mes 239.6
181.9
394.6
298.4
150.6
45.2
9.4
40.3
110.3
353.3
389.2
48180.3
14473.4
3016.9
12887.5
18.6
5.6
1.2
5.0
COEFICIENTE Kc PROMEDIO PONDERADO: 2.- ETP (mm/mes )
VOLUMEN
76679.9
CAUDAL (lt/s )
29.6
58205.0 126275.0 95491.0 22.5
48.7
36.8
35295.5 113066.6 124531.8 13.6
43.6
48.0
8.3.Hallamos el balance Hidrológico Oferta hidrica - cuenca Huari MES V m3 Qv (l/seg)
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
158794.0 129088.0 172597.4 129088.0 105764.1 61.26
49.80
66.59
49.80
40.80
JUN
JUL
AGO
SEP
16992.0
11776.0
20512.0
44864.0
6.56
4.54
7.91
17.31
OCT
NOV
DIC
143104.0 194064.0 182944.0 55.21
74.87
70.58
Demanda hidrica - cuenca Huari MES V m3 Qv (l/seg)
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
76679.9
58205.0
126275.0
95491.0
48180.3
14473.4
3016.9
0.0
12887.5
35295.5
113066.6
124531.8
29.6
22.5
48.7
36.8
18.6
5.6
1.2
0.0
5.0
13.6
43.6
48.0
SEP
OCT
NOV
BALANCE DEMANDA OFERTA MES
O (lt/seg) D (lt/seg) O-D (lt/seg)
ENE
61.3 29.6 31.7
FEB
49.8 22.5 27.3
MAR
66.6 48.7 17.9
ABR
49.8 36.8 13.0
MAY
40.8 18.6 22.2
JUN
JUL
6.6 5.6 1.0
AGO
4.5 1.2 3.4
GRAFICO 6 Balance Hídrico: OFERTA-DEMANDA
7.9 0.0 7.9
17.3 5.0 12.3
55.2 13.6 41.6
74.9 43.6 31.2
DIC
70.6 48.0 22.5
IX.
RESULTADOS GENERALES
Clasificación de la cuenca. ˃
Tomando en cuenta su salida se clasifica en:
Grafica 1: CLASIFICACION DE LA CUENCA
Cuenca exorreica: Por lo que el punto de salida se encuentra en los límites de la cuenca y el sistema de drenaje está asociado a otra corriente. ˃
˃
De acuerdo a sus dimensiones.
Superficie Cubierta:
154.979 km2.
Clasificación:
Pequeño.
Longitud del cauce principal. El cauce del río principal nace en la subcuenta de la Quebrada Clavos y atraviesa las subcuentas medias 01 y 02 sumando una longitud de 60.915 km.
Pág. 83
˃
Según un orden de importancia, refleja el grado de ramificación Según el orden de importancia es de tercer orden.
DELIMITACIÓN DE LA CUENCA Con ayuda de software AutoCAD 2014, se delimitó la cuenca siguiendo los cinco principios aprendidos en clase como se puede observar en el plano adjunto. Grafica 2: DELIMITACION DE LA CUENCA
PUNTO DE CAPTACION DE LA CUENCA DEL RIO HUARI COTA: 2930 m.s.n.m Pág. 84
CURSO PRINCIPAL DE LA CUENCA
LONGITUD DEL CAUSE PRINCIPAL= 21615.7905 m Grafica 3: CURSO PRINCIPAL DE LA CUENCA
4.2. ÁREA Y PERÍMETRO DE LA CUENCA Con la ayuda del AutoCAD calculamos el área y perímetro que luego nos servirán para el cálculo de los parámetros geomorfológicos.
Pág. 85
Grafica 4: AREA Y PERIMETRO DE LA CUENCA
Pág. 86
ÍNDICES DE LA CUENCA FACTOR DE FORMA Fórmula:
A Am A Ff L 2 L L L Datos: Área
: 154.9785187238 km2
Longitud: 21.6157905 km Incógnitas: Ff 𝐹𝑓 =
𝐴 𝐿2
𝐹𝑓 = 𝟎. 𝟑𝟑𝟐
ÍNDICE DE COMPACIDAD
Fórmula
Kc
0.28 * P P A 2* * A
Datos: Área
: 154.9785187238 km2
Longitud: 60.9145966 Km
Incógnitas: Kc
𝐾𝐶 =
0.28 × 𝑃 √𝐴
𝐾𝐶 = 𝟏. 𝟑𝟕
Pág. 87
ELEVACION MEDIA DE LA CUENCA PROMEDIO PONDERADO DE LAS ÁREAS ENTRE LAS CURVAS DE
NIVEL
Determinamos las curvas de nivel cada 100m, mediante el las herramientas del programa AUTOCAD 2014. Para diferenciar marcamos el área entre cada curva de nivel de toda la cuenca que hemos delimitado.
Grafica 5: CUENCA DEL RIO HUARI
Pág. 88
Tabla de Elevaciones y Areas Numero
Minima Elevacion
Maxima Elevacion
Altitud Promedio C=(C1+C2)/2
Area (m2)
Area (Km2)
C*Area (Km3)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
2899 2999 3099 3199 3299 3399 3499 3599 3699 3799 3899 3999 4099 4199 4299 4399 4499 4599
2999 3099 3199 3299 3399 3499 3599 3699 3799 3899 3999 4099 4199 4299 4399 4499 4599 4699
2949 3049 3149 3249 3349 3449 3549 3649 3749 3849 3949 4049 4149 4249 4349 4449 4549 4649
550875.90 1717778.03 2990639.78 3566445.61 5340633.73 6065222.57 6622780.60 7596751.37 9639623.48 10447732.95 11705749.29 12664895.17 15308791.35 24593788.85 27772465.23 7790429.89 598190.68 5724.26
0.5509 1.7178 2.9906 3.5664 5.3406 6.0652 6.6228 7.5968 9.6396 10.4477 11.7057 12.6649 15.3088 24.5938 27.7725 7.7904 0.5982 0.0057
1.625 5.238 9.418 11.587 17.886 20.919 23.504 27.721 36.139 40.213 46.226 51.280 63.516 104.499 120.782 34.660 2.721 0.027
154978518.74
154.98
617.96
Total
Elevacion Media (Km) Elevacion Media (m)
3.987 3987.391
Tabla 9: TABLA DE ELEVACIONES Y AREAS CRITERIO DE LA CURVA HIPSOMÉTRICA
Tabla de Calculos para Determinar la Curva Hipsometrica Minima Maxima Numero Elevacion Elevacion 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
2899 2899 2999 3099 3199 3299 3399 3499 3599 3699 3799 3899 3999 4099 4199 4299 4399 4499 4599
2999 3099 3199 3299 3399 3499 3599 3699 3799 3899 3999 4099 4199 4299 4399 4499 4599 4699
Areas que Altitud Areas Areas Quedan sobre Promedio Parciales Acumuladas Las Altitudes C=(C1+C2)/2 (Km2) (Km2) (Km2) 2899 2949 3049 3149 3249 3349 3449 3549 3649 3749 3849 3949 4049 4149 4249 4349 4449 4549 4649
0.0000 0.5509 1.7178 2.9906 3.5664 5.3406 6.0652 6.6228 7.5968 9.6396 10.4477 11.7057 12.6649 15.3088 24.5938 27.7725 7.7904 0.5982 0.0057
Total
154.9785
0.0000 0.5509 2.2687 5.2593 8.8257 14.1664 20.2316 26.8544 34.4511 44.0908 54.5385 66.2442 78.9091 94.2179 118.8117 146.5842 154.3746 154.9728 154.9785
154.9785 154.4276 152.7099 149.7192 146.1528 140.8121 134.7469 128.1241 120.5274 110.8878 100.4400 88.7343 76.0694 60.7606 36.1668 8.3943 0.6039 0.0057 0.0000
Areas Parciales (%) 0.000 0.355 1.108 1.930 2.301 3.446 3.914 4.273 4.902 6.220 6.741 7.553 8.172 9.878 15.869 17.920 5.027 0.386 0.004
Areas que Areas Quedan sobre Acumuladas Las Altitudes (%) (%) 0.000 0.355 1.464 3.394 5.695 9.141 13.054 17.328 22.230 28.450 35.191 42.744 50.916 60.794 76.663 94.584 99.610 99.996 100.000
100.000 99.645 98.536 96.606 94.305 90.859 86.946 82.672 77.770 71.550 64.809 57.256 49.084 39.206 23.337 5.416 0.390 0.004 0.000
100.00
Tabla 10: CRITERIO DE LA CURVA HIPSOMETRICA
Con todos los datos hallados trazamos el grafico de la CURVA HIPSOMÉTRICA. Luego trazamos la gráfica de frecuencia de altitudes como complemento de la curva hipsométrica.
Pág. 89
4038 m.s.n.m Altitud a 50% de áreas
Grafica 6: CURVA HIPSOMETRICA
Finalmente calculamos la altitud media, altitud más frecuente.
Altitud Media: H= 3987 m
Altitud más Frecuente: Hf=4038 m
Pág. 90
DETERMINACION DE LA PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA CRITERIO DE ALVORD
FORMULA
Desnivel Constante entre las Curvas 𝑆𝑐 =
𝐷.𝐿 𝐴
Longitud Total de las Curvas de Nivel Dentro de la Cuenca Área de la Cuenca Pendiente de la Cuenca
Tabla de Elevaciones y Areas Numero
Minima Elevacion
Maxima Elevacion
Altitud Promedio C=(C1+C2)/2
Area (m2)
Area (Km2)
C*Area (Km3)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
2899 2999 3099 3199 3299 3399 3499 3599 3699 3799 3899 3999 4099 4199 4299 4399 4499 4599
2999 3099 3199 3299 3399 3499 3599 3699 3799 3899 3999 4099 4199 4299 4399 4499 4599 4699
2949 3049 3149 3249 3349 3449 3549 3649 3749 3849 3949 4049 4149 4249 4349 4449 4549 4649
550875.90 1717778.03 2990639.78 3566445.61 5340633.73 6065222.57 6622780.60 7596751.37 9639623.48 10447732.95 11705749.29 12664895.17 15308791.35 24593788.85 27772465.23 7790429.89 598190.68 5724.26
0.5509 1.7178 2.9906 3.5664 5.3406 6.0652 6.6228 7.5968 9.6396 10.4477 11.7057 12.6649 15.3088 24.5938 27.7725 7.7904 0.5982 0.0057
1.625 5.238 9.418 11.587 17.886 20.919 23.504 27.721 36.139 40.213 46.226 51.280 63.516 104.499 120.782 34.660 2.721 0.027
154978518.74
154.98
617.96
Total
Elevacion Media (Km) Elevacion Media (m)
3.987 3987.391
Tabla 11: CRITERIO DE ALVORD
Pág. 91
CRITERIO DEL RECTANGULO EQUIVALENTE
FORMULA 4 √𝜋∗𝐴 A=L∗l L=𝐾𝑐 ∗ 2 ∗ [1 + √1 − 𝜋∗𝐾 2 ] 𝑐 Escriba aquí la ecuación.
P=2*(L+l)
l=𝐾𝑐 ∗
√𝜋∗𝐴 2
4
∗ [1 − √1 − 𝜋∗𝐾 2 ]
Longitud Mayor
Longitud Menor
𝑐
Pendiente de la cuenca 𝐻
S= 𝐿
Desnivel total (cota en la parte más alta - cota en la estación de aforo),
Lado mayor del rectángulo equivalente
Tabla de Rectangulo Equivalente Numero
Minima Maxima Elevacion Elevacion
Altitud Promedio C=(C1+C2)/2
Area (m2)
1 2 3 4
2899 2999 3099 3199
2999 3099 3199 3299
2949 3049 3149 3249
550875.90 1717778.03 2990639.78 3566445.61
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
3299 3399 3499 3599 3699 3799 3899 3999 4099 4199 4299 4399 4499 4599
3399 3499 3599 3699 3799 3899 3999 4099 4199 4299 4399 4499 4599 4699
3349 3449 3549 3649 3749 3849 3949 4049 4149 4249 4349 4449 4549 4649
5340633.73 6065222.57 6622780.60 7596751.37 9639623.48 10447732.95 11705749.29 12664895.17 15308791.35 24593788.85 27772465.23 7790429.89 598190.68 5724.26
Total
154978518.74
l (m) L (m)
6457.48980851 23999.80849149
Li (m) 85.3081 266.0133 463.1273 552.2960 827.0449 939.2539 1025.5968 1176.4248 1492.7818 1617.9248 1812.7399 1961.2722 2370.7031 3808.5680 4300.8144 1206.4177 92.6352 0.8865
AREA PERIMETRO LONGITUD
154.978519 Km2 60.9145966 Km 21.6157905 Km
INDICE DE COMPACIDAD Kc
0.28 * P P A 2* * A
Kc =
1.37
Tabla 12: CRITERIO DEL RECTANGULO EQUIVALENTE
Con los datos de L, l y Li, se obtiene la siguiente figura:
Pág. 92
Fig. Datos para el criterio del Rectángulo equivalente Calculando la pendiente: 𝑆=
𝐻 𝐿
…(15)
Donde: H= Desnivel entre punto más alto y el punto más bajo. L= Longitud mayor del Rectángulo Equivalente. 𝐻 = 4699 − 2899 = 1800 𝑚 = .8𝑘𝑚 𝐿 = 23.999 𝑘𝑚 Entonces: 𝑆=
𝐻 𝐿
𝑆 = 7.5 %
Pág. 93
CRITERIO DE NASH FORMULA
𝑆𝑐 =
∑𝑁 𝑖=1 𝑆𝑖 (𝑁 − 𝑚)
Sumatoria de las pendientes de cada intersección.
