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HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 1
Universidad Nacional
De San Agustín
INGENIERÍA CIVIL
Informe de Hidrologia:
ESTUDIO HIDROLOGICO DE UNA CUENCA CON
ARGIS, SMADA
Ingeniero:
Grupo: A
Nombre:
2016
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 2
INDICE
INTRODUCION GENERALIDADES........................................................................................................... 3
DELIMITACION DE UNA CUENCA ......................................................................................................3
ANÁLISIS DE DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS..................................................................................4
a) Distribución Normal ..................................................................................................................5
b) Distribución Log Normal 2 Parámetros.....................................................................................5
c) Distribución Log Normal 3 Parámetros .....................................................................................5
d) Distribución Pearson Tipo III.....................................................................................................6
e) Distribución Log Pearson Tipo III...............................................................................................6
f) Distribución Gumbel ..................................................................................................................6
TIEMPO DE CONCENTRACIÓN...........................................................................................................7
UBICACIÓN ........................................................................................................................................... 8
OBJETIVOS............................................................................................................................................. 9
EN EL ARGIS.......................................................................................................................................9
EN EL HEC-HMS .................................................................................................................................9
EN EL SMADA ....................................................................................................................................9
METODOLOGIA...................................................................................................................................10
ARC GIS............................................................................................................................................10
SMADA ............................................................................................................................................17
HEC Geo HMS..................................................................................................................................40
HMS-MS...........................................................................................................................................44
RESULTADOS (EN CUADROS Y GRAFICOS) .......................................................................................46
RESULTADO DEL SMADA.................................................................................................................46
Resultado HMS-SMS........................................................................................................................52
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...........................................................................................53
BIBLIOGRAFÍA.....................................................................................................................................54
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 3
INTRODUCION GENERALIDADES
DELIMITACION DE UNA CUENCA
Una cuenca hidrográfica es un territorio drenado por un único sistema de drenaje natural, es
decir, que drena sus aguas al mar a través de un único 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 uso de los recursos naturales se regula administrativamente
separando el territorio por cuencas hidrográficas, y con miras al futuro las cuencas
hidrográficas se perfilan como una de las unidades de división funcionales con mucha más
coherencia, permitiendo una verdadera integración social y territorial por medio del agua.
También recibe los nombres de hoya hidrográfica, cuenca de drenaje y cuenca imbrífera.
Una cuenca hidrográfica y una cuenca hidrológica se diferencian en que la primera se refiere
exclusivamente a las aguas superficiales, mientras que la cuenca hidrológica incluye las aguas
subterráneas (acuíferos).
Tradicionalmente la delimitación de cuencas, se ha realizado mediante la interpretación de los
mapas cartográficos. Este proceso, ha ido evolucionando con la tecnología. Hoy dia los
sistemas de información geográfica SIG proporcionan una gama amplia de aplicaciones y
procesos que, con entender los conceptos y teoría, se puede realizar de una forma más
sencilla y rápida el análisis y delimitación de una cuenca.
HIDROLOGIA
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ANÁLISIS DE DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS
El objetivo del análisis de frecuencia de información hidrológica es relacionar la
magnitud de los eventos extremos con su frecuencia de ocurrencia mediante el uso de
distribuciones de probabilidad (Chow, Maidment y Mays 1994).
Las distribuciones teóricas utilizadas en un estudio hidrológico, son:
Distribución Normal
Distribución Log-Normal 2 Parámetros
Distribución Log-Normal 3 Parámetros
Distribución Pearson Tipo III
Distribución Log Pearson Tipo III
Distribución Gumbel o extremo Tipo I
Para estimar la probabilidad de ocurrencia “P” de cada uno de los eventos extremos de
la muestra en análisis, se usa el orden de sus posiciones en una serie ordenada. En la
literatura hidrológica estas estimaciones son conocidas como posiciones graficas
(McCuen R. H., 1999).
Se han propuesto varias fórmulas para la posición gráfica de series de registros, las cuales son
en su gran mayoría de carácter empírico, con la fórmula planteada por Weibull ecuación (2.11),
debido a su gran aplicación para las 6 distribuciones probabilísticas antes mencionadas y
adecuada atenuación de la incertidumbre en modelos hidrológicos.
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a) Distribución Normal
Función de distribución de probabilidad normal (Chow, Maidment y Mays 1994):
b) Distribución Log Normal 2 Parámetros
La variable aleatoria a evaluar es el logaritmo natural de registros, que se distribuyen en forma
log normal con la función de densidad de probabilidad (Chow, Maidment y Mays 1994):
c) Distribución Log Normal 3 Parámetros
Esta difiera de la distribución Log-normal de dos parámetros por la introducción de un límite
inferior 𝑥0 como ln(𝑥 − 𝑥0) según (Chow, Maidment y Mays 1994) la función de densidad de 𝑥
es:
HIDROLOGIA
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d) Distribución Pearson Tipo III
Karl Pearson (1953), propuso dicha distribución de frecuencias, su función de densidad
probabilidad se define como (Campos Aranda 1998):
e) Distribución Log Pearson Tipo III
La transformación puede ser: 𝑧 = ln 𝑥 o 𝑧 = ln(𝑥 − 𝑥0) donde:
𝑥: Es la variable aleatoria con distribución Pearson III
𝑧: Es la variable aleatoria con distribución Log-Pearson III
La función de distribución de densidad para (Mejia Marcacuzco 2006), es:
f) Distribución Gumbel
La distribución Gumbel ó extremo tipo I, es usada frecuentemente para el estudio de
magnitud-duración y frecuencias de lluvias y como para también de la distribución de
valores máximos de caudales anuales de un río. Gumbel en 1958, estudio la aplicación
para datos de descargas diarias.
La función de densidad de probabilidad para la distribución de valores Gumbel es según (Chow,
Maidment, & Mays, 1994).
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TIEMPO DE CONCENTRACIÓN
Se define como el tiempo que tarda en llegar a la sección de salida de interés la gota
de lluvia caída en el extremo hidráulicamente más alejado de la cuenca (Reyes Trujillo,
Ulises Barroso, & Carvajal Escobar, Guía Básica para la Carcterización Morfométrica
de Cuencas Hidrográficas, 2010).
Dicho parámetro es de los más importantes en el proceso de modelación debido a la existencia
de incertidumbre del valor real. Por tanto, su estimación es variable y se determina mediante
fórmulas experimentales aproximadas los cuales son:
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UBICACIÓN
Nuestra cuenca de estudio se encuentra entre los departamentos de Tacna y Moquegua en la
provincia de Candarave :
Latitud: 369318.16026
Longitud: 8084841.31511
Esta zona se encuentra en la sierra peruana.
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OBJETIVOS
EN EL ARGIS
 Utilizar el programa como herramienta para delimitar una cuenca, con un margen
de error minimo.
 Demostrar que es más productivo trabajar con medios informáticos (herramientas
SIG) que de forma clásica, ya que se aumenta la precisión y se reduce el tiempo de
trabajo.
EN EL HEC-HMS
 Conocer las capacidades de cálculo que ofrece HEC-HMS para el modelaje de tipo
evento en cuencas de tamaño diverso.
 Estimar caudales de avenida asociados a diferentes recurrencias con HEC-HMS
(hidrogramas).
 Utilizar la extensión Geo-HMS para extraer datos y calcular parámetros del modelo
HMS desde un SIG.
 Afianzar los criterios técnicos para seleccionar los métodos apropiados y los datos
convenientes para un modelaje concreto, en función de la precisión exigida y de la
información disponible.
EN EL SMADA
 Demostrar si es que el registro de descargade nuestra cuenca se ajusta a un modelo
de distribucion
 Aprender y hacer uso del programa SMADA y DISTRIB que son programas
complementarios a la hidrologia.
 Apreder a usar la tabla del chicuadrado tabular que es una tabla de ayuda deducida
por matematicos estadisticos.
 Dar una interpretacion hidrologica al evento estadistico
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METODOLOGIA
ARC GIS
En este tutorial de ArcGis aprenderás a delimitar una cuenca hidrográfica utilizando la
herramienta Hydrology de Spatial Analyst. En primer lugar, debemos contar un modelo
digital de elevación del área de estudio, el cual se puede obtener de algún servidor gratuito
o interpolar a partir coordenadas XYZ o curvas de nivel con la ayuda de la herramienta
3D. Nuestra cuenca se encuentra en la zona dem_19 entonces usaremos:
Ubicamos nuestros punto de estudio EN ESTE CASO (369318.160261,8084841.31511) y
empezamos a delimitar la cuenca con las herramientas de dibujo y hacemos un
aproximado del perímetro de nuestra cuenca:
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Se recorta nuestra cuenca convertiendo el polígono grafico en un raster nuestro dibujo ya
delimitado sirve para una mayor precisión de los datos de nuetra cuenca para esto vamos
al meno ‘’climp to raster’’ donde nos sale lo siguiente:
Input raster: se selecciona el dem que vamos a utilizar para el procesamiento, en este caso
es: dem_19.
Output extent: aquí seleccionamos el nombre del archivo de salida, por defecto le colocará
el nombre “midencuenca”.
Seguidamente se realiza los siguientes pasos:
Paso 1. Fill Sinks. Con esta herramienta se rellenan las imperfecciones existentes en la
superficie del modelo digital de elevaciones, de tal forma que las celdas en depresión
alcancen el nivel del terreno de alrededor, con el objetivo de poder determinar de forma
adecuada la dirección del flujo. Para ello a partir de Hydrologyse da clic en Fill, se abre una
ventana donde se debe rellenar la siguiente información.
HIDROLOGIA
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Paso 2. Flow direction. Se define aquí la dirección del flujo buscando el camino
descendente de una celda a otra.
A partir de Hydrology se da clic en Flow direction, se abre una ventana donde se debe
rellenar la siguiente información.
Input surface raster: se selecciona el raster creado en el paso anterior que se denomina
“Fill”
Paso 3. Flow accumulation. Crea el raster de acumulación de flujo en cada celda. Se
determina el número de celdas de aguas arriba que vierten sobre cada una de las celdas
inmediatamente aguas abajo de ella.
HIDROLOGIA
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A partir de Hydrology se da clic en Flow accumulation, se abre una ventana donde se debe
rellenar la siguiente información.
Input direction raster: se selecciona el raster creado en el paso anterior que se denomina
“Fdr”
Paso 4. Stream definition. En esta fase se clasifican las celdas con acumulación de flujo
superior a un umbral y define nuestra cuenca
Paso 6. Stream segmentation . se encarga de segmentar nuestra cuenca como se puede
ver en la imagen los ríos con mas caudal son mas oscuros q los de menos caudal.
