estructuras hidraulicas

1. ESTRUCTURAS HIDRAULICAS
ESTRUCTURAS HIDRAULICAS – INGENIERIA CIVIL
TEMA:
IDENTIFICAR LAS PRINCIPALES ESTRUCTURAS HIDRÁULICAS QUE
EXISTEN EN LA REGIÓN PIURA
DOCENTE:
Dr. PRINCIPE REYES ROGER
INTEGRANTES:
•AGURTO CASTILLO JEAN FRANCO
•AVILA CASTILLO WALDIR
•CASTRO CHERO DARWIN
•MONCADA MORALES MASAURA
•ZAPATA VALDIVIEZO NICOLAS
Piura
2023
GRUPO N° 1

2. DISEÑAR DRENAJE PLUVIAL EN
LA CUENCA SANTA MARIA DEL
PINAL-SAN EDUARDO (UPAO)

3. ANTECEDENTES
Características generales de la zona de drenaje
El presente trabajo tiene como objetivo analizar el
caudal pluvial de la cuenca urbana “de la cuenca
santa María del pinar- San Eduardo (upao)”, la cual
año a año durante el periodo lluvioso presenta
inconvenientes de inundación en algunos puntos y la
imposibilidad de drenar dichas masas de agua de
manera natural hacia un curso mayor. Para el cálculo
del caudal se empleó el método racional.

4. UBICACION Y EXTENCION

5. Características hidrológicas de la ciudad de
Piura
La cuenca del río Piura hasta la estación Puente Sánchez
Cerro, es dividida en cuatro subcuencas con los límites
hasta las estaciones hidrológicas de Malacasí, Puente
Nácara, Tambogrande y Sánchez Cerro (Los Ejidos),
respectivamente. Los parámetros más importantes, que
se usan para el desarrollo del modelo hidrológico son las
características físicas y geográficas de la cuenca, las
características del suelo que influyen la escorrentía y las
precipitaciones para cada estación y cada subcuenca
analizada. Por ello, uno de los parámetros claves es la
incorporación de los resultados del análisis estadístico
regional de las precipitaciones máximas diarias en la
cuenca, permitiendo la simulación óptima de los
parámetros climatológicos reales de la cuenca del río
Piura

6. Factores que originan el Fenómeno El Niño
La presencia de estas aguas cálidas en las costas
peruanas es un fenómeno recurrente que tiene una
duración de varios meses. Ahora sabemos que este
calentamiento marino-costero se acentúa cada cierto
número de años, siendo una manifestación de los
cambios que ocurren en las capas superficiales y
subsuperficiales del océano. Esto está vinculado a
interacciones complejas con la atmósfera que se
producen en el Océano Pacífico ecuatorial, a miles de
kilómetros de la costa peruana.

7. Fenómenos El Niño más intensos
experimentados
Las variaciones del clima que el Perú exhibe de un año a otro, conocido
como variabilidad interanual, están en gran medida determinadas por la
presencia de El Niño. Los eventos extremos asociados a este son los que
causan impactos, afectando las condiciones de vida de la población. Al
fenómeno El Niño de 1972/73 le llaman “El Niño olvidado” (Glantz, 1996), ya
que, si es comparado con los eventos extraordinarios de 1982/83 y 1997/98,
pareciera ser cierta la afirmación; sin embargo, el Perú no lo olvida.
Es una evidencia de ello las pérdidas económicas que implicaron eventos
como El Niño1982/83 (pérdidas por US$ 3283 millones) y El Niño 1997/98
(causó daños estimados en US$ 3500 millones), pérdidas equivalentes al
11,6% y 6,2% del PBI anual de 1983 ,1998 y últimamente el 2017 y el 2023.