𝑆𝑖 =
𝐸𝑙𝑒𝑣𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑀í𝑛𝑖𝑚𝑎
Número de intersecciones que se encuentran entre una misma cota. Número de intersecciones totales.
CRITERIO DE NASH N° INTERSECCION
X
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
257000 258000 259000 261000 262000 256000 257000 258000 259000 260000 261000 262000 263000 255000 256000 257000 258000 259000 260000 261000 262000 263000 254000 255000 256000 257000 258000 259000
Y
DIST MINIMA (m)
DIST MINIMA (km)
DIST ENTRE COTAS (Km)
PENDIENTE (S)
8986000 8986000 8986000 8986000 8986000 8985000 8985000 8985000 8985000 8985000 8985000 8985000 8985000 8984000 8984000 8984000 8984000 8984000 8984000 8984000 8984000 8984000 8983000 8983000 8983000 8983000 8983000 8983000
500.283 520.268 729.968 99.277 112.566 646.493 264.586 236.031 324.71 314.37 225.561 85.566 394.456 254.858 196.858 167.386 198.258 168.552 247.016 199.684 262.501 127.795 345.536 1094.482 461.431 258.667 169.731 203.414
0.500283 0.520268 0.729968 0.099277 0.112566 0.646493 0.264586 0.236031 0.32471 0.31437 0.225561 0.085566 0.394456 0.254858 0.196858 0.167386 0.198258 0.168552 0.247016 0.199684 0.262501 0.127795 0.345536 1.094482 0.461431 0.258667 0.169731 0.203414
0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
0.09994343 0.09610432 0.06849615 0.50364133 0.44418386 0.07734036 0.18897447 0.21183658 0.15398355 0.15904826 0.22166953 0.58434425 0.12675685 0.19618768 0.25399019 0.29871076 0.25219663 0.29664436 0.20241604 0.25039563 0.19047546 0.39125161 0.14470272 0.04568371 0.10835856 0.19329872 0.29458378 0.24580412
Pág. 94
29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75
260000 261000 262000 263000 264000 255000 256000 257000 258000 259000 260000 261000 262000 263000 264000 265000 255000 256000 257000 258000 259000 260000 261000 262000 263000 264000 265000 255000 256000 257000 258000 259000 260000 261000 262000 263000 264000 265000 259000 260000 261000 262000 263000 264000 265000 260000 261000
8983000 8983000 8983000 8983000 8983000 8982000 8982000 8982000 8982000 8982000 8982000 8982000 8982000 8982000 8982000 8982000 8981000 8981000 8981000 8981000 8981000 8981000 8981000 8981000 8981000 8981000 8981000 8980000 8980000 8980000 8980000 8980000 8980000 8980000 8980000 8980000 8980000 8980000 8979000 8979000 8979000 8979000 8979000 8979000 8979000 8978000 8978000
220.746 238.063 302.273 93.632 170.027 83.742 76.164 102.45 318.724 156.923 170.427 126.119 92.211 221.642 261.341 91.465 113.903 370.391 125.039 119.137 195.857 102.372 262.636 360.033 164.323 118.674 177.883 48.451 310.22 174.394 230.257 266.898 382.175 249.757 263.389 190.142 145.01 168.112 158.046 156.118 256.815 76.165 196.121 252.444 114.632 488.778 431.203
0.220746 0.238063 0.302273 0.093632 0.170027 0.083742 0.076164 0.10245 0.318724 0.156923 0.170427 0.126119 0.092211 0.221642 0.261341 0.091465 0.113903 0.370391 0.125039 0.119137 0.195857 0.102372 0.262636 0.360033 0.164323 0.118674 0.177883 0.048451 0.31022 0.174394 0.230257 0.266898 0.382175 0.249757 0.263389 0.190142 0.14501 0.168112 0.158046 0.156118 0.256815 0.076165 0.196121 0.252444 0.114632 0.488778 0.431203
0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
0.22650467 0.21002844 0.16541338 0.53400547 0.29407094 0.59707196 0.65647813 0.48804295 0.15687554 0.31862761 0.29338074 0.39645097 0.54223466 0.22558901 0.19132092 0.54665719 0.43897 0.13499248 0.39987524 0.4196849 0.2552883 0.4884148 0.19037756 0.13887616 0.30427877 0.42132228 0.28108363 1.03197044 0.16117594 0.28670711 0.21714866 0.18733748 0.13083012 0.20019459 0.18983329 0.26296137 0.34480381 0.29742077 0.31636359 0.32027056 0.19469268 0.65646951 0.25494465 0.19806373 0.43617838 0.10229593 0.11595467 Pág. 95
76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122
262000 263000 264000 265000 266000 259000 260000 261000 262000 263000 264000 265000 266000 259000 260000 261000 262000 263000 264000 265000 266000 259000 260000 261000 262000 263000 264000 265000 266000 267000 259000 260000 261000 262000 263000 264000 265000 266000 267000 268000 259000 260000 261000 262000 263000 264000 265000
8978000 8978000 8978000 8978000 8978000 8977000 8977000 8977000 8977000 8977000 8977000 8977000 8977000 8976000 8976000 8976000 8976000 8976000 8976000 8976000 8976000 8975000 8975000 8975000 8975000 8975000 8975000 8975000 8975000 8975000 8974000 8974000 8974000 8974000 8974000 8974000 8974000 8974000 8974000 8974000 8973000 8973000 8973000 8973000 8973000 8973000 8973000
184.88 139.358 140.246 244.832 312.436 157.632 148.911 207.451 262.937 112.392 174.264 75.686 166.653 147.473 101.265 347.619 384.662 79.2 119.855 185.52 85.274 66.449 143.44 409.325 256.684 128.086 436.238 78.555 116.955 107.125 137.04 264.334 118.308 154.244 120.998 180.952 73.952 123.264 316.01 346.716 132.465 178.929 167.018 244.267 155.597 279.81 82.396
0.18488 0.139358 0.140246 0.244832 0.312436 0.157632 0.148911 0.207451 0.262937 0.112392 0.174264 0.075686 0.166653 0.147473 0.101265 0.347619 0.384662 0.0792 0.119855 0.18552 0.085274 0.066449 0.14344 0.409325 0.256684 0.128086 0.436238 0.078555 0.116955 0.107125 0.13704 0.264334 0.118308 0.154244 0.120998 0.180952 0.073952 0.123264 0.31601 0.346716 0.132465 0.178929 0.167018 0.244267 0.155597 0.27981 0.082396
0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
0.27044569 0.35878816 0.35651641 0.20422167 0.16003277 0.31719448 0.33577103 0.24102077 0.19015962 0.44487152 0.28692099 0.66062416 0.3000246 0.33904511 0.49375401 0.14383564 0.12998425 0.63131313 0.41717075 0.26951272 0.58634519 0.75245677 0.3485778 0.12215232 0.19479204 0.39036273 0.11461633 0.63649672 0.42751486 0.46674446 0.36485698 0.18915463 0.42262569 0.32416172 0.41322997 0.27631637 0.67611424 0.40563344 0.15822284 0.14421025 0.3774582 0.27944045 0.29936893 0.20469404 0.32134296 0.17869268 0.60682557 Pág. 96
123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154
266000 267000 259000 260000 261000 262000 263000 264000 265000 266000 260000 261000 262000 263000 264000 265000 266000 260000 261000 262000 263000 264000 265000 266000 261000 262000 263000 264000 265000 262000 263000 264000
8973000 8973000 8972000 8972000 8972000 8972000 8972000 8972000 8972000 8972000 8971000 8971000 8971000 8971000 8971000 8971000 8971000 8970000 8970000 8970000 8970000 8970000 8970000 8970000 8969000 8969000 8969000 8969000 8969000 8968000 8968000 8968000
56.397 112.417 91.569 224.378 205.133 980.685 168.03 66.885 123.376 95.687 92.193 106.424 134.471 285.493 70.982 74.992 74.27 143.433 68.85 240.829 324.774 134.079 156.884 85.026 185.807 263.926 432.955 71.832 88.15 230.498 185.282 190.089
0.056397 0.112417 0.091569 0.224378 0.205133 0.980685 0.16803 0.066885 0.123376 0.095687 0.092193 0.106424 0.134471 0.285493 0.070982 0.074992 0.07427 0.143433 0.06885 0.240829 0.324774 0.134079 0.156884 0.085026 0.185807 0.263926 0.432955 0.071832 0.08815 0.230498 0.185282 0.190089
0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 suma
S S
0.88657198 0.44477259 0.54603632 0.22283825 0.2437443 0.05098477 0.29756591 0.74755177 0.40526521 0.52253702 0.54234052 0.46981884 0.37182738 0.17513564 0.70440393 0.66673779 0.67321933 0.34859481 0.72621641 0.20761619 0.15395321 0.37291448 0.31870682 0.58805542 0.26909643 0.18944704 0.11548544 0.6960686 0.56721497 0.21692162 0.26985892 0.26303468 51.0307092
0.331 33.1368241 %
Tabla 13: CRITERIO DE NASH
PENDIENTE DEL CURSO PRINCIPAL METODO DEL AREA COMPENSADA Trazamos el perfil longitudinal del cauce Trazamos una línea apoyada en el extremo final y que divida el perfil longitudinal en áreas por encima y por debajo de ella. Pág. 97
Calculamos las áreas por encima y por debajo de la línea buscando que sean Iguales, usando el AutoCAD: Llevando al Excel y graficando de nuevo tenemos: COTAS
COTA COMPENSADA (m)
(m.s.n.m)
LONGITUD ACUMULADA (m)
3700
3700.000
0.000
3800
3756.603
1360.911
3900
3800.868
2439.372
4000
4090.009
9123.823
4100
4235.695
12524.134
4200
4281.816
13645.085
4300
4316.265
14498.835
4400
4369.449
15781.466
4500
4433.602
17315.227
4600
4464.642
18090.918
4700
4495.284
18857.499
4800
4614.648
19365.900
Tabla 14: METODO DEL AREA COMPENSADA
5000
4500 4000 3500 3000 20000
18000
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
ELEVACION (m.s.n.m)
PERFIL LONGITUDINAL DE LA CUENCA POR EL METODO DE ÁREA COMPENSADA
0
LONGITUD HORIZONTAL DEL CAUCE PRINCIPAL (m)
Grafica 7: PERFIL LONGITUDINAL DE LA CUENCA
ÁREAS DE ARRIBA
ÁREAS DE ABAJO
(m2)
(m2)
368210.5011
640507.5964
272295.6148
-
Pág. 98
SUMA
640506.1159
640507.5964
ERROR
-1.4805
Calculo de las pendientes y comparación:
S1 =
𝟒𝟖𝟎𝟎−𝟑𝟕𝟎𝟎 𝟏𝟗𝟑𝟔𝟓.𝟗
S2 =
𝟒𝟔𝟏𝟒.𝟔𝟒𝟖−𝟑𝟕𝟎𝟎 𝟏𝟗𝟑𝟔𝟓.𝟗
= 0.05680087 Pendiente en condición inicial.
= 0.047229821 Pendiente con el área corregida.
METODO DE LA PENDIENTE UNIFORME Para este método determinamos la diferencia de cotas entre los extremos del cauce y la longitud del cauce mediante el programa AutoCAD para luego reemplazar los valores en la respectiva formula además graficamos el perfil longitudinal, como se muestra a continuación.
COTA
COTA
INFERIOR
SUPERIOR
3700
4800
COTAS
LONGITUD ACUMULADA
(m.s.n.m)
(m)
3700
0.00
3800
1360.91
3900
2439.37
4000
9123.82
4100
12524.13
4200
13645.08
4300
14498.84
4400
15781.47
4500
17315.23
4600
18090.92
4700
18857.50
4800
19365.90
Tabla 15: METODO DE LA PENDIENTE UNIFORME
S𝑐 =
H L Pág. 99
Dónde:
SC: Pendiente del cauce H: Diferencia de cotas entre los extremos del cauce. L: Longitud del cauce.
𝑆=
1100 19365.90
𝑆 = 0.05680087 METODO DE TAYLOR SHWART
n Li S R ni 1 Li Si i 1
2
Vamos a dividir el en 10 tramos de longitudes diferentes determinando las respectivas pendientes de cada tramo y luego reemplazamos los datos en la ecuación de TAYLOR.