. Paso 7. Catchment Grid grillado de la cuenca
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Paso 8. Catchment nos da la direction de los rios
Paso 9. Adjoint Catchment ,Adjoint Catchment: junta nuestras cuencas y nos dice los
drenajes de ella
Paso 10. Project Area
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Paso 11. Start new project vamos a crear un Nuevo proyecto y elegir en el mapa un
punto de apoyo
Paso 12. Generate proyect generamos el nuevo proyecto en el cual nos da 45 subcuentas
y 45 ríos y empezamos a juntar subcuentas en subcuentas principales y también el rio
principal para mejor manejo de la información con los comandos “basin merge” y “star
editor” hasta obtener solo 10 subcuentas y 37 ríos:
HIDROLOGIA
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Paso 13. Terrain Preprocessing una ves realizado el paso anterior pasamos al menú
“slope” y nos va a crear una nueva capa “wshslope”:
Paso 14. Basic slope;longuest flowpath; cebtroid elevation hacemos corer todas estas
características
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SMADA
 Paso 1:
Primero ubicaremos a la estaciones ubicadas dentro de nuestra cuenca
para halar el respectivo registro en nuestro caso es la estacion PAMPA
UMALZO, VILCOTA, SITAJARI
 Paso 2:
Hallaremos en base a nuestro registro dado por la estacion ubicado dentro
de nuestra cuenca (cuenca 5)el valor predecido con ayuda del programa
DISTRIB que es un complemento del SMADA en cada tipo de distribucion
que existe.
 Paso 3:
Calcularemos el chi cuadrado y luego lo compararemos con el chicuadrado
tabular para ver si cumple con la hipotesis el chi cuadrado debe de ser
menor que chi cuadrado tabular (el chicuadrado tabular se halla de un
cuadro del mismo nombre)
 Paso 4: Realizaremos una conclucion del proceso con terminos
hidrologicos
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B.1) PAMPA UMALZO
ubicado en la coordenads -70.4 de latitud , y -16.9 de longitud a una altura
de 4609 m.s.n.m. con 37 registros y una informacion de Pmax24hr.
1)Primero hallaremos el intervalo de clase por medio de la formula:
𝑘 = 1 + 3.3log(𝑛)
En nuestra cuenca se da:
n=37
ENTONCES:
𝑘 = 1 + 3.3log(𝑛)=6.22 K=6
1. Hallaremos la predicion por cada uno de los metodos con el programa
SMADA y verificaremos si se ajusta a un modelo de distribucion:
1) POR EL METODO NORMAL
HIDROLOGIA
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Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA
Donde:
O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase
E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos
𝑋𝑐
2
= ∑
(𝑂−𝐸)2
𝐸
=5.0857
Por tabla hallamos chicuadrado tabular
K=6
m=2 𝑋𝑡
2
(0.05)(𝑘−𝑚−1)
𝑋𝑡
2
(0.05)(6−2−1)
=7.82
CONCLUCION
Hipotesis
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
5.0857 <7.82 ok
Entonces acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra
cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución normal con un nivel de
significancia de 5
2) POR EL METODO 2 PARAMETER LOG NORMAL
Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA
Donde:
O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase
E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos
k
observado
O
espectado
E
O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E
0 -- 5.10 0 1 -1 1 1
1 5.10 11.60 6 4 2 4 1
2 11.60 14.40 6 4 2 4 1
3 14.40 18.00 6 7 -1 1 0.14285714
4 18.00 21.40 6 7 -1 1 0.14285714
5 21.40 27.50 6 9 -3 9 1
6 27.50 34.10 7 5 2 4 0.8
7 34.10 -- 0 0 0 0 0
sumatoria 37 37 0 24 5.08571429
intervalo de clase
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 20
𝑋𝑐
2
= ∑
(𝑂−𝐸)2
𝐸
=8.833
Por tabla hallamos chicuadrado tabular
K=6
m=2 𝑋𝑡
2
(0.05)(𝑘−𝑚−1)
𝑋𝑡
2
(0.05)(6−2−1)
=7.82
CONCLUCION
Hipotesis
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
8.833<7.82 NO
Entonces NO se acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de
nuestra cuenca (cueca 5) NO se ajusta a un modelo de distribución lognormal con un
nivel de significancia de 5%
3) POR EL METODO DE 3 PARAMETER LOG NORMAL
Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA
Donde:
O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase
E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos
k
observado
O
espectado
E
O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E
0 -- 5.10 0 0 0 0 0
1 5.10 11.60 6 4 2 4 1
2 11.60 14.40 6 6 0 0 0
3 14.40 18.00 6 9 -3 9 1
4 18.00 21.40 6 6 0 0 0
5 21.40 27.50 6 8 -2 4 0.5
6 27.50 34.10 7 3 4 16 5.33333333
7 34.10 -- 0 1 -1 1 1
sumatoria 37 37 0 34 8.83333333
intervalo de clase
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 21
𝑋𝑐
2
= ∑
(𝑂−𝐸)2
𝐸
=5.08571
Por tabla hallamos chicuadrado tabular
K=6
m=3 𝑋𝑡
2
(0.05)(𝑘−𝑚−1)
𝑋𝑡
2
(0.05)(6−3−1)
=5.991
CONCLUCION
Hipotesis
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
5.08571 <5.991 ok
Entonces acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra
cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución lognormal 3 parámetros con un
nivel de significancia de 5
4) POR EL METODO DE PERSON TYPE III
Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA
Donde:
O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase
E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos
k
observado
O
espectado
E
O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E
0 -- 5.10 0 0 0 0 0
1 5.10 11.60 6 4 2 4 1
2 11.60 14.40 6 4 2 4 1
3 14.40 18.00 6 7 -1 1 0.14285714
4 18.00 21.40 6 7 -1 1 0.14285714
5 21.40 27.50 6 9 -3 9 1
6 27.50 34.10 7 5 2 4 0.8
7 34.10 -- 0 1 -1 1 1
sumatoria 37 37 0 24 5.08571429
intervalo de clase
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 22
𝑋𝑐
2
= ∑
(𝑂−𝐸)2
𝐸
=5.085
Por tabla hallamos chicuadrado tabular
K=6
m=3 𝑋𝑡
2
(0.05)(𝑘−𝑚−1)
𝑋𝑡
2
(0.05)(6−3−1)
=5.991
CONCLUCION
Hipotesis
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
5.085<5.991 ok
Entonces se acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra
cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución Person tipo III con un nivel de
significancia de 5%
5) POR EL METODO DE LOG PERSON TYPE III
Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA
Donde:
O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase
E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos
k
observado
O
espectado
E
O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E
0 -- 5.10 0 0 0 0 0
1 5.10 11.60 6 4 2 4 1
2 11.60 14.40 6 4 2 4 1
3 14.40 18.00 6 7 -1 1 0.14285714
4 18.00 21.40 6 7 -1 1 0.14285714
5 21.40 27.50 6 9 -3 9 1
6 27.50 34.10 7 5 2 4 0.8
7 34.10 -- 0 1 -1 1 1
sumatoria 37 37 0 24 5.08571429
intervalo de clase
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 23
𝑋𝑐
2
= ∑
(𝑂−𝐸)2
𝐸
=5.392
Por tabla hallamos chicuadrado tabular
K=6
m=3 𝑋𝑡
2
(0.05)(𝑘−𝑚−1)
𝑋𝑡
2
(0.05)(6−3−1)
=5.991
CONCLUCION
Hipotesis
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
5.392 <5.991 ok
Entonces acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra
cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución log Person tipo III con un nivel de
significancia de 5%
6) POR EL METODO DE GUMBEL TYPE I
Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA
Donde:
O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase
E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos
k
observado
O
espectado
E
O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E
0 -- 5.10 0 0 0 0 0
1 5.10 11.60 6 6 0 0 0
2 11.60 14.40 6 4 2 4 1
3 14.40 18.00 6 7 -1 1 0.14285714
4 18.00 21.40 6 6 0 0 0
5 21.40 27.50 6 9 -3 9 1
6 27.50 34.10 7 4 3 9 2.25
7 34.10 -- 0 1 -1 1 1
sumatoria 37 37 0 24 5.39285714
intervalo de clase
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 24
𝑋𝑐
2
= ∑
(𝑂−𝐸)2
𝐸
=9.176
Por tabla hallamos chicuadrado tabular
K=6
m=2 𝑋𝑡
2
(0.05)(𝑘−𝑚−1)
𝑋𝑡
2
(0.05)(6−2−1)
=7.82
CONCLUCION
Hipotesis
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
9.176<7.82 NO
Entonces NO se acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de
nuestra cuenca (cueca 5) NO se ajusta a un modelo de distribución gumbel con un nivel
de significancia de 5%
CONCLUCION FINAL
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
5.0857 <7.82 DISTRIBUCION NORMAL
8.833>7.82 DISTRIBUCION 2 PARAMETER LOG NORMAL
5.08571<5.991 DISTRIBUCION 3 PARAMETER LOG NORMAL
5.085<5.991 DISTRIBUCION PERSON TYPE III
5.392 <5.991 DISTRIBUCION LOG PERSON TYPE III
9.176 >7.82 DISTRIBUCION GUMBEL TYPE I
k
observado
O
espectado
E
O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E
0 -- 5.10 0 0 0 0 0
1 5.10 11.60 6 4 2 4 1
2 11.60 14.40 6 5 1 1 0.2
3 14.40 18.00 6 9 -3 9 1
4 18.00 21.40 6 7 -1 1 0.14285714
5 21.40 27.50 6 8 -2 4 0.5
6 27.50 34.10 7 3 4 16 5.33333333
7 34.10 -- 0 1 -1 1 1
sumatoria 37 37 0 36 9.17619048
intervalo de clase
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 25
SE TOMA EL MENOR CHI CUADRADO QUE SERIA EN ESTE CASO 5.085 QUE EN NUESTRO CASO SE
REPITE EN TRES MODELOS ENTONCES PODEMOS TOMAR EL MODELO DE DISTRIBUCION NORMAL
,EL MODELO DE 3 PARAMETROS LOG NORMAL Y EL EL MODELO DE DISTRIBUCION PERSON TYPE III
MODELO DE DISTRIBUCION LOG PERSON TYPE III
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 26
B.2) VILCOTA
ubicado en la coordenads -70.1 de latitud , y -17.1 de longitud a una altura
de 4390 m.s.n.m. con 26 registros y una informacion de Pmax24hr.