8. Descripción del proyecto
• El presente proyecto tiene como objetivo analizar el caudal
pluvial de la cuenca urbana “santa María del pinar- San
Eduardo (upao)”,”, la cual año a año durante el periodo
lluvioso presenta inconvenientes de inundación en algunos
puntos y la imposibilidad de drenar dichas masas de agua
de manera natural hacia un curso mayor. Para el cálculo del
caudal se empleó el método racional. Este método requiere
información de entrada obtenida a través de estudios
realizados a la zona de investigación, tales como
levantamiento topográfico, estudio de mecánica de suelos
y registros hidrológicos y meteorológicos. También se
evaluó la capacidad de drenaje existente en las vías
públicas y del canal de drenaje, ubicados en el interior de la
cuenca, a través del método de Manning para canales
abiertos, verificando que se encuentran en condiciones de
evacuar el volumen de agua calculado.

9. Drenaje de la ciudad de Piura
Determina las causas y soluciones del problema de alta napa
freática en la ciudad de Piura, extendiéndose la investigación y
las recomendaciones con respecto a todo problema causado por
la humedad y sales en el suelo en la ciudad, tratando de orientar
las mejoras necesarias en provisión a la desfavorable situación
detectada. Las soluciones recomendadas comprenden medidas
de carácter general y permanente para toda la zona y soluciones
específicas para mejorar las condiciones do las zonas
gravemente afectadas.

10. Actividades preliminares
Son trabajos que se desarrollan en el área de
estudio, con la finalidad de obtener
información “in situ”, referida a aspectos
topográficos, geológicos, geomorfológicos,
geotécnicos, sísmicos, hidrológicos, hidráulica
fluvial y otros.

11. Recolección de información básica
Año a año se presentan precipitaciones en la región Piura, como
consecuencia de los fenómenos climatológicos y como parte del ciclo
lluvioso. Las lluvias en la costa son de baja a moderada intensidad, a
excepción de periodos en los cuales se presenta el Fenómeno El Niño. Sin
embargo, muchas zonas de la ciudad sufren inundaciones y una gran
dificultad para evacuar dichos caudales al curso de agua principal (en este
caso, el río Piura). La deficiente evacuación pluvial se debe a: - La
topografía de la ciudad: lo que genera que muchas zonas se conviertan en
cuencas ciegas y sea casi imposible evacuar el agua por gravedad. -
Estructuras de drenaje pluvial deficientes o nulas: Son pocas las zonas que
cuentan con un sistema de drenaje pluvial (proyectado o construido),
muchas han fracasado en su objetivo de evitar inundaciones; sin embargo,
la mayor parte de la zona urbana no cuenta con sistemas de evacuación
de aguas pluviales. Hace algunos años se registró la ocurrencia del
fenómeno conocido como “El Niño Costero”, que puso en evidencia la
poca calidad de las obras de infraestructura ejecutadas en la región. Se
espera que pronto ocurran eventos similares, ya que son comunes en la
región.

12. Definición de subcuencas
Subcuenca hidrográfica, también subcuenca, y según la
Directiva Marco del Agua, hace referencia a las partes en
que se puede dividir una cuenca hidrográfica, definiéndose
las subcuencas como la superficie de terreno cuya
escorrentía superficial fluye en su totalidad a través de una
serie de corrientes, ríos y, eventualmente, lagos hacia un
determinado punto de un curso de agua, siendo este punto
de confluencia aquel en que desemboca el río principal que
conforma la subcuenca, y a su través, esa subcuenca

13. Consideraciones en topografía
• Se realizará el levantamiento topográfico
(Obras Generales y Secundarias) que requiera
el Proyecto, para lo cual, en el estudio a
realizar, se debe verificar y complementar la
planimetría y cartografía existente (Planos del
Gobierno regional, municipalidad de Piura,
Municipalidades donde se ubica la obra.
• El área de la cuenca tiene cotas que oscilan
entre los 44 y 26 m.s.n.m. Es una cuenca
pequeña conformada por un terreno plano,
que no presenta regiones montañosas, pero si
zonas bajas cerradas sin posibilidad de drenar