COTAS (m)
DIFERENCIA DE COTAS (m)
LONGITUD (m)
PENDIENTE (S)
𝐿/𝑆 0.5
3700
3800
100
1360.911
0.073480196 5020.471929
3800
3900
100
1078.461
0.092724733 3541.657923
3900
4000
100
6684.451
0.014960092 54651.06219
4000
4100
100
3400.311
0.029409075 19827.95585
4100
4200
100
1120.951
0.089209973 3753.011458
4200
4300
100
853.751
0.117130183 2494.576166
4300
4400
100
1282.631
0.077964751
4593.59341
4400
4500
100
1533.761
0.06519921
6006.707678
4500
4600
100
775.691
0.128917329 2160.394448
4600
4700
100
766.581
0.130449374 2122.447708
4700
4800
100
508.401
0.196695164 1146.329523
SUMATORIA
19365.900
105318.2083
Tabla 16: METODO DE TAYLOR SHWART
Pág. 100
2
∑𝐿𝑖 𝑆=( ) 𝐿𝑖 ∑ √𝑆𝑖
𝑆=(
19365.900 2 ) = 0.0338118 105318.2083
SISTEMA DE DRENAJE
ORDEN DE LAS CORRIENTES DEL AGUA Es el grado de bifurcación o ramificación del rio principal, hacia sus corrientes tributarios. Entre ellos tenemos: Corrientes de primer orden: pequeños canales que no tienen tributarios. Corrientes de segundo orden: se forman con la unión de dos corrientes de primer orden. Corrientes de tercer orden: se forman con la unión de dos corrientes de segundo orden. Corrientes de cuarto orden: se forman con la unión de dos corrientes de tercer orden. Corrientes de 𝒏 + 𝟏 orden: se forman con la unión de dos corrientes de orden 𝒏 (German Monsalve Sáenz-hidrología en la ingeniería) Según esta clasificación tenemos:
LONGITUD TOTAL DE CORRIENTES
96554.063 96.554063
m Km
Pág. 101
Pág. 102
DENSIDAD DE DRENAJE
FORMULA A
Dd
Longitud total de las corrientes perennes o intermitentes Área total de la cuenca
L A
Del cuadro anterior y los datos calculados en AutoCAD tenemos: DATOS DE LA
AREA
CUENCA
TOTAL
154.978518723
PERIMETRO
60.9145966
Km2
Km
(𝐷𝑑) = 60.9145966/154.978518723 (𝑫𝒅) = 𝟎. 𝟑𝟗𝟑 DENSIDAD DE CORRIENTE
FORMULA
N DC C A
𝐷𝐶 =
Número de corrientes perennes Área total de la cuenca
41 = 0.26455337/𝐾𝑀2 154.978518723
Pág. 103
DISCUSION DE RESULTADOS FORMA DE LA CUENCA: AREA Y PERIMETRO DE LA CUENCA La cuenca del rio Olleros tiene un área aproximada de 143.2834 km2 y perímetro de 58.742989 km, con lo cual podemos afirmar que se trata de una Sub cuenca, ya que esta equivale a 14328.35426 ha y se ubica en el rango de la clasificación de una subcuenca (área comprendida entre 5000-50000 Has). INDICES DE CUENCA FACTOR DE FORMA E INDICE DE COMPACIDAD Con los cálculos realizados obtuvimos un factor de forma igual a Ff = 0.3821 y un índice de compacidad Kc = 𝟏. 𝟑𝟕𝟒𝟏 , estos valores nos dan una idea de la forma de la cuenca, el cual se asemeja a una superficie circular. CARACTERISTICAS DE RELIEVE: PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA: Es un parámetro muy importante que está relacionado con la infiltración, la humedad del suelo, el tiempo de escorrentía y el caudal.
Para calcular la pendiente de la cuenca usamos tres métodos, mostramos los resultados a continuación:
METODO
PENDIENTE Sc
ALVORD
53.8407%
RECTANGULO EQUIVALENTE
8.62298%
NASH
47.747%
Al observar los valores obtenidos notamos pequeñas diferencias, a excepción del rectángulo equivalente ya que solo depende del área y perímetro de la cuenca.
Pág. 104
ELEVACIÓN MEDIA DE LA CUENCA Obtuvimos los siguientes valores: METODO
m.s.n.m.
PROMEDIO PONDERADO
4538.30
CURVA HIPSOMÉTRICA
4500
Estos valores nos representan la relación entre la altitud y la superficie de la cuenca, de los valores calculados de tiene una diferencia de 538.30 m.s.n.m; consideramos el método de la curva hipsométrica como un método más confiable.
PENDIENTE DEL CURSO PRINCIPAL: Al aplicar el método de Taylor Y Schward obtuvimos una pendiente del curso principal de SC =0.033818, pero al aplicar el método del área compensada se obtuvo 0.047229821, siendo este valor más pequeño. Está pendiente nos sirve para determinar:
Las características optimas del aprovechamiento hidroeléctrico.
Solución de problemas de estabilización de causes.
SISTEMA DE DRENAJE ORDEN DE LAS CORRIENTES DEL AGUA Siguiendo la relación de que: “Dos corrientes de primer orden forman una corriente de orden superior”, nuestra cuenca es de orden TRES
DENSIDAD DE DRENAJE Obtuvimos un valor de Dd = 0. 𝟒𝟕𝟒𝟎𝟐𝟎𝟒𝟖, este valor nos indica suelos duros poco erosionables o muy permeable y cobertura vegetal muy densa. Pág. 105
DENSIDAD DE CORRIENTE Obtuvimos un valor de Dc = 0.1675, lo cual nos indica que la cuenca tiene una eficiencia media de drenaje.
Pág. 106
V.
CAPITULO II: TRATAMIENTO DE DATOS
5.3.1. RESULTADOS DEL TRATAMIENTO DE DATOS
REGISTRO HISTORICO DE DESCARGAS MEDIAS MENSUALES ESTACION : QUILLCAY CUENCA : QUILLCAY AÑOS
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
MEDIA ANUAL
1954
11.29
9.98
11.89
7.23
4.79
3.33
3.65
3.02
2.91
4.02
4.60
6.26
6.08
1955
6.10
17.14
14.47
10.65
4.34
2.55
2.21
2.36
1.89
3.57
4.34
5.93
6.30
1956
8.14
11.73
16.49
10.61
5.06
2.43
2.15
3.16
1.97
3.22
4.32
5.63
6.24
1957
5.74
11.47
11.01
12.48
5.48
7.78
2.57
3.20
4.13
6.41
8.71
8.39
7.28
1958
8.95
11.96
9.88
8.63
6.77
4.88
4.23
4.35
4.44
5.60
8.61
10.16
7.37
1959
11.32
13.25
13.97
11.98
7.56
7.41
3.75
4.14
4.00
6.55
8.27
9.02
8.44
1960
9.60
9.77
15.84
15.02
10.05
7.24
5.32
5.93
4.32
7.08
9.21
12.72
9.34
1961
13.14
12.51
13.74
11.12
5.56
3.47
2.47
2.42
1.65
3.00
5.09
7.78
6.83
1962
15.96
17.80
18.43
11.87
5.55
4.05
3.59
3.61
3.63
5.68
5.59
5.28
8.42
1963
10.08
11.39
16.15
16.70
5.85
3.73
3.14
3.12
4.39
5.22
9.42
13.81
8.58
Pág. 107
1964
12.71
12.50
12.39
10.20
6.16
4.16
4.40
4.47
3.21
5.41
7.72
5.98
7.44
1965
5.57
7.75
12.60
7.75
4.78
2.91
2.16
12.62
3.54
5.23
6.22
8.59
6.64
1966
9.91
11.21
9.10
7.56
6.95
5.46
5.69
5.07
5.99
6.66
8.03
7.76
7.45
1967
10.75
10.58
17.21
7.04
4.87
3.61
2.83
2.66
3.04
5.12
7.30
7.38
6.87
1968
9.88
8.12
9.56
5.55
3.67
3.00
2.71
2.54
3.50
5.14
5.78
5.75
5.43
1969
8.58
8.04
10.63
14.01
8.60
6.27
4.68
5.72
5.76
8.24
10.88
11.43
8.57
1970
11.17
12.69
11.82
8.51
6.57
4.89
3.69
3.29
3.55
5.53
7.92
8.47
7.34
1971
16.38
7.55
19.65
12.40
5.36
4.49
2.78
2.49
3.20
4.93
5.58
10.13
7.91
1972
11.35
15.65
12.73
7.75
5.45
4.36
3.70
3.70
3.77
4.24
6.51
6.47
7.14
1973
10.96
11.08
10.47
11.86
5.93
4.00
2.91
2.92
3.01
6.84
10.80
10.66
7.62
1974
13.77
15.44
14.58
9.38
4.82
3.24
2.91
2.72
2.64
4.32
7.14
6.79
7.31
1975
11.01
10.43
15.56
10.10
7.09
3.69
3.10
3.11
3.35
4.24
6.90
6.44
7.09
1976
9.52
10.30
11.32
9.34
5.99
4.04
3.53
3.05
3.58
6.85
7.56
8.86
7.00
1977
11.45
9.62
10.87
8.65
5.11
2.97
3.28
4.10
3.95
5.99
8.08
8.73
6.90
1978
8.08
9.13
8.82
7.74
5.67
4.17
3.76
3.19
4.70
4.90
6.97
9.68
6.40
1979
10.49
12.69
17.04
8.52
5.52
4.00
3.26
3.78
4.22
5.57
6.50
8.65
7.52
1980
8.62
8.98
7.83
7.06
4.95
4.93
3.08
3.92
5.92
6.31
10.84
11.57
7.00
1981
9.15
16.88
13.18
6.68
4.71
3.84
4.04
3.47
3.70
5.90
10.63
11.52
7.81
1982
12.32
13.61
7.72
7.15
6.07
5.07
2.79
2.87
3.86
0.82
12.10
12.98
7.28
1983
14.90
12.75
11.88
9.62
5.67
3.91
4.06
3.38
4.44
7.15
9.98
9.04
8.07
Pág. 108
1984
7.37
15.08
13.98
8.57
5.81
3.74
2.67
2.97
3.33
5.73
5.61
8.12
MED.
10.46
11.84
12.93
9.73
5.83
4.31
3.39
3.79
3.73
5.34
7.65
8.71
DESV.
2.68
2.79
3.10
2.62
1.26
1.34
0.87
1.87
1.03
1.47
2.11
2.32
MAX. MIN.
16.38 5.57
17.80 7.55
19.65 7.72
16.70 5.55
10.05 3.67
7.78 2.43
5.69 2.15
12.62 2.36
5.99 1.65
8.24 0.82
12.10 4.32
13.81 5.28
6.92
Tabla 17: REGISTRO HISTORICO QUILLCAY Grafica 8: ESTACION QUILLCAY
ESTACION QUILLCAY 10.00 9.00 8.00 7.00
CAUDAL
6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
AÑOS
Pág. 109
REGISTRO HISTORICO DE DESCARGAS MEDIAS MENSUALES ESTACION : CHANCOS CUENCA : MARCARA MEDIA ANUAL
AÑOS
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
1954
11.22
10.05
11.76
7.60
5.42
4.12
4.40
3.84
3.74
4.73
5.25
6.73
6.57
1955
6.59
16.45
14.06
10.65
5.02
3.42
3.12
3.25
2.83
4.33
5.02
8.44
6.93
1956
8.41
11.62
15.87
10.62
5.66
3.31
3.66
3.96
2.90
4.02
5.00
6.17
6.77
1957
6.27
11.38
10.97
12.29
6.04
3.58
3.44
4.00
4.83
6.87
8.92
8.63
7.27
1958
9.13
9.14
9.96
8.85
7.19
5.50
4.92
5.03
5.11
6.14
8.83
10.21
7.50
1959
11.25
12.97
13.62
11.84
7.89
5.08
4.49
4.84
4.71
6.99
8.53
9.20
8.45
1960
9.32
9.87
15.29
14.55
10.12
7.61
5.62
6.47
5.00
7.46
9.67
12.50
9.46
1961
16.36
12.31
13.40
11.07
6.11
4.24
3.85
3.30
2.62
3.82
5.69
8.09
7.57
1962
15.39
16.48
17.60
11.74
6.07
4.76
4.35
4.37
4.38
6.21
7.03
6.75
8.76
1963
10.14
11.31
15.56
16.05
6.37
4.47
3.95
3.93
5.13
5.80
9.55
13.47
8.81
1964
12.49
12.30
12.65
10.25
6.64
4.86
5.07
5.13
4.01
5.98
8.04
6.49
7.83
1965
6.12
8.06
12.39
8.06
5.41
3.74
3.07
3.48
4.30
5.81
6.70
8.81
6.33
1966
9.99
11.15
9.27
7.89
7.35
6.02
6.22
5.67
6.49
7.09
8.36
8.07
7.80
Pág. 110
1967
10.74
19.52
16.51
7.53
5.49
4.37
3.67
3.52
3.86
5.71
7.66
7.73
8.03
1968
9.96
8.39
9.68
6.10
4.42
3.82
3.56
3.41
4.27
5.73
6.30
8.06
6.14
1969
8.80
8.32
10.63
13.65
8.32
6.74
5.32
6.25
6.29
8.50
10.86
11.35
8.75
1970
11.12
10.35
10.85
12.20
8.26
6.02
5.86
5.70
4.40
6.24
8.40
9.07
8.21
1971
9.72
13.58
20.83
10.70
5.41
4.09
3.73
3.40
4.14
5.69
5.90
7.60
7.90
1972
9.68
10.85
17.76
6.79
5.15
3.72
3.66
3.77
3.76
4.95
6.94
7.63
7.06
1973
9.67
10.37
11.36
13.47
7.60
4.52
3.58
3.82
4.40
4.56
8.13
8.15
7.47
1974
11.01
11.61
13.24
10.97
4.87
4.30
3.52
3.37
3.50
4.72
6.42
8.41
7.16
1975
11.59
11.47
16.77
9.45
6.56
3.77
3.59
4.13
3.73
5.19
5.26
4.94
7.20
1976
8.04
12.63
13.44
15.97
6.62
4.66
4.22
4.32
5.86
8.86
8.93
9.03
8.55
1977
13.86
14.45
14.61
13.46
8.85
5.75
5.23
4.79
4.83
9.20
11.20
11.60
9.82
1978
13.40
18.00
15.20
10.60
9.20
6.70
5.38
5.43
6.42
6.63
8.93
11.87
9.81
1979
11.66
14.80
20.20
11.57
7.39
6.38
5.13
5.72
6.82
8.73
10.27
11.49
10.01
1980
12.31
14.56
11.23
10.31
6.13
5.90
4.81
5.02
8.30
11.74
4.85
11.78
8.91
1981
10.51
18.40
17.24
12.33
7.16
5.25
5.24
4.58
5.13
10.67
13.52
9.40
9.95
1982
10.94
17.62
14.44
12.55
7.94
6.24
4.20
4.68
5.67
10.38
12.66
14.87
10.18
1983
20.35
17.58
19.73
17.05
12.87
7.19
7.05
6.27
7.16
12.24
10.36
9.49
12.28
1984
9.72
15.80
20.60
14.10
6.88
4.25
4.27
4.65
4.99
7.08
6.39
11.31
9.17
MED.