𝑘 = 1 + 3.3log(𝑛)
En nuestra cuenca se da:
n=19
ENTONCES:
𝑘 = 1 + 3.3log(𝑛)=6.22 K=6
2. Hallaremos la predicion por cada uno de los metodos con el programa
SMADA y verificaremos si se ajusta a un modelo de distribucion:
1) POR EL METODO NORMAL
Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA
Donde:
O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase
E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos
𝑋𝑐
2
= ∑
(𝑂−𝐸)2
𝐸
=2
Por tabla hallamos chicuadrado tabular
K=6
m=2 𝑋𝑡
2
(0.05)(𝑘−𝑚−1)
𝑋𝑡
2
(0.05)(6−2−1)
=7.82
k
observado
O
espectado
E
O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E
0 -- 5.00 0 0 0 0 0
1 5.00 18.40 6 5 1 1 0.2
2 18.40 30.00 6 9 -3 9 1
3 30.00 42.60 7 5 2 4 0.8
4 42.60 0.00 0 0 0 0 0
5 0.00 0.00 0 0 0 0
6 0.00 0.00 0 0 0 0
7 0.00 -- 0 0 0 0 0
sumatoria 19 19 0 14 2
intervalo de clase
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 27
CONCLUCION
Hipotesis
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
2 <7.82 ok
Entonces acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra
cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución normal con un nivel de
significancia de 5
2) POR EL METODO 2 PARAMETER LOG NORMAL
Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA
Donde:
O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase
E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos
𝑋𝑐
2
= ∑
(𝑂−𝐸)2
𝐸
=8.133
Por tabla hallamos chicuadrado tabular
K=6
m=2 𝑋𝑡
2
(0.05)(𝑘−𝑚−1)
𝑋𝑡
2
(0.05)(6−2−1)
=7.82
CONCLUCION
Hipotesis
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
8.133<7.82 NO
k
observado
O
espectado
E
O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E
0 -- 5.00 0 0 0 0 0
1 5.00 18.40 6 5 1 1 0.2
2 18.40 30.00 6 10 -4 16 1.6
3 30.00 42.60 7 3 4 16 5.33333333
4 42.60 0.00 0 1 -1 1 1
5 0.00 0.00 0 0 0
6 0.00 0.00 0 0 0
7 0.00 -- 0 0 0
sumatoria 19 19 0 34 8.13333333
intervalo de clase
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 28
Entonces NO se acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de
nuestra cuenca (cueca 5) NO se ajusta a un modelo de distribución lognormal con un
nivel de significancia de 5%
3) POR EL METODO DE 3 PARAMETER LOG NORMAL
Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA
Donde:
O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase
E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos
𝑋𝑐
2
= ∑
(𝑂−𝐸)2
𝐸
=8.133
Por tabla hallamos chicuadrado tabular
K=6
m=3 𝑋𝑡
2
(0.05)(𝑘−𝑚−1)
𝑋𝑡
2
(0.05)(6−3−1)
=5.991
CONCLUCION
Hipotesis
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
8.133<5.991 NO
Entonces NO acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra
cuenca (cueca 5) NO se ajusta a un modelo de distribución lognormal 3 parámetros con
un nivel de significancia de 5
k
observado
O
espectado
E
O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E
0 -- 5.00 0 0 0 0 0
1 5.00 18.40 6 5 1 1 0.2
2 18.40 30.00 6 10 -4 16 1.6
3 30.00 42.60 7 3 4 16 5.33333333
4 42.60 0.00 0 1 -1 1 1
5 0.00 0.00 0 0 0
6 0.00 0.00 0 0 0
7 0.00 -- 0 0 0 0
sumatoria 19 19 0 34 8.13333333
intervalo de clase
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 29
4) POR EL METODO DE PERSON TYPE III
Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA
Donde:
O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase
E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos
𝑋𝑐
2
= ∑
(𝑂−𝐸)2
𝐸
=0.8666
Por tabla hallamos chicuadrado tabular
K=6
m=3 𝑋𝑡
2
(0.05)(𝑘−𝑚−1)
𝑋𝑡
2
(0.05)(6−3−1)
=5.991
CONCLUCION
Hipotesis
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
0.8666<5.991 NO
Entonces NO se acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de
nuestra cuenca (cueca 5) NOse ajusta a un modelo de distribución Person tipo III con un
nivel de significancia de 5%
k
observado
O
espectado
E
O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E
0 -- 5.00 0 0 0 0 0
1 5.00 18.40 6 5 1 1 0.2
2 18.40 30.00 6 8 -2 4 0.5
3 30.00 42.60 7 6 1 1 0.16666667
4 42.60 0.00 0 0 0 0 0
5 0.00 0.00 0 0 0 0
6 0.00 0.00 0 0 0 0
7 0.00 -- 0 0 0 0 0
sumatoria 19 19 0 6 0.86666667
intervalo de clase
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 30
5) POR EL METODO DE LOG PERSON TYPE III
Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA
Donde:
O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase
E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos
𝑋𝑐
2
= ∑
(𝑂−𝐸)2
𝐸
=0.34285
Por tabla hallamos chicuadrado tabular
K=6
m=3 𝑋𝑡
2
(0.05)(𝑘−𝑚−1)
𝑋𝑡
2
(0.05)(6−3−1)
=5.991
CONCLUCION
Hipotesis
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
0.34285 <5.991 NO
Entonces NO acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra
cuenca (cueca 5) NO se ajusta a un modelo de distribución log Person tipo III con un nivel
de significancia de 5%
6) POR EL METODO DE GUMBEL TYPE I
Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA
Donde:
O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase
E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos
k
observado
O
espectado
E
O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E
0 -- 5.00 0 0 0 0 0
1 5.00 18.40 6 5 1 1 0.2
2 18.40 30.00 6 7 -1 1 0.14285714
3 30.00 42.60 7 7 0 0 0
4 42.60 0.00 0 0 0 0 0
5 0.00 0.00 0 0 0 0
6 0.00 0.00 0 0 0 0
7 0.00 -- 0 0 0 0 0
sumatoria 19 19 0 2 0.34285714
intervalo de clase
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 31
k intervalo de clase
observado
O
espectado
E
O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E
0 -- 5.00 0 0 0 0 0
1 5.00 18.40 6 6 0 0 0
2 18.40 30.00 6 8 -2 4 0.5
3 30.00 42.60 7 4 3 9 2.25
4 42.60 0.00 0 1 -1 1 1
5 0.00 0.00 0 0 0
6 0.00 0.00 0 0 0
7 0.00 -- 0 0 0 0
sumatoria 19 19 0 14 3.75
𝑋𝑐
2
= ∑
(𝑂−𝐸)2
𝐸
=3.75
Por tabla hallamos chicuadrado tabular
K=6
m=2 𝑋𝑡
2
(0.05)(𝑘−𝑚−1)
𝑋𝑡
2
(0.05)(6−2−1)
=7.82
CONCLUCION
Hipotesis
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
3.75<7.82 OK
Entonces se acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra
cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución gumbel con un nivel de
significancia de 5%
CONCLUCION FINAL
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
2 <7.82 DISTRIBUCION NORMAL
8.13>7.82 DISTRIBUCION 2 PARAMETER LOG NORMAL
8.13>5.991 DISTRIBUCION 3 PARAMETER LOG NORMAL
0.866>5.991 DISTRIBUCION PERSON TYPE III
0.3428 <5.991 DISTRIBUCION LOG PERSON TYPE III
3.75 <7.82 DISTRIBUCION GUMBEL TYPE I
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 32
SE TOMA EL MENOR CHI CUADRADO QUE SERIA EN ESTE CASO 0.3428 ENTONCES PODEMOS
TOMAR EL MODELO DE DISTRIBUCION LOG PERSON TYPE III
MODELO DE DISTRIBUCION LOG PERSON TYPE III
Vida Esperada
(años)
Riesgo de Falla
(%)
Tiempo de Retorno
(años)
Probabilidad
Caudal Maximo de diseño
(m3/s)
10 10 0.9 37.43
20 5 0.8 31.6
30 3.333333333 0.7 27.98
10 19.48683298 0.948683298 42.88
20 9.472135955 0.894427191 36.95
30 6.122200088 0.836660027 33.36
10 190.3248706 0.994745826 61.54
20 90.12933212 0.988904833 55.15
30 56.57495118 0.982324333 51.2
10 475.0612547 0.997895008 69.12
20 224.5713778 0.995547073 63.37
30 140.6842571 0.992891884 58.8
10 949.6222459 0.99894695 74.98
20 448.6421977 0.997771052 69.12
30 280.8676224 0.996439604 63.37
1
2
20
50
100
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 33
B.3) SITAJARI
ubicado en la coordenads -70.1 de latitud , y -17.4 de longitud a una altura
de 3166 m.s.n.m. con 44 registros y una informacion de Pmax24hr.