14. CONCEPTOS HIDROLÓGICOS
• Introducción:
• El agua además de ser el elemento químico más abundante en la superficie terrestre es,
a su vez, el principal constituyente de los seres vivos. Sin embargo, el agua no sólo juega
un rol importante en el desarrollo de la vida, sino que también interviene activamente
moldeando la superficie terrestre, mediante los procesos de erosión y transporte de
materiales, y es un factor clave en la aclimatación de nuestro planeta. Por su parte, el
incremento de la población terrestre en las últimas décadas implica una mayor demanda
del recurso agua, de manera que en algunas áreas del planeta el agua empleada se
aproxima a la demanda máxima. Además, junto a esta problemática, muchos núcleos
urbanos se asientan en los valles y riberas de los ríos, con lo que los efectos destructivos
de las grandes avenidas resultan devastadores, provocando importantes pérdidas
personales y económicas. Los cambios en la distribución, circulación y temperatura del
agua pueden tener efectos devastadores sobre el planeta; las glaciaciones, por ejemplo,
fueron una manifestación de tales efectos. Es por todo ello que la hidrología se ha
convertido en una materia de gran importancia para el ser humano y su entorno

15. La cuenca
Concepto de cuenca
Extensión de terreno más ancha y
menos profunda que un valle, cuyas
aguas se vierten en un río, en un lago o
en el mar.

16. Área de cuenca
Una cuenca hidrográfica es un territorio continental
drenado por un único sistema de drenaje natural, es decir,
que sus aguas dan al mar a través de un río o que vierte
sus aguas a un único lago endorreico. Una cuenca
hidrográfica es delimitada por la línea de las cumbres,
también llamada divisoria de aguas.
El área de la cuenca urbana La santa maría de espinar -san
Eduardo (upao) es de 0.829 Km2

17. Parámetros físicos de una cuenca
Los parámetros geométricos o características morfológicas básicas de la
cuenca hidrográfica a utilizar en este ejercicio son: área, perímetro,
longitud del cauce principal, pendiente de la cuenca y del cauce
principal, desnivel promedio de la cuenca, cotas máximas y mínimas de
la cuenca y del cauce

18. Pendiente de cuenca
• Es la relación existente entre el desnivel
altitudinal del cauce y su longitud.
• (Desviación estándar, medida estadística
obtenida de los registros) = 6.61

19. Determinación de caudales
• Un caudal se calcula mediante la siguiente fórmula: Q=V/t, siendo Q (caudal), V (volumen) y t
(tiempo). Normalmente se mide el volumen en litros y el tiempo en segundos.
• Calcular los parámetros que intervienen en la estimación del caudal esperado en la cuenca urbana
Los Rosales a través del método racional, para un periodo de diseño de 20 años. Como se mencionó
previamente, la ecuación de cálculo:
• 𝑄 = 0.278 ∗ 𝐶 ∗ 𝐼 ∗ 𝐴 ∗ 𝐾 Los parámetros de diseño se calcularon en las secciones, hasta:
• Coeficiente de escorrentía (C): 0.494
• Precipitación (i): 20.264 mm/h
• Área de la cuenca (A): 0.829 Km2
• Coeficiente de compacidad (K): 1.187
• 𝑄 = 0.278 ∗ 𝐶 ∗ 𝐼 ∗ 𝐴 ∗ 𝐾 𝑄 = 0.278 ∗ 0.494 ∗ 20.264 ∗ 0.829 ∗ 1.187

20. Coeficiente de escorrentía
• El coeficiente de escorrentía depende de las condiciones del suelo.
Ya que se trata de una cuenca urbana, los tipos de superficie
comprendidos son: pavimento asfáltico, veredas de concreto,
cobertura vegetal; y el área de cada superficie se ha obtenido de los
planos de lotización de la cuenca.
• El caudal de escorrentía es igual a 2.734 m3 /s.

21. Intensidad de precipitación
• El factor de intensidad introduce la
torrencialidad de la lluvia en el área de estudio
y depende de:
 La duración del aguacero t
 El período de retorno T, si se dispone de curvas
intensidad-duración-frecuencia (IDF) aceptadas
por la Dirección General de Carreteras, en un
pluviógrafo situado en el entorno de la zona de
estudio que pueda considerarse representativo
de su comportamiento.

22. topografia