10.83
12.95
14.41
11.30
6.92
4.98
4.46
4.52
4.83
6.84
8.05
9.27
DESV.
2.92
3.24
3.32
2.75
1.75
1.19
0.97
0.96
1.32
2.23
2.27
2.29
Pág. 111
20.35 6.12
19.52 8.06
20.83 9.27
17.05 6.1
12.87 4.42
7.61 3.31
7.05 3.07
6.47 3.25
8.30 2.62
12.24 3.82
13.52 4.85
14.87 4.94
Tabla 18: REGISTRO HISTORICO CHANCOS Grafica 9: ESTACION CHANCOS
ESTACION CHANCOS 14.00
12.00
10.00
CAUDAL
MAX. MIN.
8.00
6.00
4.00
2.00
0.00 1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
AÑOS
Pág. 112
REGISTRO HISTORICO DE DESCARGAS MEDIAS MENSUALES M3/S ESTACION : LLANGANUCO CUENCA : LLANGANUCO AÑO
ENE.
FEB.
MAR.
ABR.
MAY.
JUN.
JUL.
AGO
SET.
OCT.
NOV.
DIC
1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972
5.67 2.08 2.08 3.47 4.77 4.62 3.95 3.95 3.83 2.63 4.34 2.34 4.03 3.17 3.33 3.83 4.17 3.54 3.00
3.58 3.36 3.82 3.85 4.40 5.07 4.63 2.56 5.32 2.64 4.05 3.35 4.71 4.47 3.38 3.57 3.97 4.49 3.88
4.13 5.11 3.28 3.75 4.67 5.34 4.19 2.87 4.52 4.83 3.56 3.57 3.56 4.50 2.73 4.10 3.89 5.23 4.96
3.52 3.84 2.45 3.62 4.21 3.95 3.56 3.00 3.16 4.15 3.20 2.76 3.14 2.68 2.92 3.87 3.92 3.80 4.58
2.55 2.39 2.05 3.29 3.59 5.41 2.75 2.70 1.96 2.08 2.49 2.23 2.87 2.11 2.06 3.11 2.97 2.46 2.87
1.95 1.97 1.80 2.66 3.01 1.54 3.20 2.67 1.76 1.89 1.69 1.79 2.38 1.85 2.87 2.45 2.32 2.19 2.19
1.83 2.01 1.69 2.74 2.63 1.48 2.73 2.04 1.60 1.70 1.74 1.67 2.65 1.57 1.70 2.65 2.53 1.81 3.11
2.22 1.91 1.78 2.52 2.51 1.76 2.40 1.57 1.57 1.91 1.51 1.71 2.74 1.47 1.57 2.09 1.86 1.43 2.07
2.34 1.63 1.98 1.89 2.74 1.68 1.83 1.25 1.63 1.58 1.36 1.89 2.57 1.61 1.84 2.15 2.24 1.58 1.84
1.63 1.51 2.32 2.23 2.06 1.73 2.17 1.23 1.78 1.90 1.43 2.49 2.46 1.80 2.02 2.78 2.31 2.13 2.07
1.84 1.85 3.08 3.20 3.10 1.95 2.67 1.75 2.07 2.57 2.27 3.15 3.03 2.83 2.62 3.42 2.65 2.48 2.96
6.73 2.17 4.78 4.04 3.67 3.43 3.45 2.34 2.52 3.57 2.26 3.94 3.21 3.27 3.39 3.85 3.07 3.15 3.79
MEDIA ANUAL 3.17 2.49 2.59 3.11 3.45 3.16 3.13 2.33 2.64 2.62 2.49 2.57 3.11 2.61 2.54 3.16 2.99 2.86 3.11
Pág. 113
1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 MED. DESV. MAX. MIN.
4.95 3.68 3.20 3.07 4.55 4.29 4.90 3.86 4.17 4.17 5.98 2.85
5.20 3.67 3.60 3.78 4.33 5.14 4.31 4.60 5.08 4.60 5.81 5.89
5.51 4.21 5.23 4.04 4.80 4.25 5.15 4.04 4.89 4.36 6.23 5.75
4.70 3.64 3.56 3.38 4.04 3.48 3.94 4.08 3.50 3.82 4.69 4.22
2.94 2.54 2.31 2.27 2.52 3.14 3.01 3.14 2.89 2.85 3.87 2.74
2.35 1.77 1.58 1.87 2.13 2.32 2.60 3.25 2.95 2.54 3.02 2.00
2.06 1.34 1.70 1.98 2.08 1.92 2.14 2.33 2.35 2.03 3.04 1.85
2.10 1.43 1.66 1.83 2.64 1.93 2.08 2.46 2.10 2.00 3.25 2.16
1.85 1.21 1.12 1.91 1.97 1.85 2.11 3.57 2.03 1.93 3.30 2.07
2.39 1.74 1.49 2.92 2.57 2.21 2.84 3.11 2.82 2.32 3.69 2.72
3.11 3.01 2.95 5.82 3.10 2.73 3.69 3.55 3.46 6.22 5.11 3.14
3.07 2.90 2.29 3.73 3.49 3.87 4.88 4.55 3.72 4.12 3.80 3.50
3.82 0.94 5.98 2.08
4.23 0.82 5.89 2.56
4.43 0.82 6.23 2.73
3.66 0.57 4.70 2.45
2.78 0.67 5.41 1.96
2.28 0.50 3.25 1.54
2.09 0.47 3.11 1.34
2.01 0.43 3.25 1.43
1.95 0.54 3.57 1.12
2.22 0.55 3.69 1.23
3.08 1.03 6.22 1.75
3.57 0.90 6.73 2.17
3.35 2.60 2.56 3.05 3.19 3.09 3.47 3.55 3.33 3.41 4.32 3.24
Tabla 19: REGISTRO HISTORICO LLANGANUCO
Pág. 114
Grafica 10: ESTACION LLANGANUCO
ESTACION LLANGANUCO 5.00
4.50
4.00
3.50
CAUDAL
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00 1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
AÑOS
Pág. 115
COMPLETACION Y EXTENSION DE DATOS “Se tomaron los datos a partir de 1954 hasta 1984 y se contaban con datos completos”. ANALISIS VISUAL Y GRAFICO Tabla 20: CAUDAL MEDIO ANUAL
AÑOS
CAUDAL MEDIO ANUAL QUILLCAY
CHANCOS
LLANGANUCO
1954
6.08
6.57
3.17
1955
6.30
6.93
2.49
1956
6.24
6.77
2.59
1957
7.28
7.27
3.11
1958
7.37
7.50
3.45
1959
8.44
8.45
3.16
1960
9.34
9.46
3.13
1961
6.83
7.57
2.33
1962
8.42
8.76
2.64
1963
8.58
8.81
2.62
1964
7.44
7.83
2.49
1965
6.64
6.33
2.57
1966
7.45
7.80
3.11
1967
6.87
8.03
2.61
1968
5.43
6.14
2.54
1969
8.57
8.75
3.16
1970
7.34
8.21
2.99
1971
7.91
7.90
2.86
1972
7.14
7.06
3.11
1973
7.62
7.47
3.35
1974
7.31
7.16
2.60
1975
7.09
7.20
2.56
1976
7.00
8.55
3.05
1977
6.90
9.82
3.19
1978
6.40
9.81
3.09
1979
7.52
10.01
3.47
1980
7.00
8.91
3.55
1981
7.81
9.95
3.33
1982
7.28
10.18
3.41
1983
8.07
12.28
4.32
1984
6.92
9.17
3.24
Pág. 116
5.6.
ANÁLISIS DOBLE MASA MEDIA ANUAL AÑOS
1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978
QUILLCAY 6.08 6.30 6.24 7.28 7.37 8.44 9.34 6.83 8.42 8.58 7.44 6.64 7.45 6.87 5.43 8.57 7.34 7.91 7.14 7.62 7.31 7.09 7.00 6.90 6.40
ACUMULADO ACUMULADO ACUMULADO PROMEDIO CHANCOS LLANGANUCO QUILLCAY CHANCOS LLANGANUCO ACUMULADOS 6.08 12.38 18.62 25.90 33.27 41.71 51.05 57.88 66.30 74.88 82.32 88.97 96.42 103.28 108.72 117.29 124.63 132.54 139.68 147.30 154.61 161.70 168.69 175.59 181.99
6.57 6.93 6.77 7.27 7.50 8.45 9.46 7.57 8.76 8.81 7.83 6.33 7.80 8.03 6.14 8.75 8.21 7.90 7.06 7.47 7.16 7.20 8.55 9.82 9.81
6.57 13.50 20.27 27.54 35.04 43.49 52.95 60.52 69.28 78.09 85.92 92.25 100.04 108.07 114.21 122.96 131.17 139.07 146.12 153.59 160.75 167.96 176.51 186.33 196.14
3.17 2.49 2.59 3.11 3.45 3.16 3.13 2.33 2.64 2.62 2.49 2.57 3.11 2.61 2.54 3.16 2.99 2.86 3.11 3.35 2.60 2.56 3.05 3.19 3.09
3.17 5.65 8.24 11.35 14.80 17.96 21.09 23.41 26.06 28.68 31.17 33.74 36.86 39.47 42.00 45.16 48.15 51.01 54.12 57.47 60.07 62.62 65.67 68.86 71.95
5.27 10.51 15.71 21.60 27.70 34.39 41.69 47.27 53.88 60.55 66.47 71.65 77.77 83.61 88.31 95.14 101.32 107.54 113.31 119.45 125.14 130.76 136.96 143.59 150.03
Pág. 117
1979 1980 1981 1982 1983 1984
7.52 7.00 7.81 7.28 8.07 6.92
189.51 196.51 204.32 211.60 219.67 226.58
10.01 8.91 9.95 10.18 12.28 9.17
206.15 215.06 225.02 235.20 247.48 256.65
3.47 3.55 3.33 3.41 4.32 3.24
75.42 78.97 82.30 85.71 90.03 93.27
157.03 163.51 170.55 177.50 185.72 192.17
Tabla 21: ANALISIS DE DOBLE MASA
300 250
200 150 100 50 0 1950
1955
1960
1965
QUILLCAY
1970 CHANCOS
1975
1980
1985
1990
LLANGANUCO
Grafica 11: ANALISIS DE DOBLE MASA
“Escogemos como estación modelo la estación QUILLCAY por tener menos quiebres”. Realizamos un nuevo diagrama doble masa, teniendo en consideración a la estación QUILLCAY como estación base.