𝑘 = 1 + 3.3log(𝑛)
En nuestra cuenca se da:
n=44
ENTONCES:
𝑘 = 1 + 3.3log(𝑛)=6.22 K=7
3. Hallaremos la predicion por cada uno de los metodos con el programa
SMADA y verificaremos si se ajusta a un modelo de distribucion:
1) POR EL METODO NORMAL
Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA
Donde:
O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase
E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos
𝑋𝑐
2
= ∑
(𝑂−𝐸)2
𝐸
=6.677
Por tabla hallamos chicuadrado tabular
K=7
m=2 𝑋𝑡
2
(0.05)(𝑘−𝑚−1)
𝑋𝑡
2
(0.05)(7−2−1)
=9.48
k
observado
O
espectado
E
O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E
0 -- 4.40 0 1 -1 1 1
1 4.40 11.40 7 7 0 0 0
2 11.40 13.60 7 5 2 4 0.8
3 13.60 16.20 7 6 1 1 0.16666667
4 16.20 22.60 7 15 -8 64 4.26666667
5 22.60 38.90 7 9 -2 4 0.44444444
6 38.90 0.00 8 0 8 64 0
7 0.00 -- 0 0 0 0 0
sumatoria 43 43 0 138 6.67777778
intervalo de clase
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 34
CONCLUCION
Hipotesis
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
6.677 <9.48 ok
Entonces acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra
cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución normal con un nivel de
significancia de 5
2) POR EL METODO 2 PARAMETER LOG NORMAL
Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA
Donde:
O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase
E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos
𝑋𝑐
2
= ∑
(𝑂−𝐸)2
𝐸
=2.458
Por tabla hallamos chicuadrado tabular
K=7
m=2 𝑋𝑡
2
(0.05)(𝑘−𝑚−1)
𝑋𝑡
2
(0.05)(7−2−1)
=9.48
CONCLUCION
Hipotesis
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
2.458<9.48 OK
k
observado
O
espectado
E
O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E
0 -- 4.40 0 0 0 0 0
1 4.40 11.40 7 8 -1 1 0.125
2 11.40 13.60 7 7 0 0 0
3 13.60 16.20 7 8 -1 1 0.125
4 16.20 22.60 7 12 -5 25 2.08333333
5 22.60 38.90 7 8 -1 1 0.125
6 38.90 0.00 8 0 8 64 0
7 0.00 -- 0 0 0 0 0
sumatoria 43 43 0 92 2.45833333
intervalo de clase
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 35
Entonces se acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra
cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución lognormal con un nivel de
significancia de 5%
3) POR EL METODO DE 3 PARAMETER LOG NORMAL
Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA
Donde:
O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase
E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos
𝑋𝑐
2
= ∑
(𝑂−𝐸)2
𝐸
=3.505
Por tabla hallamos chicuadrado tabular
K=7
m=3 𝑋𝑡
2
(0.05)(𝑘−𝑚−1)
𝑋𝑡
2
(0.05)(7−3−1)
=7.82
CONCLUCION
Hipotesis
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
3.505<7.82 OK
Entonces acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra
cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución lognormal 3 parámetros con un
nivel de significancia de 5
k
observado
O
espectado
E
O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E
0 -- 4.40 0 0 0 0 0
1 4.40 11.40 7 9 -2 4 0.44444444
2 11.40 13.60 7 6 1 1 0.16666667
3 13.60 16.20 7 7 0 0 0
4 16.20 22.60 7 13 -6 36 2.76923077
5 22.60 38.90 7 8 -1 1 0.125
6 38.90 0.00 8 0 8 64 0
7 0.00 -- 0 0 0 0 0
sumatoria 43 43 0 106 3.50534188
intervalo de clase
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 36
4) POR EL METODO DE PERSON TYPE III
Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA
Donde:
O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase
E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos
𝑋𝑐
2
= ∑
(𝑂−𝐸)2
𝐸
=3.5053
Por tabla hallamos chicuadrado tabular
K=7
m=3 𝑋𝑡
2
(0.05)(𝑘−𝑚−1)
𝑋𝑡
2
(0.05)(7−3−1)
=7.82
CONCLUCION
Hipotesis
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
3.5053<7.82 OK
Entonces se acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra
cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución Person tipo III con un nivel de
significancia de 5%
5) POR EL METODO DE LOG PERSON TYPE III
Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA
Donde:
O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase
E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos
k
observado
O
espectado
E
O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E
0 -- 4.40 0 0 0 0 0
1 4.40 11.40 7 9 -2 4 0.44444444
2 11.40 13.60 7 6 1 1 0.16666667
3 13.60 16.20 7 7 0 0 0
4 16.20 22.60 7 13 -6 36 2.76923077
5 22.60 38.90 7 8 -1 1 0.125
6 38.90 0.00 8 0 8 64 0
7 0.00 -- 0 0 0 0 0
sumatoria 43 43 0 106 3.50534188
intervalo de clase
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 37
𝑋𝑐
2
= ∑
(𝑂−𝐸)2
𝐸
=4.458
Por tabla hallamos chicuadrado tabular
K=6
m=3 𝑋𝑡
2
(0.05)(𝑘−𝑚−1)
𝑋𝑡
2
(0.05)(6−3−1)
=5.991
CONCLUCION
Hipotesis
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
4.458 <7.82 OK
Entonces acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra
cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución log Person tipo III con un nivel de
significancia de 5%
6) POR EL METODO DE GUMBEL TYPE I
Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA
Donde:
O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase
E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos
k
observado
O
espectado
E
O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E
0 -- 4.40 0 0 0 0 0
1 4.40 11.40 7 9 -2 4 0.44444444
2 11.40 13.60 7 5 2 4 0.8
3 13.60 16.20 7 7 0 0 0
4 16.20 22.60 7 13 -6 36 2.76923077
5 22.60 38.90 7 9 -2 4 0.44444444
6 38.90 0.00 8 0 8 64 0
7 0.00 -- 0 0 0 0 0
sumatoria 43 43 0 112 4.45811966
intervalo de clase
k
observado
O
espectado
E
O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E
0 -- 4.40 0 0 0 0 0
1 4.40 11.40 7 7 0 0 0
2 11.40 13.60 7 7 0 0 0
3 13.60 16.20 7 8 -1 1 0.125
4 16.20 22.60 7 13 -6 36 2.76923077
5 22.60 38.90 7 8 -1 1 0.125
6 38.90 0.00 8 0 8 64 0
7 0.00 -- 0 0 0 0 0
sumatoria 43 43 0 102 3.01923077
intervalo de clase
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 38
𝑋𝑐
2
= ∑
(𝑂−𝐸)2
𝐸
=3.019
Por tabla hallamos chicuadrado tabular
K=7
m=2 𝑋𝑡
2
(0.05)(𝑘−𝑚−1)
𝑋𝑡
2
(0.05)(7−2−1)
=9.48
CONCLUCION
Hipotesis
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
3.019<9.48 OK
Entonces se acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra
cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución gumbel con un nivel de
significancia de 5%
CONCLUCION FINAL
𝑋𝑐
2
< 𝑋𝑡
2
6.67 <9.48 DISTRIBUCION NORMAL
2.458<9.48 DISTRIBUCION 2 PARAMETER LOG NORMAL
5.505<7.82 DISTRIBUCION 3 PARAMETER LOG NORMAL
5.505<7.82 DISTRIBUCION PERSON TYPE III
4.458 <7.82 DISTRIBUCION LOG PERSON TYPE III
3.019 <9.48 DISTRIBUCION GUMBEL TYPE I
SE TOMA EL MENOR CHI CUADRADO QUE SERIA EN ESTE CASO 2.458 ENTONCES PODEMOS TOMAR
EL MODELO DE DISTRIBUCION 2 PARAMETER LOG NORMAL
MODELO DE DISTRIBUCION 2 PARAMETER LOG NORMAL
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 39
Vida Esperada
(años)
Riesgo de Falla
(%)
Tiempo de Retorno
(años)
Probabilidad
Caudal Maximo de diseño
(m3/s)
10 10 0.9 26.39
20 5 0.8 22.09
30 3.333333333 0.7 19.43
10 19.48683298 0.948683298 30.44
20 9.472135955 0.894427191 26.03
30 6.122200088 0.836660027 23.38
10 190.3248706 0.994745826 44.52
20 90.12933212 0.988904833 39.67
30 56.57495118 0.982324333 36.69
10 475.0612547 0.997895008 50.3
20 224.5713778 0.995547073 45.91
30 140.6842571 0.992891884 42.44
10 949.6222459 0.99894695 54.8
20 448.6421977 0.997771052 50.3
30 280.8676224 0.996439604 45.91
1
2
20
50
100
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 40
HEC Geo HMS
Paso 1. ESTACIONES Se va a catalogo y se ponen todas las estaciones y se empieza a
editar las estaciones que ya se trabajó en el smada trabajando con el periodo de
retorno que se nos solicite aumentando el numero de celdas te estas en este caso
trabajaremos con un period e de retorno de 475 años
Paso 2. IDW Se ubican las estaciones de manera q cubran la cuenca si esta función no funciona se
pasa al siguiente método
Paso 3. GEOESTADISTIC se activa el menú en geopresesing
Ponemos finish y nos va a dar el mapa con la curvas de nivel
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 41
Luego lo importamos a donde estamos trabajando IDW:
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 42
Paso 4. CNGRID Colacamos la grid:
Paso5 .RASTER CALCULATOR :
Paso6 TRABAJAMOS PARAMETERS
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 43
Paso7 HACEMOS CORRER TODAS LAS OPCIONES DE PAREMETROS Y EMPEZAMOS A PREPARARLO
PARA IMPORTAR
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 44
HMS-MS
Paso1 SE IMPORTA LOS DATOS GUARDADOS EN EL ARGIS Y SE HABREN EN HMS-MS
Paso2 SE LENA LOS DATOS DEL EL TALUD DE LA CUENCA ,SU ANCHO Y EL NUMERO DE MANNIG
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 45
Paso3 SE LENA EL CUADRO DE FACTOR DE DISEÑO DE LLUVIAS TAMANDO EN CUENTA Q ES TIPO DE
SUELOI
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 46
RESULTADOS (EN CUADROS Y GRAFICOS)
RESULTADO DEL SMADA
a.1)PAMPA UMALZO
Point Weibull Actual Predicted Standard
Number Probability Value Value Deviation
---------------------------------------------------------
1 0.0263 5.1000 6.3562 1.6052
2 0.0526 7.4000 7.8995 1.4870
3 0.0789 8.8000 9.0262 1.4100
4 0.1053 11.1000 9.9580 1.3612
5 0.1316 11.4000 10.7745 1.3329
6 0.1579 11.6000 11.5143 1.3202
7 0.1842 11.6000 12.1995 1.3192
8 0.2105 12.5000 12.8443 1.3272
9 0.2368 13.5000 13.4584 1.3419
10 0.2632 14.2000 14.0487 1.3614
11 0.2895 14.3000 14.6204 1.3843
12 0.3158 14.4000 15.1778 1.4095
13 0.3421 14.5000 15.7242 1.4359
14 0.3684 15.5000 16.2624 1.4627
15 0.3947 15.8000 16.7949 1.4894
16 0.4211 16.4000 17.3240 1.5153
17 0.4474 17.5000 17.8516 1.5400
18 0.4737 18.0000 18.3796 1.5632
19 0.5000 18.4000 18.9100 1.5844
20 0.5263 18.4000 19.4449 1.6034
21 0.5526 19.4000 19.9868 1.6199
22 0.5789 20.4000 20.5378 1.6338
23 0.6053 21.1000 21.1002 1.6448
24 0.6316 21.4000 21.6767 1.6530
25 0.6579 22.4000 22.2701 1.6583
26 0.6842 24.4000 22.8840 1.6610
27 0.7105 24.8000 23.5226 1.6618
28 0.7368 25.4000 24.1912 1.6617
29 0.7632 26.5000 24.8964 1.6630
30 0.7895 27.5000 25.6469 1.6693
31 0.8158 27.7000 26.4545 1.6871
32 0.8421 28.2000 27.3357 1.7277
33 0.8684 28.3000 28.3156 1.8106
34 0.8947 29.1000 29.4339 1.9704
35 0.9211 29.5000 30.7621 2.2710
36 0.9474 32.9000 32.4504 2.8484
37 0.9737 34.1000 34.9365 4.1200
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 47
Predicion del máximo caudal para el periodo de retorno indicado
𝑃 = 1 − (1 −
1
𝑇
)
𝑛
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 20 40 60 80 100 120
EventoMaximodeldiseñom3/s
n: Vida esperada de la Estructura
Caudal Maximo de Diseño
Riesgo de Falla 10%
Riesgo de falla 20%
Riesgo de Falla 30%
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 48
b.2) VILCOTA
Point Weibull Actual Predicted Standard
Number Probability Value Value Deviation
---------------------------------------------------------
1 0.0500 5.0000 7.7415 3.5276
2 0.1000 13.4000 11.1231 3.3355
3 0.1500 14.0000 13.7404 3.4829
4 0.2000 14.6000 15.9652 3.7758
5 0.2500 15.5000 17.9425 4.0833
6 0.3000 16.4000 19.7473 4.3386
7 0.3500 18.4000 21.4245 4.5099
8 0.4000 23.7000 23.0037 4.5813
9 0.4500 24.9000 24.5059 4.5440