Pág. 118
DESPUES SE GRAFICA EL ACUMULADO DE LAS ESTACIONES VS LA ESTACION MODELO ACUMULADO QUILLCAY
ACUMULADO CHANCOS
ACUMULADO LLANGANUCO
6.08 12.38 18.62 25.90 33.27 41.71 51.05 57.88 66.30 74.88 82.32 88.97 96.42 103.28 108.72 117.29 124.63 132.54 139.68 147.30 154.61 161.70 168.69 175.59 181.99 189.51 196.51 204.32 211.60 219.67 226.58
6.57 13.50 20.27 27.54 35.04 43.49 52.95 60.52 69.28 78.09 85.92 92.25 100.04 108.07 114.21 122.96 131.17 139.07 146.12 153.59 160.75 167.96 176.51 186.33 196.14 206.15 215.06 225.02 235.20 247.48 256.65
3.17 5.65 8.24 11.35 14.80 17.96 21.09 23.41 26.06 28.68 31.17 33.74 36.86 39.47 42.00 45.16 48.15 51.01 54.12 57.47 60.07 62.62 65.67 68.86 71.95 75.42 78.97 82.30 85.71 90.03 93.27
300.00
250.00
200.00
150.00
100.00
50.00
0.00 0.00
50.00
100.00
150.00
CHANCOS
LLANGANUCO
200.00
250.00
Tabla 22: ACUMULADO DE ESTACIONES Y ESTACION MODELO
Pág. 119
5.7
ANÁLISIS ESTADÍSTICO: ESTACION QUILLCAY AÑOS 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984
MEDIA ANUAL 6.081 6.296 6.243 7.281 7.372 8.435 9.342 6.829 8.420 8.583 7.443 6.643 7.449 6.866 5.433 8.570 7.342 7.912 7.140 7.620 7.313 7.085 6.995 6.900 6.401 7.520 7.001 7.808 7.280 8.065 6.915
Tabla 23: ANALISIS ESTADISTICO QUILLCAY
ESTACION QUILLCAY 10.000 9.000 8.000 7.000 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0.000 1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
Grafica 12: ANALISIS ESTADISTICO QUILLCAY
Pág. 120
˃
ANALISIS DEL TRAMO 1 Y 2: CONSISTENCIA DE LA MEDIA a) Cálculo de t calculado (tc): CALCULO DE Tc TRAMO 1 TRAMO 2 N n1= 16 n1= 14 MEDIA 7.33 7.29 DESV.ESTANDAR 1.09371 0.442327 Sp 0.85537368 Sd 0.31303471 Tc 0.2685442 b) Cálculo de “t” tabular (tt): CALCULO DE tt G.L=n1+n2-2 = 28 α= 0.05 tt= 1.701
Como: tc < tt No se debe realizar el proceso de corrección. CONSISTENCIA DE LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR
a) Cálculo de las varianzas de ambos períodos: S1^2 S2^2
1.19620638 0.19565384
Fc
0.16356194
b) Calculo del Fc
c) Cálculo del F tabular: N1 N2 N1-1 N2-1 S1^2 S2^2
16 14 15 13 1.19620638 0.19565384
Pág. 121
PRUEBA DE FISHER NIVEL DE SIGNIFICANCIA DEL 95% v1 15 v2 13 Ft 2.53
d) Comparación de Fc con Ft: Fc Ft
0.16356194 2.53
Fc ≤ Ft
no se debe corregir
ESTACION CHANCOS MEDIA ANUAL
AÑOS 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 X1 PROM X2 PROM
6.572 6.932 6.767 7.268 7.501 8.451 9.457 7.572 8.761 8.811 7.826 6.329 7.798 8.026 6.142 8.753 8.206 7.899 7.055 7.469 7.162 7.204 8.548 9.819 9.813 10.013 8.912 9.953 10.183 12.278 9.170 7.614 8.884
Pág. 122
Tabla 24: ANALISIS ESTADISTICO CHANCOS
ESTACION CHANCOS 14.000 12.000 10.000 8.000 6.000 4.000 2.000 0.000 1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
Grafica 13: ANALISIS ESTADISTICO CHANCOS
˃
ANALISIS DEL TRAMO 1 Y 2: CONSISTENCIA DE LA MEDIA
a) Cálculo de t calculado (tc): CALCULO DE Tc TRAMO 1 TRAMO 2 N n1= 22 n1= 8 MEDIA 7.634 9.854 DESV.ESTANDAR 0.86572 01.0655 Sp 0.919766231 Sd 0.379735985 Tc 1.465236418 b) Cálculo de “t” tabular (tt): CALCULO DE tt G.L=n1+n2-2 = 28 α= 0.05 tt= 1.701
Como: tc < tt No se debe realizar el proceso de corrección. CONSISTENCIA DE LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR Pág. 123
a) Cálculo de las varianzas de ambos períodos: S1^2
0.74946517
S2^2
1.13548416
Fc
1.51505928
b) Calculo del Fc
c) Cálculo del F tabular: N1
22
N2 N1-1 N2-1 S1^2 S2^2
8 21 7 0.74946517 1.13548416
PRUEBA DE FISHER NIVEL DE SIGNIFICANCIA DEL 95% v1 21 v2 7 Ft 3.43
d) Comparación de Fc con Ft: Fc
1.51505928
Ft
3.43486693
Fc ≤ Ft
no se debe corregir
ESTACION LLANGANUCO MEDIA ANUAL
AÑOS 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965
3.166 2.486 2.593 3.105 3.447 3.163 3.128 2.328 2.643 2.621 2.492 2.574 Pág. 124
1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984
3.113 2.611 2.536 3.156 2.992 2.858 3.110 3.353 2.595 2.558 3.050 3.185 3.094 3.471 3.545 3.330 3.413 4.316 3.241
X1 PROM X2 PROM
2.800 3.202
Tabla 25: ANALISIS ESTADISTICO LLANGANUCO
ESTACION LLANGANUCO 5.000 4.500 4.000 3.500 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 0.500 0.000 1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
Grafica 14: ANALISIS ESTADISTICO LLANGANUCO
˃
ANALISIS DEL TRAMO 1 Y 2: CONSISTENCIA DE LA MEDIA
a) Cálculo de t calculado (tc):
N
CALCULO DE Tc TRAMO 1 TRAMO 2 n1= 21 n1= 9 Pág. 125
MEDIA 2.860 3.320 DESV.ESTANDAR 0.330832 0.4476692 Sp 0.368018734 Sd 0.146622173 Tc 0.251207257 b) Cálculo de “t” tabular (tt): CALCULO DE tt G.L=n1+n2-2 = 28 α= 0.05 tt= 1.701 Como: tc < tt No se debe realizar el proceso de corrección. CONSISTENCIA DE LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR
a) Cálculo de las varianzas de ambos períodos: S1^2
0.10944981
S2^2
0.20040772
Fc
1.83104671
b) Calculo del Fc
c) Cálculo del F tabular: N1
21
N2 N1-1 N2-1 S1^2 S2^2
9 20 8 0.10944981 0.20040772
PRUEBA DE FISHER NIVEL DE SIGNIFICANCIA DEL 95% v1 20 v2 8 Ft 3.15
d) Comparación de Fc con Ft: Fc
1.831
Ft
3.15
Fc ≤ Ft
no se debe corregir
Pág. 126
ANÁLISIS DE TENDENCIA QUILLCAY AÑOS QUILLCAY 1954 6.081 1955 6.296 1956 6.243 1957 7.281 1958 7.372 1959 8.435 1960 9.342 1961 6.829 1962 8.420 1963 8.583 1964 7.443 1965 6.643 1966 7.449 1967 6.866 1968 5.433 1969 8.570 1970 7.342 1971 7.912 1972 7.140 1973 7.620 1974 7.313 1975 7.085 1976 6.995 1977 6.900 1978 6.401 1979 7.520 1980 7.001 1981 7.808 1982 7.280 1983 8.065 1984 6.915
Grafica 15: ANALISIS DE TENDENCIA QUILLCAY
R
0.0244949
Tabla 26: ANALISIS DE TENDENCIA QUILLCAY
Pág. 127
AÑOS 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984
CHANCOS 6.572 6.932 6.767 7.268 7.501 8.451 9.457 7.572 8.761 8.811 7.826 6.329 7.798 8.026 6.142 8.753 8.206 7.899 7.055 7.469 7.162 7.204 8.548 9.819 9.813 10.013 8.912 9.953 10.183 12.278 9.170
Grafica 16: ANALISIS DE TENDENCIA CHANCOS
R
0.0244949
Tabla 27: ANALISIS DE TENDENCIA CHANCOS
Pág. 128
AÑOS 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984
LLANGANUCO 3.166 2.486 2.593 3.105 3.447 3.163 3.128 2.328 2.643 2.621 2.492 2.574 3.113 2.611 2.536 3.156 2.992 2.858 3.110 3.353 2.595 2.558 3.050 3.185 3.094 3.471 3.545 3.330 3.413 4.316 3.241
Grafica 17: ANALISIS DE TENDENCIA LLANGANUCO
R
0.49889879
Tabla 28: ANALISIS DE TENDENCIA LLANGANUCO
Pág. 129
TABLA DE FRECUENCIAS
QUILLCAY (Xi(XiXprom)^3 Xprom)^4
AÑOS
QUILLCAY
M
P
T
Xi-Xprom
1960 1963 1969
9.34 8.58 8.57
1 2 3
0.03 0.06 0.09
32.00 16.00 10.67
2.03 1.27 1.26
8.40 2.07 2.00
17.07 2.64 2.53
1959 1962 1983 1971 1981 1973 1979 1966 1964 1958 1970 1974 1957 1982 1972 1975 1980 1976 1984 1977 1967 1961 1965 1978 1955 1956 1954 1968
8.44 8.42 8.07 7.91 7.81 7.62 7.52 7.45 7.44 7.37 7.34 7.31 7.28 7.28 7.14 7.09 7.00 7.00 6.92 6.90 6.87 6.83 6.64 6.40 6.30 6.24 6.08 5.43
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
0.13 0.16 0.19 0.22 0.25 0.28 0.31 0.34 0.38 0.41 0.44 0.47 0.50 0.53 0.56 0.59 0.63 0.66 0.69 0.72 0.75 0.78 0.81 0.84 0.88 0.91 0.94 0.97
8.00 6.40 5.33 4.57 4.00 3.56 3.20 2.91 2.67 2.46 2.29 2.13 2.00 1.88 1.78 1.68 1.60 1.52 1.45 1.39 1.33 1.28 1.23 1.19 1.14 1.10 1.07 1.03
PROM DESV g= RAN. MAX RAN. MIN RAN NUMERO DE DATOS k ∆x=
7.31 0.83 0.24 9.34 5.43 3.91
1.13 1.11 0.76 0.60 0.50 0.31 0.21 0.14 0.13 0.06 0.03 0.00 -0.03 -0.03 -0.17 -0.22 -0.31 -0.31 -0.39 -0.41 -0.44 -0.48 -0.67 -0.91 -1.01 -1.07 -1.23 -1.88 SUMA
1.43 1.37 0.43 0.22 0.12 0.03 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.01 -0.03 -0.03 -0.06 -0.07 -0.09 -0.11 -0.30 -0.75 -1.04 -1.21 -1.85 -6.60 3.94
1.61 1.52 0.33 0.13 0.06 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.20 0.68 1.05 1.29 2.28 12.38 43.94
31.00 6.00 0.65 Pág. 130
NUMERO DE INTERVALOS DE CLASES
INTERVALOS DE CLASE
1
2
MARCA DE CLASE
FRECUENCIA ABSOLUTA
FRECUENCIA RELATIVA
FRECUENCIA ABSOLUTA ACUMULADA
MC
4
fr
7
5.108 1
5.433
-
6.085
5.759
2
6.085
-
6.736
3
6.736
-
7.388
4
7.388
-
5
8.039
6
8.690
-
FRECUENCIA RELATIVA ACUMULADA
0 2
0.065
6.410
4.00
7.062
13.00
8.039
7.713
8.690 9.342
FUNCION DE DENSIDAD EMPIRICA
FUNCION DE DENSIDAD TEORICA NORMAL
fe
fx - normal
0
0.000
2
0.065
0.099
0.002
0.129
6.00
0.194
0.198
0.013
0.419
19.00
0.613
0.644
0.049
6.00
0.194
25.00
0.806
0.297
0.124
8.365
5.00
0.161
30.00
0.968
0.248
0.203
9.016
1
0.032
31.00
1.000
0.050
31
9.667
1 Tabla 29: TABLA DE FRECUENCIAS QUILLCAY
0.218
0
0.839
FUNCION DE DENSIDAD TEORICA EXPONENCIAL fx - exponencial
1/(2*PI)^0.5
0.0680 0.0622 0.0569 0.0521 0.0476 0.0436 0.0398 0.0365
exponente
0.223 0.223 0.223 0.223 0.223 0.223 0.223 1.223
λ =1/Xpromedi o
6.816 4.623 2.854 1.510 0.590 0.095 0.023 0.376
0.137
0.7
HISTOGRAMA DE FRECUENCIAS QUILLCAY
0.6
0.45 0.5
0.4 0.35
0.4
0.3
0.3
0.25 0.2
0.419
0.2
0.1
0.15 0.1
0.194 0.129
0.05 0
0.065
0.032
0 1
2
0 4.000
0.161
3
4
5
6
7
5.000
6.000
7.000
8.000
9.000
10.000
Frecuencia relativa
Funcion de Densidad Empirica
fx - Normal
fx - Exponencial
Pág. 131
CHANCOS (Xi(XiXprom)^3 Xprom)^4
AÑOS
QUILLCAY
M
P
T
Xi-Xprom
1954 1955 1956
6.57 6.93 6.77
1 2 3
0.03 0.06 0.09
32.00 16.00 10.67
-1.71 -1.35 -1.51
-4.98 -2.45 -3.46
8.50 3.29 5.23
1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984
7.27 7.50 8.45 9.46 7.57 8.76 8.81 7.83 6.33 7.80 8.03 6.14 8.75 8.21 7.90 7.06 7.47 7.16 7.20 8.55 9.82 9.81 10.01 8.91 9.95 10.18 12.28 9.17
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
0.13 0.16 0.19 0.22 0.25 0.28 0.31 0.34 0.38 0.41 0.44 0.47 0.50 0.53 0.56 0.59 0.63 0.66 0.69 0.72 0.75 0.78 0.81 0.84 0.88 0.91 0.94 0.97