10 0.5000 25.2000 25.9471 4.3927
11 0.5500 26.4000 27.3414 4.1242
12 0.6000 27.4000 28.7016 3.7398
13 0.6500 30.0000 30.0366 3.2567
14 0.7000 31.8000 31.3554 2.7425
15 0.7500 33.6000 32.6671 2.4201
16 0.8000 33.7000 33.9824 2.7613
17 0.8500 35.6000 35.3143 4.0920
18 0.9000 35.7000 36.6807 6.4863
19 0.9500 42.6000 38.1049 10.497
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 49
Predicion del máximo caudal para el periodo de retorno indicado
𝑃 = 1 − (1 −
1
𝑇
)
𝑛
Vida Esperada
(años)
Riesgo de Falla
(%)
Tiempo de Retorno
(años)
Probabilidad
Caudal Maximo de diseño
(m3/s)
10 10 0.9 37.43
20 5 0.8 31.6
30 3.333333333 0.7 27.98
10 19.48683298 0.948683298 42.88
20 9.472135955 0.894427191 36.95
30 6.122200088 0.836660027 33.36
10 190.3248706 0.994745826 61.54
20 90.12933212 0.988904833 55.15
30 56.57495118 0.982324333 51.2
10 475.0612547 0.997895008 69.12
20 224.5713778 0.995547073 63.37
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10 949.6222459 0.99894695 74.98
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30 280.8676224 0.996439604 63.37
1
2
20
50
100
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 50
b.3) SITAJARI
Point Weibull Actual Predicted Standard
Number Probability Value Value Deviation
---------------------------------------------------------
1 0.0227 4.4000 5.2350 1.2673
2 0.0455 4.9000 6.4785 1.1926
3 0.0682 7.4000 7.3859 1.1407
4 0.0909 8.0000 8.1361 1.1055
5 0.1136 8.6000 8.7931 1.0829
6 0.1364 10.9000 9.3879 1.0702
7 0.1591 10.9000 9.9384 1.0653
8 0.1818 11.4000 10.4558 1.0666
9 0.2045 12.0000 10.9478 1.0730
10 0.2273 12.1000 11.4199 1.0834
11 0.2500 12.6000 11.8764 1.0969
12 0.2727 12.7000 12.3205 1.1129
13 0.2955 12.9000 12.7547 1.1306
14 0.3182 13.4000 13.1812 1.1498
15 0.3409 13.6000 13.6018 1.1698
16 0.3636 13.7000 14.0182 1.1904
17 0.3864 13.8000 14.4317 1.2112
18 0.4091 14.3000 14.8437 1.2320
19 0.4318 14.7000 15.2553 1.2526
20 0.4545 15.4000 15.6676 1.2728
21 0.4773 15.5000 16.0819 1.2923
22 0.5000 16.2000 16.4993 1.3111
23 0.5227 16.5000 16.9210 1.3291
24 0.5455 16.9000 17.3488 1.3460
25 0.5682 17.3000 17.7838 1.3619
26 0.5909 17.4000 18.2275 1.3768
27 0.6136 17.4000 18.6814 1.3904
28 0.6364 19.1000 19.1473 1.4030
29 0.6591 19.4000 19.6272 1.4145
30 0.6818 19.5000 20.1235 1.4251
31 0.7045 19.7000 20.6389 1.4352
32 0.7273 20.0000 21.1768 1.4453
33 0.7500 20.1000 21.7412 1.4563
34 0.7727 20.3000 22.3374 1.4697
35 0.7955 21.2000 22.9719 1.4875
36 0.8182 22.6000 23.6535 1.5135
37 0.8409 25.2000 24.3942 1.5534
38 0.8636 25.6000 25.2110 1.6166
39 0.8864 26.4000 26.1296 1.7188
40 0.9091 27.8000 27.1917 1.8873
41 0.9318 30.4000 28.4723 2.1738
42 0.9545 32.4000 30.1314 2.6933
43 0.9773 38.9000 32.6434 3.8138
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 51
Predicion del máximo caudal para el periodo de retorno indicado
𝑃 = 1 − (1 −
1
𝑇
)
𝑛
Vida Esperada
(años)
Riesgo de Falla
(%)
Tiempo de Retorno
(años)
Probabilidad
Caudal Maximo de diseño
(m3/s)
10 10 0.9 26.39
20 5 0.8 22.09
30 3.333333333 0.7 19.43
10 19.48683298 0.948683298 30.44
20 9.472135955 0.894427191 26.03
30 6.122200088 0.836660027 23.38
10 190.3248706 0.994745826 44.52
20 90.12933212 0.988904833 39.67
30 56.57495118 0.982324333 36.69
10 475.0612547 0.997895008 50.3
20 224.5713778 0.995547073 45.91
30 140.6842571 0.992891884 42.44
10 949.6222459 0.99894695 54.8
20 448.6421977 0.997771052 50.3
30 280.8676224 0.996439604 45.91
1
2
20
50
100
0
10
20
30
40
50
60
0 20 40 60 80 100 120
EventoMaximodeldiseñom3/s
n: Vida esperada de la Estructura
Caudal Maximo de Diseño
Riesgo de Falla 10%
Riesgo de falla 20%
Riesgo de Falla 30%
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 52
Resultado HMS-SMS
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 53
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
 En el caso de trabajar con HEC-GeoHMS no se requieren grandes conocimientos en
SIG, ya que es un programa muy sencillo y el proceso de trabajo es secuencial. Por
el contrario si se trabaja con un programa de sistemas de información geográfica si
es necesario cierta experiencia en ARG GIS para la obtención de los números de
curva y para la generación del de la delimitación, aunque ya hay empresas que
suministran el modelo en formato raster.
 La herramienta computacional creada, supera las limitaciones informáticas más
apremiantes, es una aplicación de avances tecnológicos, para enfrentar y atender
otros retos teóricos actuales geomáticos. Además constituye una mejora notable en
automatización y optimización de procesos como por ejemplo la teoría algebra de
mapas y geoestadistica incorporados en esta propuesta.
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 54
 Para lograr mejores resultados es imprescindible contar con planos cartográficos a
pequeñas escalas (de 1:25 000 a 1:10 000) de la cuenca, además deben realizarse
análisis más a fondo del comportamiento de las precipitaciones en la zona de
estudio y de ser posible encontrar un patrón de distribución de la lluvia para la
región. Es importante contar con información más específica (en cuanto al tiempo)
de la lluvia y del escurrimiento en las estaciones de medición, para lograr calibrar el
modelo lluvia – escurrimiento, empleando el programa HEC-HMS.
BIBLIOGRAFÍA
 “Generación automática del número de curva con sistemas de información
geográfica”.
 HEC-GeoHMS. (2003). “User’s Manual
 U.S. Army Corps of Engineers. HEC-HMS. (2006).
 “HEC-HMS User’s Manual”. U.S. Army Corps of Engineers. MAIDMENT, D. R. 2002.
 “Arc Hydro. GIS for Water Resources”.
 ESRI Press. MINISTERIO DE FOMENTO (Antiguo MOPU) (1990).
 “Instrucción 5.2-IC. Drenaje superficial”. VEN TE CHOW (1988).
 “Applied Hydrology”. Ed. McGraw-Hill.
HIDROLOGIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 55

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Estudio hidrologico con argis

  • 1. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 1 Universidad Nacional De San Agustín INGENIERÍA CIVIL Informe de Hidrologia: ESTUDIO HIDROLOGICO DE UNA CUENCA CON ARGIS, SMADA Ingeniero: Grupo: A Nombre: 2016
  • 2. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 2 INDICE INTRODUCION GENERALIDADES........................................................................................................... 3 DELIMITACION DE UNA CUENCA ......................................................................................................3 ANÁLISIS DE DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS..................................................................................4 a) Distribución Normal ..................................................................................................................5 b) Distribución Log Normal 2 Parámetros.....................................................................................5 c) Distribución Log Normal 3 Parámetros .....................................................................................5 d) Distribución Pearson Tipo III.....................................................................................................6 e) Distribución Log Pearson Tipo III...............................................................................................6 f) Distribución Gumbel ..................................................................................................................6 TIEMPO DE CONCENTRACIÓN...........................................................................................................7 UBICACIÓN ........................................................................................................................................... 8 OBJETIVOS............................................................................................................................................. 9 EN EL ARGIS.......................................................................................................................................9 EN EL HEC-HMS .................................................................................................................................9 EN EL SMADA ....................................................................................................................................9 METODOLOGIA...................................................................................................................................10 ARC GIS............................................................................................................................................10 SMADA ............................................................................................................................................17 HEC Geo HMS..................................................................................................................................40 HMS-MS...........................................................................................................................................44 RESULTADOS (EN CUADROS Y GRAFICOS) .......................................................................................46 RESULTADO DEL SMADA.................................................................................................................46 Resultado HMS-SMS........................................................................................................................52 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...........................................................................................53 BIBLIOGRAFÍA.....................................................................................................................................54
  • 3. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 3 INTRODUCION GENERALIDADES DELIMITACION DE UNA CUENCA Una cuenca hidrográfica es un territorio drenado por un único sistema de drenaje natural, es decir, que drena sus aguas al mar a través de un único 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 uso de los recursos naturales se regula administrativamente separando el territorio por cuencas hidrográficas, y con miras al futuro las cuencas hidrográficas se perfilan como una de las unidades de división funcionales con mucha más coherencia, permitiendo una verdadera integración social y territorial por medio del agua. También recibe los nombres de hoya hidrográfica, cuenca de drenaje y cuenca imbrífera. Una cuenca hidrográfica y una cuenca hidrológica se diferencian en que la primera se refiere exclusivamente a las aguas superficiales, mientras que la cuenca hidrológica incluye las aguas subterráneas (acuíferos). Tradicionalmente la delimitación de cuencas, se ha realizado mediante la interpretación de los mapas cartográficos. Este proceso, ha ido evolucionando con la tecnología. Hoy dia los sistemas de información geográfica SIG proporcionan una gama amplia de aplicaciones y procesos que, con entender los conceptos y teoría, se puede realizar de una forma más sencilla y rápida el análisis y delimitación de una cuenca.