8.00 6.40 5.33 4.57 4.00 3.56 3.20 2.91 2.67 2.46 2.29 2.13 2.00 1.88 1.78 1.68 1.60 1.52 1.45 1.39 1.33 1.28 1.23 1.19 1.14 1.10 1.07 1.03
PROM DESV g= RAN. MAX RAN. MIN RAN NUMERO DE DATOS k ∆x=
8.28 1.37 0.77 12.28 6.14 6.14
-1.01 -0.78 0.17 1.18 -0.71 0.48 0.53 -0.45 -1.95 -0.48 -0.25 -2.14 0.47 -0.07 -0.38 -1.22 -0.81 -1.12 -1.07 0.27 1.54 1.53 1.73 0.63 1.67 1.90 4.00 0.89 SUMA
-1.03 -0.47 0.01 1.63 -0.35 0.11 0.15 -0.09 -7.41 -0.11 -0.02 -9.76 0.11 0.00 -0.05 -1.83 -0.53 -1.39 -1.24 0.02 3.65 3.61 5.22 0.25 4.69 6.90 63.97 0.71 55.84
1.04 0.37 0.00 1.92 0.25 0.05 0.08 0.04 14.45 0.05 0.00 20.87 0.05 0.00 0.02 2.24 0.43 1.56 1.33 0.01 5.63 5.54 9.05 0.16 7.84 13.13 255.85 0.63 359.63
31.00 6.00 1.02
Pág. 132
NUMERO DE INTERVALOS DE CLASES
INTERVALOS DE CLASE
1
2
MARCA DE CLASE
FRECUENCIA ABSOLUTA
FRECUENCIA RELATIVA
FRECUENCIA ABSOLUTA ACUMULADA
MC
4
fr
7
5.630
FRECUENCIA RELATIVA ACUMULADA
FUNCION DE DENSIDAD TEORICA NORMAL
fe
fx - normal
0
0.205
0
1
6.142
-
7.164
6.653
7
0.226
7
0.226
0.221
0.185
2
7.164
-
8.187
7.676
9.00
0.290
16.00
0.516
0.284
0.059
3
8.187
-
9.210
8.699
8.00
0.258
24.00
0.774
0.252
0.007
4
9.210
-
10.233
9.721
6.00
0.194
30.00
0.968
0.189
0.000
5
10.233
11.256
10.744
0.00
0.000
30.00
0.968
0.000
0.000
6
11.256
12.278
11.767
1
0.032
31.00
1.000
0.032
-
31
12.790
1 Tabla 30: TABLA DE FRECUENCIA CHANCOS
HISTOGRAMA DE FRECUENCIAS CHANCOS
FUNCION DE DENSIDAD TEORICA EXPONENCIAL fx - exponencial
0.0612 0.0541 0.0478 0.0422 0.0373 0.0330 0.0292 0.0258
0.000
0
0.000
1/(2*PI)^0.5 0.223 0.223 0.223 0.223 0.223 0.223 0.223 1.223
exponente 0.085 0.186 1.332 3.525 6.764 11.048 16.379 22.756
λ =1/Xpromedi o 0.121
0.35
0.35
0.3
0.3
0.25
0.25
0.2 0.15
0.2
0.1
0.15
0.290
0.226
0.1
0.258
0.05
0.194
0 4.000 -0.05
0.05
0
FUNCION DE DENSIDAD EMPIRICA
0 1
0.000 2
3
4
5
6
0.032 7
5.000
6.000
7.000
8.000
9.000
10.000 11.000 12.000 13.000
Frecuencia relativa
Funcion de Densidad Empirica
fx - Normal
fx - Exponencial
Pág. 133
LLANGANUCO (Xi(XiXprom)^3 Xprom)^4
AÑOS
QUILLCAY
M
P
T
Xi-Xprom
1954 1955 1956
3.17 2.49 2.59
1 2 3
0.03 0.06 0.09
32.00 16.00 10.67
0.16 -0.52 -0.42
0.00 -0.14 -0.07
0.00 0.07 0.03
1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984
3.11 3.45 3.16 3.13 2.33 2.64 2.62 2.49 2.57 3.11 2.61 2.54 3.16 2.99 2.86 3.11 3.35 2.60 2.56 3.05 3.19 3.09 3.47 3.55 3.33 3.41 4.32 3.24
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
0.13 0.16 0.19 0.22 0.25 0.28 0.31 0.34 0.38 0.41 0.44 0.47 0.50 0.53 0.56 0.59 0.63 0.66 0.69 0.72 0.75 0.78 0.81 0.84 0.88 0.91 0.94 0.97
8.00 6.40 5.33 4.57 4.00 3.56 3.20 2.91 2.67 2.46 2.29 2.13 2.00 1.88 1.78 1.68 1.60 1.52 1.45 1.39 1.33 1.28 1.23 1.19 1.14 1.10 1.07 1.03
PROM DESV g= RAN. MAX RAN. MIN RAN NUMERO DE DATOS k ∆x=
3.01 0.43 0.72 4.32 2.33 1.99
0.10 0.44 0.15 0.12 -0.68 -0.37 -0.39 -0.52 -0.43 0.10 -0.40 -0.47 0.15 -0.02 -0.15 0.10 0.34 -0.41 -0.45 0.04 0.18 0.09 0.46 0.54 0.32 0.40 1.31 0.23 SUMA
0.00 0.08 0.00 0.00 -0.32 -0.05 -0.06 -0.14 -0.08 0.00 -0.06 -0.11 0.00 0.00 0.00 0.00 0.04 -0.07 -0.09 0.00 0.01 0.00 0.10 0.15 0.03 0.07 2.23 0.01 1.55
0.00 0.04 0.00 0.00 0.22 0.02 0.02 0.07 0.04 0.00 0.03 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.03 0.04 0.00 0.00 0.00 0.05 0.08 0.01 0.03 2.92 0.00 3.76
31.00 6.00 0.33
Pág. 134
NUMERO DE INTERVALOS DE CLASES
INTERVALOS DE CLASE
1
2
MARCA DE CLASE
FRECUENCIA ABSOLUTA
FRECUENCIA RELATIVA
FRECUENCIA ABSOLUTA ACUMULADA
MC
4
fr
7
2.162 1
2.328
-
2.659
2.493
2
2.659
-
2.990
3
2.990
-
3.322
4
3.322
-
5
3.653
6
3.984
-
FRECUENCIA RELATIVA ACUMULADA
0
FUNCION DE DENSIDAD EMPIRICA
FUNCION DE DENSIDAD TEORICA NORMAL
fe
fx - normal
0
0.000
11
0.355
11
0.355
1.071
0.000
2.825
1.00
0.032
12.00
0.387
0.097
0.000
3.156
12.00
0.387
24.00
0.774
1.168
0.000
3.653
3.487
6.00
0.194
30.00
0.968
0.584
0.000
3.984
3.819
0.00
0.000
30.00
0.968
0.000
0.001
4.316
4.150
1.00
0.032
31.00
1.000
0.097
31
4.482
1
0.003
0
0.042
FUNCION DE DENSIDAD TEORICA EXPONENCIAL fx - exponencial
1/(2*PI)^0.5
0.1620 0.1451 0.1300 0.1164 0.1043 0.0934 0.0837 0.0749
0.223 0.223 0.223 0.223 0.223 0.223 0.223 1.223
exponente
λ =1/Xpromedi o
12.067 10.494 9.031 7.677 6.434 5.300 4.276 3.362
0.332
1.4
HISTOGRAMA DE FRECUENCIAS LLANGANUCO
1.2
0.45 1
0.4
0.8
0.35 0.3
0.6
0.25 0.2 0.15
0.4
0.387
0.355
0.2
0.1
0.194
0.05 0
0.032
0 1
2
3
0.000 4
5
Tabla 31: TABLA DE FRECUENCIA LLANGANUCO
6
0.032 7
0 2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
Frecuencia relativa
Funcion de Densidad Empirica
fx - Normal
fx - Exponencial
4.500
Pág. 135
ESTADISTICA Y PROBABILIDADES ESTACION QUILLCAY
RECOPILACIÓN
REGISTRO HISTORICO DE DESCARGAS MEDIAS MENSUALES ESTACION : QUILLCAY CUENCA : QUILLCAY AÑOS
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
1954 1955
11.29
9.98
6.10
17.14
11.89
7.23
4.79
3.33
3.65
3.02
2.91
4.02
4.60
6.26
14.47
10.65
4.34
2.55
2.21
2.36
1.89
3.57
4.34
5.93
1956
8.14
1957
5.74
11.73
16.49
10.61
5.06
2.43
2.15
3.16
1.97
3.22
4.32
5.63
11.47
11.01
12.48
5.48
7.78
2.57
3.20
4.13
6.41
8.71
1958
8.39
8.95
11.96
9.88
8.63
6.77
4.88
4.23
4.35
4.44
5.60
8.61
10.16
1959
11.32
13.25
13.97
11.98
7.56
7.41
3.75
4.14
4.00
6.55
8.27
9.02
1960
9.60
9.77
15.84
15.02
10.05
7.24
5.32
5.93
4.32
7.08
9.21
12.72
1961
13.14
12.51
13.74
11.12
5.56
3.47
2.47
2.42
1.65
3.00
5.09
7.78
1962
15.96
17.80
18.43
11.87
5.55
4.05
3.59
3.61
3.63
5.68
5.59
5.28
1963
10.08
11.39
16.15
16.70
5.85
3.73
3.14
3.12
4.39
5.22
9.42
13.81
1964
12.71
12.50
12.39
10.20
6.16
4.16
4.40
4.47
3.21
5.41
7.72
5.98
1965
5.57
7.75
12.60
7.75
4.78
2.91
2.16
12.62
3.54
5.23
6.22
8.59
1966
9.91
11.21
9.10
7.56
6.95
5.46
5.69
5.07
5.99
6.66
8.03
7.76
1967
10.75
10.58
17.21
7.04
4.87
3.61
2.83
2.66
3.04
5.12
7.30
7.38
1968
9.88
8.12
9.56
5.55
3.67
3.00
2.71
2.54
3.50
5.14
5.78
5.75
1969
8.58
8.04
10.63
14.01
8.60
6.27
4.68
5.72
5.76
8.24
10.88
11.43
1970
11.17
12.69
11.82
8.51
6.57
4.89
3.69
3.29
3.55
5.53
7.92
8.47
1971
16.38
7.55
19.65
12.40
5.36
4.49
2.78
2.49
3.20
4.93
5.58
10.13
1972
11.35
15.65
12.73
7.75
5.45
4.36
3.70
3.70
3.77
4.24
6.51
6.47
1973
10.96
11.08
10.47
11.86
5.93
4.00
2.91
2.92
3.01
6.84
10.80
10.66
1974
13.77
15.44
14.58
9.38
4.82
3.24
2.91
2.72
2.64
4.32
7.14
6.79
1975
11.01
10.43
15.56
10.10
7.09
3.69
3.10
3.11
3.35
4.24
6.90
6.44
1976
9.52
10.30
11.32
9.34
5.99
4.04
3.53
3.05
3.58
6.85
7.56
8.86
1977
11.45
9.62
10.87
8.65
5.11
2.97
3.28
4.10
3.95
5.99
8.08
8.73
1978
8.08
9.13
8.82
7.74
5.67
4.17
3.76
3.19
4.70
4.90
6.97
9.68
1979
10.49
12.69
17.04
8.52
5.52
4.00
3.26
3.78
4.22
5.57
6.50
8.65
1980
8.62
8.98
7.83
7.06
4.95
4.93
3.08
3.92
5.92
6.31
10.84
11.57
1981
9.15
16.88
13.18
6.68
4.71
3.84
4.04
3.47
3.70
5.90
10.63
11.52
1982
12.32
13.61
7.72
7.15
6.07
5.07
2.79
2.87
3.86
0.82
12.10
12.98
1983
14.90
12.75
11.88
9.62
5.67
3.91
4.06
3.38
4.44
7.15
9.98
9.04
1984
7.37
15.08
13.98
8.57
5.81
3.74
2.67
2.97
3.33
5.73
5.61
8.12
Tabla 32: CAUDALES MEDIOS DE LA ESTACIÓN QUILLCAY
Pág. 136
CLASIFICACIÓN N°
QUILLCAY
N°
QUILLCAY
N°
N°
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
9.34 8.58 8.57 8.44 8.42 8.07 7.91 7.81 7.62 7.52 7.45
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
7.44 7.37 7.34 7.31 7.28 7.28 7.14 7.09 7.00 7.00
22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
6.92 6.90 6.87 6.83 6.64 6.40 6.30 6.24 6.08 5.43
TABLA 33: Caudales Medios De La Estación Quillcay En Orden Decreciente
TABLA 34: Cálculos para determinar los intervalos y amplitudes de los datos
PRESENTACION DE DATOS
NUMERO DE INTERVALOS DE CLASES
INTERVALOS DE CLASE
MARCA DE CLASE MC
FRECUENCIA FRECUENCIA ABSOLUTA RELATIVA ni
5.11
fi
FRECUENCIA FRECUENCIA ABSOLUTA RELATIVA ACUMULADA ACUMULADA Ni
Fi
0
1
5.43
-
6.08
5.76
2
0.06
2
0.06
2
6.08
-
6.74
6.41
4.00
0.13
6.00
0.19
3
6.74
-
7.39
7.06
13.00
0.42
19.00
0.61
4
7.39
-
8.04
7.71
6.00
0.19
25.00
0.81
5
8.04
8.69
8.36
5.00
0.16
30.00
0.97
6
8.69
9.34
9.02
1
0.03
31.00
1.00
9.67
31
1
-
TABLA 35: Distribución de Datos
Pág. 137
GRAFICO 7: Histogramas de frecuencias Absolutas – estación Quillcay
GRAFICO 8: Polígono De Frecuencias Absolutas
Pág. 138
GRAFICO 9: Histograma de Frecuencias Relativas – Estación Quillcay
GRAFICO 10: Polígono de Frecuencias Relativas
DESCRIPCIÓN DE DATOS MEDIDAS DE FORMA Y ANALISIS DE TENDENCIA CENTRAL
PROM DESV ASIMETRIA CURTOSIS DESCARGA MAX DESCARGA MIN RANGO NUMERO DE DATOS MODA
7.31 0.83 0.24 2.55 9.34 5.43 3.91 31.00 7
TABLA 36: Descripción de Datos de La Estación Quillcay
Pág. 139
MODELOS PROBABILÍSTICOS
Función de Densidad Empírica Distribución Normal Distribución Exponencial NUMERO DE INTERVALOS DE CLASES
INTERVALOS DE CLASE
MC
fe
FUNCION DE DENSIDAD TEORICA NORMAL fx - normal
5.11
0
0.007
0.0680
MARCA DE CLASE
FUNCION DE DENSIDAD EMPIRICA
FUNCION DE DENSIDAD TEORICA EXPONENCIAL fx - exponencial
1
5.43
-
6.08
5.76
0.099
0.039
0.0622
2
6.08
-
6.74
6.41
0.198
0.124
0.0569
3
6.74
-
7.39
7.06
0.644
0.213
0.0521
4
7.39
-
8.04
7.71
0.297
0.198
0.0476
5
8.04
8.69
8.36
0.248
0.099
0.0436
6
8.69
9.34
9.02
0.050
0.027
0.0398
9.67
0
0.022
0.0365
-
TABLA 37: MODELOS PROBABILISTICOS
GRAFICO 11: FUNCIÓN DENSIDAD EMPIRICA
GRAFICO 12: FUNCION DE DENSIDAD NORMAL
Pág. 140
GRAFICO 13: FUNCION DE DENSIDAD EXPONENCIAL
SELECCIÓN DEL MODELO PROBABILÍSTICO ADECUADO MÉTODO GRÁFICO
GRAFICO 14: Función de Densidad Empírica - Normal Y Exponencial
De la figura 1.10 se elige la distribución adecuada: DISTRIBUCIÓN NORMAL ESTACION CHANCOS
Pág. 141
RECOPILACIÓN
REGISTRO HISTORICO DE DESCARGAS MEDIAS MENSUALES
M3/S
ESTACION : CHANCOS CUENCA : CHANCOS AÑO
ENE.