  • 4. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 4 ANÁLISIS DE DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS El objetivo del análisis de frecuencia de información hidrológica es relacionar la magnitud de los eventos extremos con su frecuencia de ocurrencia mediante el uso de distribuciones de probabilidad (Chow, Maidment y Mays 1994). Las distribuciones teóricas utilizadas en un estudio hidrológico, son: Distribución Normal Distribución Log-Normal 2 Parámetros Distribución Log-Normal 3 Parámetros Distribución Pearson Tipo III Distribución Log Pearson Tipo III Distribución Gumbel o extremo Tipo I Para estimar la probabilidad de ocurrencia “P” de cada uno de los eventos extremos de la muestra en análisis, se usa el orden de sus posiciones en una serie ordenada. En la literatura hidrológica estas estimaciones son conocidas como posiciones graficas (McCuen R. H., 1999). Se han propuesto varias fórmulas para la posición gráfica de series de registros, las cuales son en su gran mayoría de carácter empírico, con la fórmula planteada por Weibull ecuación (2.11), debido a su gran aplicación para las 6 distribuciones probabilísticas antes mencionadas y adecuada atenuación de la incertidumbre en modelos hidrológicos.
  • 5. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 5 a) Distribución Normal Función de distribución de probabilidad normal (Chow, Maidment y Mays 1994): b) Distribución Log Normal 2 Parámetros La variable aleatoria a evaluar es el logaritmo natural de registros, que se distribuyen en forma log normal con la función de densidad de probabilidad (Chow, Maidment y Mays 1994): c) Distribución Log Normal 3 Parámetros Esta difiera de la distribución Log-normal de dos parámetros por la introducción de un límite inferior 𝑥0 como ln(𝑥 − 𝑥0) según (Chow, Maidment y Mays 1994) la función de densidad de 𝑥 es:
  • 6. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 6 d) Distribución Pearson Tipo III Karl Pearson (1953), propuso dicha distribución de frecuencias, su función de densidad probabilidad se define como (Campos Aranda 1998): e) Distribución Log Pearson Tipo III La transformación puede ser: 𝑧 = ln 𝑥 o 𝑧 = ln(𝑥 − 𝑥0) donde: 𝑥: Es la variable aleatoria con distribución Pearson III 𝑧: Es la variable aleatoria con distribución Log-Pearson III La función de distribución de densidad para (Mejia Marcacuzco 2006), es: f) Distribución Gumbel La distribución Gumbel ó extremo tipo I, es usada frecuentemente para el estudio de magnitud-duración y frecuencias de lluvias y como para también de la distribución de valores máximos de caudales anuales de un río. Gumbel en 1958, estudio la aplicación para datos de descargas diarias. La función de densidad de probabilidad para la distribución de valores Gumbel es según (Chow, Maidment, & Mays, 1994).
  • 7. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 7 TIEMPO DE CONCENTRACIÓN Se define como el tiempo que tarda en llegar a la sección de salida de interés la gota de lluvia caída en el extremo hidráulicamente más alejado de la cuenca (Reyes Trujillo, Ulises Barroso, & Carvajal Escobar, Guía Básica para la Carcterización Morfométrica de Cuencas Hidrográficas, 2010). Dicho parámetro es de los más importantes en el proceso de modelación debido a la existencia de incertidumbre del valor real. Por tanto, su estimación es variable y se determina mediante fórmulas experimentales aproximadas los cuales son:
  • 8. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 8 UBICACIÓN Nuestra cuenca de estudio se encuentra entre los departamentos de Tacna y Moquegua en la provincia de Candarave : Latitud: 369318.16026 Longitud: 8084841.31511 Esta zona se encuentra en la sierra peruana.
  • 9. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 9 OBJETIVOS EN EL ARGIS  Utilizar el programa como herramienta para delimitar una cuenca, con un margen de error minimo.  Demostrar que es más productivo trabajar con medios informáticos (herramientas SIG) que de forma clásica, ya que se aumenta la precisión y se reduce el tiempo de trabajo. EN EL HEC-HMS  Conocer las capacidades de cálculo que ofrece HEC-HMS para el modelaje de tipo evento en cuencas de tamaño diverso.  Estimar caudales de avenida asociados a diferentes recurrencias con HEC-HMS (hidrogramas).  Utilizar la extensión Geo-HMS para extraer datos y calcular parámetros del modelo HMS desde un SIG.  Afianzar los criterios técnicos para seleccionar los métodos apropiados y los datos convenientes para un modelaje concreto, en función de la precisión exigida y de la información disponible. EN EL SMADA  Demostrar si es que el registro de descargade nuestra cuenca se ajusta a un modelo de distribucion  Aprender y hacer uso del programa SMADA y DISTRIB que son programas complementarios a la hidrologia.  Apreder a usar la tabla del chicuadrado tabular que es una tabla de ayuda deducida por matematicos estadisticos.  Dar una interpretacion hidrologica al evento estadistico
  • 10. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 10 METODOLOGIA ARC GIS En este tutorial de ArcGis aprenderás a delimitar una cuenca hidrográfica utilizando la herramienta Hydrology de Spatial Analyst. En primer lugar, debemos contar un modelo digital de elevación del área de estudio, el cual se puede obtener de algún servidor gratuito o interpolar a partir coordenadas XYZ o curvas de nivel con la ayuda de la herramienta 3D. Nuestra cuenca se encuentra en la zona dem_19 entonces usaremos: Ubicamos nuestros punto de estudio EN ESTE CASO (369318.160261,8084841.31511) y empezamos a delimitar la cuenca con las herramientas de dibujo y hacemos un aproximado del perímetro de nuestra cuenca:
  • 11. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 11 Se recorta nuestra cuenca convertiendo el polígono grafico en un raster nuestro dibujo ya delimitado sirve para una mayor precisión de los datos de nuetra cuenca para esto vamos al meno ‘’climp to raster’’ donde nos sale lo siguiente: Input raster: se selecciona el dem que vamos a utilizar para el procesamiento, en este caso es: dem_19. Output extent: aquí seleccionamos el nombre del archivo de salida, por defecto le colocará el nombre “midencuenca”. Seguidamente se realiza los siguientes pasos: Paso 1. Fill Sinks. Con esta herramienta se rellenan las imperfecciones existentes en la superficie del modelo digital de elevaciones, de tal forma que las celdas en depresión alcancen el nivel del terreno de alrededor, con el objetivo de poder determinar de forma adecuada la dirección del flujo. Para ello a partir de Hydrologyse da clic en Fill, se abre una ventana donde se debe rellenar la siguiente información.
  • 12. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 12 Paso 2. Flow direction. Se define aquí la dirección del flujo buscando el camino descendente de una celda a otra. A partir de Hydrology se da clic en Flow direction, se abre una ventana donde se debe rellenar la siguiente información. Input surface raster: se selecciona el raster creado en el paso anterior que se denomina “Fill” Paso 3. Flow accumulation. Crea el raster de acumulación de flujo en cada celda. Se determina el número de celdas de aguas arriba que vierten sobre cada una de las celdas inmediatamente aguas abajo de ella.