FEB.
MAR.
ABR.
MAY.
JUN.
JUL.
AGO
SET.
OCT.
NOV.
DIC
1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984
11,22 6,59 8,41 6,27 9,13 11,25 9,32 16,36 15,39 10,14 12,49 6,12 9,99 10,74 9,96 8,80 11,12 9,72 9,68 9,67 11,01 11,59 8,04 13,86 13,40 11,66 12,31 10,51 10,94 20,35 9,72
10,05 16,45 11,62 11,38 9,14 12,97 9,87 12,31 16,48 11,31 12,30 8,06 11,15 19,52 8,39 8,32 10,35 13,58 10,85 10,37 11,61 11,47 12,63 14,45 18,00 14,80 14,56 18,40 17,62 17,58 15,80
11,76 14,06 15,87 10,97 9,96 13,62 15,29 13,40 17,60 15,56 12,65 12,39 9,27 16,51 9,68 10,63 10,85 20,83 17,76 11,36 13,24 16,77 13,44 14,61 15,20 20,20 11,23 17,24 14,44 19,73 20,60
7,60 10,65 10,62 12,29 8,85 11,84 14,55 11,07 11,74 16,05 10,25 8,06 7,89 7,53 6,10 13,65 12,20 10,70 6,79 13,47 10,97 9,45 15,97 13,46 10,60 11,57 10,31 12,33 12,55 17,05 14,10
5,42 5,02 5,66 6,04 7,19 7,89 10,12 6,11 6,07 6,37 6,64 5,41 7,35 5,49 4,42 8,32 8,26 5,41 5,15 7,60 4,87 6,56 6,62 8,85 9,20 7,39 6,13 7,16 7,94 12,87 6,88
4,12 3,42 3,31 3,58 5,50 5,08 7,61 4,24 4,76 4,47 4,86 3,74 6,02 4,37 3,82 6,74 6,02 4,09 3,72 4,52 4,30 3,77 4,66 5,75 6,70 6,38 5,90 5,25 6,24 7,19 4,25
4,40 3,12 3,66 3,44 4,92 4,49 5,62 3,85 4,35 3,95 5,07 3,07 6,22 3,67 3,56 5,32 5,86 3,73 3,66 3,58 3,52 3,59 4,22 5,23 5,38 5,13 4,81 5,24 4,20 7,05 4,27
3,84 3,25 3,96 4,00 5,03 4,84 6,47 3,30 4,37 3,93 5,13 3,48 5,67 3,52 3,41 6,25 5,70 3,40 3,77 3,82 3,37 4,13 4,32 4,79 5,43 5,72 5,02 4,58 4,68 6,27 4,65
3,74 2,83 2,90 4,83 5,11 4,71 5,00 2,62 4,38 5,13 4,01 4,30 6,49 3,86 4,27 6,29 4,40 4,14 3,76 4,40 3,50 3,73 5,86 4,83 6,42 6,82 8,30 5,13 5,67 7,16 4,99
4,73 4,33 4,02 6,87 6,14 6,99 7,46 3,82 6,21 5,80 5,98 5,81 7,09 5,71 5,73 8,50 6,24 5,69 4,95 4,56 4,72 5,19 8,86 9,20 6,63 8,73 11,74 10,67 10,38 12,24 7,08
5,25 5,02 5,00 8,92 8,83 8,53 9,67 5,69 7,03 9,55 8,04 6,70 8,36 7,66 6,30 10,86 8,40 5,90 6,94 8,13 6,42 5,26 8,93 11,20 8,93 10,27 4,85 13,52 12,66 10,36 6,39
6,73 8,44 6,17 8,63 10,21 9,20 12,50 8,09 6,75 13,47 6,49 8,81 8,07 7,73 8,06 11,35 9,07 7,60 7,63 8,15 8,41 4,94 9,03 11,60 11,87 11,49 11,78 9,40 14,87 9,49 11,31
Tabla 38: CAUDALES MEDIOS DE LA ESTACIÓN DE CHANCOS
Pág. 142
CLASIFICACIÓN
AÑOS
Q ORDENADO
AÑOS
Q ORDENADO
1954
12,28
1969
8,03
1955
10,18
1970
7,90
1956
10,01
1971
7,83
1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968
9,95 9,82 9,81 9,46 9,17 8,91 8,81 8,76 8,75 8,55 8,45 8,21
1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984
7,80 7,57 7,50 7,47 7,27 7,20 7,16 7,06 6,93 6,77 6,57 6,33 6,14
TABLA 39: Caudales Medios De La Estación Chancos En Orden Decreciente PROM DESV g RAN. MAX RAN. MIN RAN n k ∆x=
8,28 1,37 0,77 12,28 6,14 6,14 31,00 6,00 1,02
TABLA 40: Cálculos para determinar los intervalos y amplitudes de los datos
PRESENTACION DE DATOS NUMERO DE INTERVALOS DE CLASES
INTERVALOS DE CLASE
1
2
MC
fe
FUNCION DE DENSIDAD TEORICA NORMAL fx - normal
5,630
0,000
0,045
0,061
MARCA DE CLASE
FUNCION DE DENSIDAD EMPIRICA
FUNCION DE DENSIDAD TEORICA EXPONENCIAL fx - exponencial
1
6,142
-
7,164
6,653
0,221
0,144
0,054
2
7,164
-
8,187
7,676
0,284
0,264
0,048
3
8,187
-
9,210
8,699
0,252
0,278
0,042
4
9,210
-
10,233
9,721
0,189
0,167
0,037
5
10,233
11,256
10,744
0,000
0,058
0,033
6
11,256
12,278
11,767
0,032
0,011
0,029
12,790
0,000
0,001
0,026
-
Pág. 143
TABLA 41: Distribución de Datos
GRAFICO 15: Histogramas de frecuencias Absolutas – estación Changos
DESCRIPCIÓN DE DATOS MEDIDAS DE FORMA Y ANALISIS DE TENDENCIA CENTRAL PROMEDIO 8,28 DESVIACION 1,37 ASIMETRIA 0,77 CURTOSIS 0,83 DESCARGA MAX 12,28 DESCARGA MIN 6,14 RANGO 6,14 NUMERO DE DATOS 31,00 MODA NO EXISTE TABLA 42: Descripción de Datos de La Estación Chancos
MODELOS PROBABILÍSTICOS
Función de Densidad Empírica Distribución Normal Distribución Exponencial
Pág. 144
NUMERO DE INTERVALOS DE CLASES
INTERVALOS DE CLASE
1
2
MC
fe
FUNCION DE DENSIDAD TEORICA NORMAL fx - normal
5,630
0,000
MARCA DE CLASE
FUNCION DE DENSIDAD EMPIRICA
FUNCION DE DENSIDAD TEORICA EXPONENCIAL fx - exponencial
0,045
0,061
1
6,142
-
7,164
6,653
0,221
0,144
0,054
2
7,164
-
8,187
7,676
0,284
0,264
0,048
3
8,187
-
9,210
8,699
0,252
0,278
0,042
4
9,210
-
10,233
9,721
0,189
0,167
0,037
5
10,233
11,256
10,744
0,000
0,058
0,033
6
11,256
12,278
11,767
0,032
0,011
0,029
12,790
0,000
0,001
0,026
-
λ 1/(2*PI)^0.5 exponente =1/Xprome dio 0,291 0,291 0,291 0,291 0,291 0,291 0,291 0,291
1,869 0,704 0,097 0,047 0,554 1,619 3,242 5,421
TABLA 43: MODELOS PROBABILISTICOS
GRAFICO 16: FUNCIÓN DENSIDAD EMPIRICA
GRAFICO 17: FUNCION DE DENSIDAD NORMAL
Pág. 145
0,121
GRAFICO 18: FUNCION DE DENSIDAD EXPONENCIAL
SELECCIÓN DEL MODELO PROBABILÍSTICO ADECUADO MÉTODO GRÁFICO
GRAFICO 19: Función de Densidad Empírica - Normal Y Exponencial
De la figura 1.10 se elige la distribución adecuada: DISTRIBUCIÓN NORMAL
Pág. 146
ESTACION LLANGANUCO
RECOPILACIÓN
REGISTRO HISTORICO DE DESCARGAS MEDIAS MENSUALES
M3/S
ESTACION : LLANGANUCO CUENCA : LLANGANUCO AÑO
ENE.
FEB.
MAR.
ABR.
MAY.
JUN.
JUL.
AGO
SET.
OCT.
NOV.
DIC
1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984
5,67 2,08 2,08 3,47 4,77 4,62 3,95 3,95 3,83 2,63 4,34 2,34 4,03 3,17 3,33 3,83 4,17 3,54 3,00 4,95 3,68 3,20 3,07 4,55 4,29 4,90 3,86 4,17 4,17 5,98 2,85
3,58 3,36 3,82 3,85 4,40 5,07 4,63 2,56 5,32 2,64 4,05 3,35 4,71 4,47 3,38 3,57 3,97 4,49 3,88 5,20 3,67 3,60 3,78 4,33 5,14 4,31 4,60 5,08 4,60 5,81 5,89
4,13 5,11 3,28 3,75 4,67 5,34 4,19 2,87 4,52 4,83 3,56 3,57 3,56 4,50 2,73 4,10 3,89 5,23 4,96 5,51 4,21 5,23 4,04 4,80 4,25 5,15 4,04 4,89 4,36 6,23 5,75
3,52 3,84 2,45 3,62 4,21 3,95 3,56 3,00 3,16 4,15 3,20 2,76 3,14 2,68 2,92 3,87 3,92 3,80 4,58 4,70 3,64 3,56 3,38 4,04 3,48 3,94 4,08 3,50 3,82 4,69 4,22
2,55 2,39 2,05 3,29 3,59 5,41 2,75 2,70 1,96 2,08 2,49 2,23 2,87 2,11 2,06 3,11 2,97 2,46 2,87 2,94 2,54 2,31 2,27 2,52 3,14 3,01 3,14 2,89 2,85 3,87 2,74
1,95 1,97 1,80 2,66 3,01 1,54 3,20 2,67 1,76 1,89 1,69 1,79 2,38 1,85 2,87 2,45 2,32 2,19 2,19 2,35 1,77 1,58 1,87 2,13 2,32 2,60 3,25 2,95 2,54 3,02 2,00
1,83 2,01 1,69 2,74 2,63 1,48 2,73 2,04 1,60 1,70 1,74 1,67 2,65 1,57 1,70 2,65 2,53 1,81 3,11 2,06 1,34 1,70 1,98 2,08 1,92 2,14 2,33 2,35 2,03 3,04 1,85
2,22 1,91 1,78 2,52 2,51 1,76 2,40 1,57 1,57 1,91 1,51 1,71 2,74 1,47 1,57 2,09 1,86 1,43 2,07 2,10 1,43 1,66 1,83 2,64 1,93 2,08 2,46 2,10 2,00 3,25 2,16
2,34 1,63 1,98 1,89 2,74 1,68 1,83 1,25 1,63 1,58 1,36 1,89 2,57 1,61 1,84 2,15 2,24 1,58 1,84 1,85 1,21 1,12 1,91 1,97 1,85 2,11 3,57 2,03 1,93 3,30 2,07
1,63 1,51 2,32 2,23 2,06 1,73 2,17 1,23 1,78 1,90 1,43 2,49 2,46 1,80 2,02 2,78 2,31 2,13 2,07 2,39 1,74 1,49 2,92 2,57 2,21 2,84 3,11 2,82 2,32 3,69 2,72
1,84 1,85 3,08 3,20 3,10 1,95 2,67 1,75 2,07 2,57 2,27 3,15 3,03 2,83 2,62 3,42 2,65 2,48 2,96 3,11 3,01 2,95 5,82 3,10 2,73 3,69 3,55 3,46 6,22 5,11 3,14
6,73 2,17 4,78 4,04 3,67 3,43 3,45 2,34 2,52 3,57 2,26 3,94 3,21 3,27 3,39 3,85 3,07 3,15 3,79 3,07 2,90 2,29 3,73 3,49 3,87 4,88 4,55 3,72 4,12 3,80 3,50
Tabla 44: CAUDALES MEDIOS DE LA ESTACIÓN DE LLANGANUCO
Pág. 147
CLASIFICACIÓN
MEDIA ANUAL 4,32 3,55 3,47 3,45 3,41 3,35 3,33 3,24 3,19 3,17 3,16
N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
MEDIA ANUAL 3,16 3,13 3,11 3,11 3,11 3,09 3,05 2,99 2,86 2,64
AÑO 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
MEDIA ANUAL 2,62 2,61 2,60 2,59 2,57 2,56 2,54 2,49 2,49 2,33
AÑO 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
TABLA 45: Caudales Medios De La Estación Llanganuco En Orden Decreciente
PROM DESV ASIMETRIA CURTOSIS CAUDAL MAX CAUDAL MIN RANGO NUMERO DE DATOS k ∆x=
3,01 0,43 0,72 2,55 4,32 2,33 1,99 31,00 6,00 0,33
TABLA 46: Cálculos para determinar los intervalos y amplitudes de los datos
PRESENTACION DE DATOS
MARCA DE CLASE
INTERVALOS DE CLASE
FRECUENCIA FRECUENCIA FRECUENCIA RELATIVA ABSOLUTA ABSOLUTA ACUMULADA
MC
FRECUENCIA RELATIVA ACUMULADA
FUNCION DE DENSIDAD EMPIRICA
FUNCION DE DENSIDAD TEORICA NORMAL
FUNCION DE DENSIDAD TEORICA EXPONENCIAL
fr
fe
fx - normal
fx - exponencial
2,162
0
0
0
0,129
0,162
2,328
-
2,659
2,493
11
0,355
11
0,355
1,071
0,450
0,145
2,659
-
2,990
2,825
1
0,032
12,00
0,387
0,097
0,854
0,130
2,990
-
3,322
3,156
12
0,387
24,00
0,774
1,168
0,883
0,116
3,322
-
3,653
3,487
6
0,194
30,00
0,968
0,584
0,498
0,104
3,984
3,819
0
0,000
30,00
0,968
0,000
0,153
0,093
4,316
4,150
1
0,032
31,00
1,000
0,097
0,026
0,084
4,482
0
0
0
0,002
0,075
3,653 3,984
-
TABLA 47: Distribución de Datos
Pág. 148