  • 13. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 13 A partir de Hydrology se da clic en Flow accumulation, se abre una ventana donde se debe rellenar la siguiente información. Input direction raster: se selecciona el raster creado en el paso anterior que se denomina “Fdr” Paso 4. Stream definition. En esta fase se clasifican las celdas con acumulación de flujo superior a un umbral y define nuestra cuenca Paso 6. Stream segmentation . se encarga de segmentar nuestra cuenca como se puede ver en la imagen los ríos con mas caudal son mas oscuros q los de menos caudal. . Paso 7. Catchment Grid grillado de la cuenca
  • 14. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 14 Paso 8. Catchment nos da la direction de los rios Paso 9. Adjoint Catchment ,Adjoint Catchment: junta nuestras cuencas y nos dice los drenajes de ella Paso 10. Project Area
  • 15. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 15 Paso 11. Start new project vamos a crear un Nuevo proyecto y elegir en el mapa un punto de apoyo Paso 12. Generate proyect generamos el nuevo proyecto en el cual nos da 45 subcuentas y 45 ríos y empezamos a juntar subcuentas en subcuentas principales y también el rio principal para mejor manejo de la información con los comandos “basin merge” y “star editor” hasta obtener solo 10 subcuentas y 37 ríos:
  • 16. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 16 Paso 13. Terrain Preprocessing una ves realizado el paso anterior pasamos al menú “slope” y nos va a crear una nueva capa “wshslope”: Paso 14. Basic slope;longuest flowpath; cebtroid elevation hacemos corer todas estas características
  • 17. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 17 SMADA  Paso 1: Primero ubicaremos a la estaciones ubicadas dentro de nuestra cuenca para halar el respectivo registro en nuestro caso es la estacion PAMPA UMALZO, VILCOTA, SITAJARI  Paso 2: Hallaremos en base a nuestro registro dado por la estacion ubicado dentro de nuestra cuenca (cuenca 5)el valor predecido con ayuda del programa DISTRIB que es un complemento del SMADA en cada tipo de distribucion que existe.  Paso 3: Calcularemos el chi cuadrado y luego lo compararemos con el chicuadrado tabular para ver si cumple con la hipotesis el chi cuadrado debe de ser menor que chi cuadrado tabular (el chicuadrado tabular se halla de un cuadro del mismo nombre)  Paso 4: Realizaremos una conclucion del proceso con terminos hidrologicos
  • 18. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 18 B.1) PAMPA UMALZO ubicado en la coordenads -70.4 de latitud , y -16.9 de longitud a una altura de 4609 m.s.n.m. con 37 registros y una informacion de Pmax24hr. 1)Primero hallaremos el intervalo de clase por medio de la formula: 𝑘 = 1 + 3.3log(𝑛) En nuestra cuenca se da: n=37 ENTONCES: 𝑘 = 1 + 3.3log(𝑛)=6.22 K=6 1. Hallaremos la predicion por cada uno de los metodos con el programa SMADA y verificaremos si se ajusta a un modelo de distribucion: 1) POR EL METODO NORMAL
  • 19. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 19 Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA Donde: O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos 𝑋𝑐 2 = ∑ (𝑂−𝐸)2 𝐸 =5.0857 Por tabla hallamos chicuadrado tabular K=6 m=2 𝑋𝑡 2 (0.05)(𝑘−𝑚−1) 𝑋𝑡 2 (0.05)(6−2−1) =7.82 CONCLUCION Hipotesis 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 5.0857 <7.82 ok Entonces acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución normal con un nivel de significancia de 5 2) POR EL METODO 2 PARAMETER LOG NORMAL Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA Donde: O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos k observado O espectado E O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E 0 -- 5.10 0 1 -1 1 1 1 5.10 11.60 6 4 2 4 1 2 11.60 14.40 6 4 2 4 1 3 14.40 18.00 6 7 -1 1 0.14285714 4 18.00 21.40 6 7 -1 1 0.14285714 5 21.40 27.50 6 9 -3 9 1 6 27.50 34.10 7 5 2 4 0.8 7 34.10 -- 0 0 0 0 0 sumatoria 37 37 0 24 5.08571429 intervalo de clase
  • 20. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 20 𝑋𝑐 2 = ∑ (𝑂−𝐸)2 𝐸 =8.833 Por tabla hallamos chicuadrado tabular K=6 m=2 𝑋𝑡 2 (0.05)(𝑘−𝑚−1) 𝑋𝑡 2 (0.05)(6−2−1) =7.82 CONCLUCION Hipotesis 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 8.833<7.82 NO Entonces NO se acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra cuenca (cueca 5) NO se ajusta a un modelo de distribución lognormal con un nivel de significancia de 5% 3) POR EL METODO DE 3 PARAMETER LOG NORMAL Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA Donde: O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos k observado O espectado E O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E 0 -- 5.10 0 0 0 0 0 1 5.10 11.60 6 4 2 4 1 2 11.60 14.40 6 6 0 0 0 3 14.40 18.00 6 9 -3 9 1 4 18.00 21.40 6 6 0 0 0 5 21.40 27.50 6 8 -2 4 0.5 6 27.50 34.10 7 3 4 16 5.33333333 7 34.10 -- 0 1 -1 1 1 sumatoria 37 37 0 34 8.83333333 intervalo de clase
  • 21. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 21 𝑋𝑐 2 = ∑ (𝑂−𝐸)2 𝐸 =5.08571 Por tabla hallamos chicuadrado tabular K=6 m=3 𝑋𝑡 2 (0.05)(𝑘−𝑚−1) 𝑋𝑡 2 (0.05)(6−3−1) =5.991 CONCLUCION Hipotesis 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 5.08571 <5.991 ok Entonces acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución lognormal 3 parámetros con un nivel de significancia de 5 4) POR EL METODO DE PERSON TYPE III Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA Donde: O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos k observado O espectado E O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E 0 -- 5.10 0 0 0 0 0 1 5.10 11.60 6 4 2 4 1 2 11.60 14.40 6 4 2 4 1 3 14.40 18.00 6 7 -1 1 0.14285714 4 18.00 21.40 6 7 -1 1 0.14285714 5 21.40 27.50 6 9 -3 9 1 6 27.50 34.10 7 5 2 4 0.8 7 34.10 -- 0 1 -1 1 1 sumatoria 37 37 0 24 5.08571429 intervalo de clase
  • 22. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 22 𝑋𝑐 2 = ∑ (𝑂−𝐸)2 𝐸 =5.085 Por tabla hallamos chicuadrado tabular K=6 m=3 𝑋𝑡 2 (0.05)(𝑘−𝑚−1) 𝑋𝑡 2 (0.05)(6−3−1) =5.991 CONCLUCION Hipotesis 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 5.085<5.991 ok Entonces se acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución Person tipo III con un nivel de significancia de 5% 5) POR EL METODO DE LOG PERSON TYPE III Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA Donde: O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos k observado O espectado E O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E 0 -- 5.10 0 0 0 0 0 1 5.10 11.60 6 4 2 4 1 2 11.60 14.40 6 4 2 4 1 3 14.40 18.00 6 7 -1 1 0.14285714 4 18.00 21.40 6 7 -1 1 0.14285714 5 21.40 27.50 6 9 -3 9 1 6 27.50 34.10 7 5 2 4 0.8 7 34.10 -- 0 1 -1 1 1 sumatoria 37 37 0 24 5.08571429 intervalo de clase
  • 23. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 23 𝑋𝑐 2 = ∑ (𝑂−𝐸)2 𝐸 =5.392 Por tabla hallamos chicuadrado tabular K=6 m=3 𝑋𝑡 2 (0.05)(𝑘−𝑚−1) 𝑋𝑡 2 (0.05)(6−3−1) =5.991 CONCLUCION Hipotesis 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 5.392 <5.991 ok Entonces acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución log Person tipo III con un nivel de significancia de 5% 6) POR EL METODO DE GUMBEL TYPE I Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA Donde: O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos k observado O espectado E O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E 0 -- 5.10 0 0 0 0 0 1 5.10 11.60 6 6 0 0 0 2 11.60 14.40 6 4 2 4 1 3 14.40 18.00 6 7 -1 1 0.14285714 4 18.00 21.40 6 6 0 0 0 5 21.40 27.50 6 9 -3 9 1 6 27.50 34.10 7 4 3 9 2.25 7 34.10 -- 0 1 -1 1 1 sumatoria 37 37 0 24 5.39285714 intervalo de clase
  • 24. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 24 𝑋𝑐 2 = ∑ (𝑂−𝐸)2 𝐸 =9.176 Por tabla hallamos chicuadrado tabular K=6 m=2 𝑋𝑡 2 (0.05)(𝑘−𝑚−1) 𝑋𝑡 2 (0.05)(6−2−1) =7.82 CONCLUCION Hipotesis 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 9.176<7.82 NO Entonces NO se acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra cuenca (cueca 5) NO se ajusta a un modelo de distribución gumbel con un nivel de significancia de 5% CONCLUCION FINAL 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 5.0857 <7.82 DISTRIBUCION NORMAL 8.833>7.82 DISTRIBUCION 2 PARAMETER LOG NORMAL 5.08571<5.991 DISTRIBUCION 3 PARAMETER LOG NORMAL 5.085<5.991 DISTRIBUCION PERSON TYPE III 5.392 <5.991 DISTRIBUCION LOG PERSON TYPE III 9.176 >7.82 DISTRIBUCION GUMBEL TYPE I k observado O espectado E O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E 0 -- 5.10 0 0 0 0 0 1 5.10 11.60 6 4 2 4 1 2 11.60 14.40 6 5 1 1 0.2 3 14.40 18.00 6 9 -3 9 1 4 18.00 21.40 6 7 -1 1 0.14285714 5 21.40 27.50 6 8 -2 4 0.5 6 27.50 34.10 7 3 4 16 5.33333333 7 34.10 -- 0 1 -1 1 1 sumatoria 37 37 0 36 9.17619048 intervalo de clase
  • 25. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 25 SE TOMA EL MENOR CHI CUADRADO QUE SERIA EN ESTE CASO 5.085 QUE EN NUESTRO CASO SE REPITE EN TRES MODELOS ENTONCES PODEMOS TOMAR EL MODELO DE DISTRIBUCION NORMAL ,EL MODELO DE 3 PARAMETROS LOG NORMAL Y EL EL MODELO DE DISTRIBUCION PERSON TYPE III MODELO DE DISTRIBUCION LOG PERSON TYPE III
  • 26. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 26 B.2) VILCOTA ubicado en la coordenads -70.1 de latitud , y -17.1 de longitud a una altura de 4390 m.s.n.m. con 26 registros y una informacion de Pmax24hr. 𝑘 = 1 + 3.3log(𝑛) En nuestra cuenca se da: n=19 ENTONCES: 𝑘 = 1 + 3.3log(𝑛)=6.22 K=6 2. Hallaremos la predicion por cada uno de los metodos con el programa SMADA y verificaremos si se ajusta a un modelo de distribucion: 1) POR EL METODO NORMAL Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA Donde: O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos 𝑋𝑐 2 = ∑ (𝑂−𝐸)2 𝐸 =2 Por tabla hallamos chicuadrado tabular K=6 m=2 𝑋𝑡 2 (0.05)(𝑘−𝑚−1) 𝑋𝑡 2 (0.05)(6−2−1) =7.82 k observado O espectado E O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E 0 -- 5.00 0 0 0 0 0 1 5.00 18.40 6 5 1 1 0.2 2 18.40 30.00 6 9 -3 9 1 3 30.00 42.60 7 5 2 4 0.8 4 42.60 0.00 0 0 0 0 0 5 0.00 0.00 0 0 0 0 6 0.00 0.00 0 0 0 0 7 0.00 -- 0 0 0 0 0 sumatoria 19 19 0 14 2 intervalo de clase