GRAFICO 20: Histogramas de frecuencias Absolutas – estación Llanganuco
GRAFICO 21: Polígono De Frecuencias Absolutas
DESCRIPCIÓN DE DATOS MEDIDAS DE FORMA Y ANALISIS DE TENDENCIA CENTRAL PROMEDIO 3,01 DESVIACION 0,43 ASIMETRIA 0,72 CURTOSIS 1,35 DESCARGA MAX 4,32 DESCARGA MIN 2,33 RANGO 1,99 NUMERO DE DATOS 31,00 MODA 3,11 TABLA 48: Descripción de Datos de La Estación Llanganuco
Pág. 149
MODELOS PROBABILÍSTICOS
Función de Densidad Empírica Distribución Normal Distribución Exponencial
MARCA DE CLASE
INTERVALOS DE CLASE
FRECUENCIA FRECUENCIA FRECUENCIA RELATIVA ABSOLUTA ABSOLUTA ACUMULADA
MC
FRECUENCIA RELATIVA ACUMULADA
FUNCION DE DENSIDAD EMPIRICA
FUNCION DE DENSIDAD TEORICA NORMAL
FUNCION DE DENSIDAD TEORICA EXPONENCIAL
fr
fe
fx - normal
fx - exponencial
2,162
0
0
0
0,129
0,162
2,328
-
2,659
2,493
11
0,355
11
0,355
1,071
0,450
0,145
2,659
-
2,990
2,825
1
0,032
12,00
0,387
0,097
0,854
0,130
2,990
-
3,322
3,156
12
0,387
24,00
0,774
1,168
0,883
0,116
3,322
-
3,653
3,487
6
0,194
30,00
0,968
0,584
0,498
0,104
3,984
3,819
0
0,000
30,00
0,968
0,000
0,153
0,093
4,316
4,150
1
0,032
31,00
1,000
0,097
0,026
0,084
4,482
0
0
0
0,002
0,075
3,653 3,984
-
TABLA 49: MODELOS PROBABILISTICOS
GRAFICO 22: FUNCIÓN DENSIDAD EMPIRICA
Pág. 150
GRAFICO 23: FUNCION DE DENSIDAD NORMAL
SELECCIÓN DEL MODELO PROBABILÍSTICO ADECUADO MÉTODO GRÁFICO
GRAFICO 24: Función de Densidad Empírica - Normal Y Exponencial
Del grafico se elige la distribución adecuada: DISTRIBUCIÓN NORMAL
Pág. 151
ANÁLISIS CON LOS DATOS DE CAUDALES CALCULO DE LOS PERIODOS DE RETORNO AJUSTANDO A LA DISTRIBUCION NORMAL. PARA LA ESTACIÓN DE QUILLCAY:
AÑOS
QUILLCAY
Q ORDENADO
M
P
P (%)
1960
6,08
9,34
1
0,16
15,54
1963
6,30
8,58
2
0,31
31,09
1969
6,24
8,57
3
0,47
46,63
1959 1962 1983 1971 1981 1973 1979 1966 1964 1958 1970 1974 1957 1982 1972 1975 1980 1976 1984 1977 1967 1961 1965 1978 1955 1956 1954 1968
7,28 7,37 8,44 9,34 6,83 8,42 8,58 7,44 6,64 7,45 6,87 5,43 8,57 7,34 7,91 7,14 7,62 7,31 7,09 7,00 6,90 6,40 7,52 7,00 7,81 7,28 8,07 6,92
8,44 8,42 8,07 7,91 7,81 7,62 7,52 7,45 7,44 7,37 7,34 7,31 7,28 7,28 7,14 7,09 7,00 7,00 6,92 6,90 6,87 6,83 6,64 6,40 6,30 6,24 6,08 5,43
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 0,95 0,84
0,62 0,78 0,93 1,09 1,24 1,40 1,55 1,71 1,87 2,02 2,18 2,33 2,49 2,64 2,80 2,95 3,11 3,26 3,42 3,58 3,73 3,89 4,04 4,20 4,35 4,51 94,52 84,46
62,18 77,72 93,26 108,81 124,35 139,90 155,44 170,98 186,53 202,07 217,62 233,16 248,70 264,25 279,79 295,34 310,88 326,42 341,97 357,51 373,06 388,60 404,15 419,69 435,23 450,78 1,06 1,18
Tabla 50: ANALISIS DE PERSISTENCIA PARA LA ESTACION QUILLCAY
Pág. 152
ANALISIS PARA PERIODOS DE RETORNO DE 10, 20, 30,50 Y 100 AÑOS
DISTRIBUCION NORMAL ESTANDAR
PARA 10 AÑOS T= 10,00 F(z) = 0,90 z= 1,28 s= 0,83 Q promedio 7,31 Q calculado 8,37
PARA 20 AÑOS T= 20,00 F(z) = 0,95 z= 1,64 s= 0,83 Q promedio 7,31 Q calculado 8,68
DISTRIBUCION NORMAL PARA 30 AÑOS PARA 50 AÑOS T= 30,00 T= 50,00 F(z) = 0,97 F(z) = 0,98 z= 1,83 z= 2,05 s= 0,83 s= 0,83 Q promedio 7,31 Q promedio 7,31 Q calculado 8,83 Q calculado 9,01
PARA 100 AÑOS T= 100 F(z) = 0,99 z= 2,33 s= 0,83 Q promedio 7,31 Q calculado 9,24
Tabla 51: PERIODOS DE RETORNO PARA LA DISTRIBUCION NORMAL ESTANDAR
PARA LA ESTACION DE CHANCOS:
AÑOS
CHANCOS
Q ORDENADO
M
P
P (%)
1960
6,57
12,28
1
0,14
14,00
1963
6,93
10,18
2
0,28
28,00
1969
6,77
10,01
3
0,42
42,01
1959 1962 1983 1971 1981 1973 1979 1966 1964 1958 1970 1974 1957 1982 1972 1975 1980 1976 1984 1977 1967 1961 1965 1978 1955 1956 1954 1968
7,27 7,50 8,45 9,46 7,57 8,76 8,81 7,83 6,33 7,80 8,03 6,14 8,75 8,21 7,90 7,06 7,47 7,16 7,20 8,55 9,82 9,81 10,01 8,91 9,95 10,18 12,28 9,17
9,95 9,82 9,81 9,46 9,17 8,91 8,81 8,76 8,75 8,55 8,45 8,21 8,03 7,90 7,83 7,80 7,57 7,50 7,47 7,27 7,20 7,16 7,06 6,93 6,77 6,57 6,33 6,14
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 0,89 0,86
0,56 0,70 0,84 0,98 1,12 1,26 1,40 1,54 1,68 1,82 1,96 2,10 2,24 2,38 2,52 2,66 2,80 2,94 3,08 3,22 3,36 3,50 3,64 3,78 3,92 4,06 88,62 86,00
56,01 70,01 84,01 98,02 112,02 126,02 140,02 154,03 168,03 182,03 196,03 210,04 224,04 238,04 252,04 266,04 280,05 294,05 308,05 322,05 336,06 350,06 364,06 378,06 392,07 406,07 1,13 1,16
Tabla 52: ANALISIS DE PERSISTENCIA PARA LA ESTACION PACHACOTO
ANALISIS PARA PERIODOS DE RETORNO DE 10, 20, 30,50 Y 100 AÑOS
Pág. 153
DISTRIBUCION NORMAL ESTANDAR
PARA 10 AÑOS T= 10,00 F(z) = 0,90 z= 1,28 s= 1,37 Q promedio 8,28 Q calculado 10,03
PARA 20 AÑOS T= 20,00 F(z) = 0,95 z= 1,64 s= 1,37 Q promedio 8,28 Q calculado 10,53
DISTRIBUCION NORMAL PARA 30 AÑOS PARA 50 AÑOS T= 30,00 T= 50,00 F(z) = 0,97 F(z) = 0,98 z= 1,83 z= 2,05 s= 1,37 s= 1,37 Q promedio 8,28 Q promedio 8,28 Q calculado 10,79 Q calculado 11,09
PARA 100 AÑOS T= 100 F(z) = 0,99 z= 2,33 s= 1,37 Q promedio 8,28 Q calculado 11,47
Tabla 53: PERIODOS DE RETORNO PARA LA DISTRIBUCION NORMAL ESTANDAR
PARA LA ESTACION DE LLANGANUCO:
AÑOS
LLANGANUCO
Q ORDENADO
M
P
P (%)
1960
3,17
4,32
1
0,30
30,05
1963
2,49
3,55
2
0,60
60,11
1969
2,59
3,47
3
0,90
90,16
1959 1962 1983 1971 1981 1973 1979 1966 1964 1958 1970 1974 1957 1982 1972 1975 1980 1976 1984 1977 1967 1961 1965 1978 1955 1956 1954 1968
3,11 3,45 3,16 3,13 2,33 2,64 2,62 2,49 2,57 3,11 2,61 2,54 3,16 2,99 2,86 3,11 3,35 2,60 2,56 3,05 3,19 3,09 3,47 3,55 3,33 3,41 4,32 3,24
3,45 3,41 3,35 3,33 3,24 3,19 3,17 3,16 3,16 3,13 3,11 3,11 3,11 3,09 3,05 2,99 2,86 2,64 2,62 2,61 2,60 2,59 2,57 2,56 2,54 2,49 2,49 2,33
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 0,75 0,70
1,20 1,50 1,80 2,10 2,40 2,70 3,01 3,31 3,61 3,91 4,21 4,51 4,81 5,11 5,41 5,71 6,01 6,31 6,61 6,91 7,21 7,51 7,81 8,11 8,41 8,72 74,71 69,95
120,21 150,26 180,32 210,37 240,42 270,47 300,53 330,58 360,63 390,68 420,74 450,79 480,84 510,89 540,95 571,00 601,05 631,10 661,16 691,21 721,26 751,31 781,37 811,42 841,47 871,53 1,34 1,43
Tabla 54: ANALISIS DE PERSISTENCIA PARA LA ESTACION LLANGANUCO
ANALISIS PARA PERIODOS DE RETORNO DE 10, 20, 30,50 Y 100 AÑOS
DISTRIBUCION NORMAL ESTANDAR
Pág. 154
PARA 10 AÑOS T= 10,00 F(z) = 0,90 z= 1,28 s= 0,43 Q promedio 3,01 Q calculado 3,55
DISTRIBUCION NORMAL PARA 20 AÑOS PARA 30 AÑOS T= 20,00 T= 30,00 F(z) = 0,95 F(z) = 0,97 z= 1,64 z= 1,83 s= 0,43 s= 0,43 Q promedio 3,01 Q promedio 3,01 Q calculado 3,71 Q calculado 3,79
PARA 50 AÑOS T= 50,00 F(z) = 0,98 z= 2,05 s= 0,43 Q promedio 3,01 Q calculado 3,88
PARA 100 AÑOS T= 100 F(z) = 0,99 z= 2,33 s= 0,43 Q promedio 3,01 Q calculado 4,00
Tabla 55: PERIODOS DE RETORNO PARA LA DISTRIBUCION NORMAL ESTANDAR
Pág. 155
X.
CONCLUSIONES:
El área y perímetro de la cuenca fue de 143.2834 km2 y 58.742989 km respectivamente, y lo clasificamos como una sub cuenca. El índice de compacidad Kc = 𝟏. 𝟑𝟕𝟒𝟏, este cercano a 1, por tanto se asemeja a un circulo, el factor de forma es Ff =0.3821, por tanto la cuenca estará sujeta a crecidas. La altitud media de la sub cuenca del rio Negro con el método de la curva hipsométrica es 4500 m.s.n.m. Los métodos de cálculo de pendiente de Nash y Alvord nos resultados muy similares. El método del rectángulo equivalente no es un método confiable porque solo depende del área y perímetro de la cuenca. Podemos decir que el método de Taylor Shwart se aproxima al valor real de la pendiente ya que es analizado tramos por tramos. La función que más se ajusta a los datos de la estación Huari es la función Gumbel. En nuestro caso, generamos datos mensualmente, por lo cual la variación de precipitación será más completo al momento de generar la gráfica de precipitación para la Cuenca de Huari. El método de regresión lineal, es uno de los métodos más convenientes para determinar datos de precipitación cuando carecemos de datos hidrológicos. En el balance hídrico se observa que hay mayor oferta en los meses de avenidas Se observa que la agricultura es por secano Se puede aprovechar el recurso hídrico haciendo represas para incrementar los meses en los que se puede realizar la agricultura
Pág. 156
2. BIBLIOGRAFÍA
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VILLON B., M. (2006). HIDROLOGIA ESTADISTICA. Editorial Tecnológica de Costa Rica.
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REYES CARRASCO, LUIS V.
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Microsoft ® Encarta ® Biblioteca de Consulta 2003. © 1993-2002 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.
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