  • 27. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 27 CONCLUCION Hipotesis 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 2 <7.82 ok Entonces acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución normal con un nivel de significancia de 5 2) POR EL METODO 2 PARAMETER LOG NORMAL Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA Donde: O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos 𝑋𝑐 2 = ∑ (𝑂−𝐸)2 𝐸 =8.133 Por tabla hallamos chicuadrado tabular K=6 m=2 𝑋𝑡 2 (0.05)(𝑘−𝑚−1) 𝑋𝑡 2 (0.05)(6−2−1) =7.82 CONCLUCION Hipotesis 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 8.133<7.82 NO k observado O espectado E O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E 0 -- 5.00 0 0 0 0 0 1 5.00 18.40 6 5 1 1 0.2 2 18.40 30.00 6 10 -4 16 1.6 3 30.00 42.60 7 3 4 16 5.33333333 4 42.60 0.00 0 1 -1 1 1 5 0.00 0.00 0 0 0 6 0.00 0.00 0 0 0 7 0.00 -- 0 0 0 sumatoria 19 19 0 34 8.13333333 intervalo de clase
  • 28. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 28 Entonces NO se acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra cuenca (cueca 5) NO se ajusta a un modelo de distribución lognormal con un nivel de significancia de 5% 3) POR EL METODO DE 3 PARAMETER LOG NORMAL Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA Donde: O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos 𝑋𝑐 2 = ∑ (𝑂−𝐸)2 𝐸 =8.133 Por tabla hallamos chicuadrado tabular K=6 m=3 𝑋𝑡 2 (0.05)(𝑘−𝑚−1) 𝑋𝑡 2 (0.05)(6−3−1) =5.991 CONCLUCION Hipotesis 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 8.133<5.991 NO Entonces NO acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra cuenca (cueca 5) NO se ajusta a un modelo de distribución lognormal 3 parámetros con un nivel de significancia de 5 k observado O espectado E O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E 0 -- 5.00 0 0 0 0 0 1 5.00 18.40 6 5 1 1 0.2 2 18.40 30.00 6 10 -4 16 1.6 3 30.00 42.60 7 3 4 16 5.33333333 4 42.60 0.00 0 1 -1 1 1 5 0.00 0.00 0 0 0 6 0.00 0.00 0 0 0 7 0.00 -- 0 0 0 0 sumatoria 19 19 0 34 8.13333333 intervalo de clase
  • 29. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 29 4) POR EL METODO DE PERSON TYPE III Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA Donde: O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos 𝑋𝑐 2 = ∑ (𝑂−𝐸)2 𝐸 =0.8666 Por tabla hallamos chicuadrado tabular K=6 m=3 𝑋𝑡 2 (0.05)(𝑘−𝑚−1) 𝑋𝑡 2 (0.05)(6−3−1) =5.991 CONCLUCION Hipotesis 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 0.8666<5.991 NO Entonces NO se acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra cuenca (cueca 5) NOse ajusta a un modelo de distribución Person tipo III con un nivel de significancia de 5% k observado O espectado E O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E 0 -- 5.00 0 0 0 0 0 1 5.00 18.40 6 5 1 1 0.2 2 18.40 30.00 6 8 -2 4 0.5 3 30.00 42.60 7 6 1 1 0.16666667 4 42.60 0.00 0 0 0 0 0 5 0.00 0.00 0 0 0 0 6 0.00 0.00 0 0 0 0 7 0.00 -- 0 0 0 0 0 sumatoria 19 19 0 6 0.86666667 intervalo de clase
  • 30. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 30 5) POR EL METODO DE LOG PERSON TYPE III Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA Donde: O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos 𝑋𝑐 2 = ∑ (𝑂−𝐸)2 𝐸 =0.34285 Por tabla hallamos chicuadrado tabular K=6 m=3 𝑋𝑡 2 (0.05)(𝑘−𝑚−1) 𝑋𝑡 2 (0.05)(6−3−1) =5.991 CONCLUCION Hipotesis 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 0.34285 <5.991 NO Entonces NO acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra cuenca (cueca 5) NO se ajusta a un modelo de distribución log Person tipo III con un nivel de significancia de 5% 6) POR EL METODO DE GUMBEL TYPE I Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA Donde: O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos k observado O espectado E O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E 0 -- 5.00 0 0 0 0 0 1 5.00 18.40 6 5 1 1 0.2 2 18.40 30.00 6 7 -1 1 0.14285714 3 30.00 42.60 7 7 0 0 0 4 42.60 0.00 0 0 0 0 0 5 0.00 0.00 0 0 0 0 6 0.00 0.00 0 0 0 0 7 0.00 -- 0 0 0 0 0 sumatoria 19 19 0 2 0.34285714 intervalo de clase
  • 31. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 31 k intervalo de clase observado O espectado E O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E 0 -- 5.00 0 0 0 0 0 1 5.00 18.40 6 6 0 0 0 2 18.40 30.00 6 8 -2 4 0.5 3 30.00 42.60 7 4 3 9 2.25 4 42.60 0.00 0 1 -1 1 1 5 0.00 0.00 0 0 0 6 0.00 0.00 0 0 0 7 0.00 -- 0 0 0 0 sumatoria 19 19 0 14 3.75 𝑋𝑐 2 = ∑ (𝑂−𝐸)2 𝐸 =3.75 Por tabla hallamos chicuadrado tabular K=6 m=2 𝑋𝑡 2 (0.05)(𝑘−𝑚−1) 𝑋𝑡 2 (0.05)(6−2−1) =7.82 CONCLUCION Hipotesis 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 3.75<7.82 OK Entonces se acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución gumbel con un nivel de significancia de 5% CONCLUCION FINAL 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 2 <7.82 DISTRIBUCION NORMAL 8.13>7.82 DISTRIBUCION 2 PARAMETER LOG NORMAL 8.13>5.991 DISTRIBUCION 3 PARAMETER LOG NORMAL 0.866>5.991 DISTRIBUCION PERSON TYPE III 0.3428 <5.991 DISTRIBUCION LOG PERSON TYPE III 3.75 <7.82 DISTRIBUCION GUMBEL TYPE I
  • 32. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 32 SE TOMA EL MENOR CHI CUADRADO QUE SERIA EN ESTE CASO 0.3428 ENTONCES PODEMOS TOMAR EL MODELO DE DISTRIBUCION LOG PERSON TYPE III MODELO DE DISTRIBUCION LOG PERSON TYPE III Vida Esperada (años) Riesgo de Falla (%) Tiempo de Retorno (años) Probabilidad Caudal Maximo de diseño (m3/s) 10 10 0.9 37.43 20 5 0.8 31.6 30 3.333333333 0.7 27.98 10 19.48683298 0.948683298 42.88 20 9.472135955 0.894427191 36.95 30 6.122200088 0.836660027 33.36 10 190.3248706 0.994745826 61.54 20 90.12933212 0.988904833 55.15 30 56.57495118 0.982324333 51.2 10 475.0612547 0.997895008 69.12 20 224.5713778 0.995547073 63.37 30 140.6842571 0.992891884 58.8 10 949.6222459 0.99894695 74.98 20 448.6421977 0.997771052 69.12 30 280.8676224 0.996439604 63.37 1 2 20 50 100
  • 33. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 33 B.3) SITAJARI ubicado en la coordenads -70.1 de latitud , y -17.4 de longitud a una altura de 3166 m.s.n.m. con 44 registros y una informacion de Pmax24hr. 𝑘 = 1 + 3.3log(𝑛) En nuestra cuenca se da: n=44 ENTONCES: 𝑘 = 1 + 3.3log(𝑛)=6.22 K=7 3. Hallaremos la predicion por cada uno de los metodos con el programa SMADA y verificaremos si se ajusta a un modelo de distribucion: 1) POR EL METODO NORMAL Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA Donde: O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos 𝑋𝑐 2 = ∑ (𝑂−𝐸)2 𝐸 =6.677 Por tabla hallamos chicuadrado tabular K=7 m=2 𝑋𝑡 2 (0.05)(𝑘−𝑚−1) 𝑋𝑡 2 (0.05)(7−2−1) =9.48 k observado O espectado E O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E 0 -- 4.40 0 1 -1 1 1 1 4.40 11.40 7 7 0 0 0 2 11.40 13.60 7 5 2 4 0.8 3 13.60 16.20 7 6 1 1 0.16666667 4 16.20 22.60 7 15 -8 64 4.26666667 5 22.60 38.90 7 9 -2 4 0.44444444 6 38.90 0.00 8 0 8 64 0 7 0.00 -- 0 0 0 0 0 sumatoria 43 43 0 138 6.67777778 intervalo de clase
  • 34. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 34 CONCLUCION Hipotesis 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 6.677 <9.48 ok Entonces acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución normal con un nivel de significancia de 5 2) POR EL METODO 2 PARAMETER LOG NORMAL Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA Donde: O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos 𝑋𝑐 2 = ∑ (𝑂−𝐸)2 𝐸 =2.458 Por tabla hallamos chicuadrado tabular K=7 m=2 𝑋𝑡 2 (0.05)(𝑘−𝑚−1) 𝑋𝑡 2 (0.05)(7−2−1) =9.48 CONCLUCION Hipotesis 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 2.458<9.48 OK k observado O espectado E O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E 0 -- 4.40 0 0 0 0 0 1 4.40 11.40 7 8 -1 1 0.125 2 11.40 13.60 7 7 0 0 0 3 13.60 16.20 7 8 -1 1 0.125 4 16.20 22.60 7 12 -5 25 2.08333333 5 22.60 38.90 7 8 -1 1 0.125 6 38.90 0.00 8 0 8 64 0 7 0.00 -- 0 0 0 0 0 sumatoria 43 43 0 92 2.45833333 intervalo de clase
  • 35. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 35 Entonces se acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución lognormal con un nivel de significancia de 5% 3) POR EL METODO DE 3 PARAMETER LOG NORMAL Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA Donde: O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos 𝑋𝑐 2 = ∑ (𝑂−𝐸)2 𝐸 =3.505 Por tabla hallamos chicuadrado tabular K=7 m=3 𝑋𝑡 2 (0.05)(𝑘−𝑚−1) 𝑋𝑡 2 (0.05)(7−3−1) =7.82 CONCLUCION Hipotesis 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 3.505<7.82 OK Entonces acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución lognormal 3 parámetros con un nivel de significancia de 5 k observado O espectado E O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E 0 -- 4.40 0 0 0 0 0 1 4.40 11.40 7 9 -2 4 0.44444444 2 11.40 13.60 7 6 1 1 0.16666667 3 13.60 16.20 7 7 0 0 0 4 16.20 22.60 7 13 -6 36 2.76923077 5 22.60 38.90 7 8 -1 1 0.125 6 38.90 0.00 8 0 8 64 0 7 0.00 -- 0 0 0 0 0 sumatoria 43 43 0 106 3.50534188 intervalo de clase
  • 36. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 36 4) POR EL METODO DE PERSON TYPE III Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA Donde: O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos 𝑋𝑐 2 = ∑ (𝑂−𝐸)2 𝐸 =3.5053 Por tabla hallamos chicuadrado tabular K=7 m=3 𝑋𝑡 2 (0.05)(𝑘−𝑚−1) 𝑋𝑡 2 (0.05)(7−3−1) =7.82 CONCLUCION Hipotesis 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 3.5053<7.82 OK Entonces se acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución Person tipo III con un nivel de significancia de 5% 5) POR EL METODO DE LOG PERSON TYPE III Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA Donde: O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos k observado O espectado E O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E 0 -- 4.40 0 0 0 0 0 1 4.40 11.40 7 9 -2 4 0.44444444 2 11.40 13.60 7 6 1 1 0.16666667 3 13.60 16.20 7 7 0 0 0 4 16.20 22.60 7 13 -6 36 2.76923077 5 22.60 38.90 7 8 -1 1 0.125 6 38.90 0.00 8 0 8 64 0 7 0.00 -- 0 0 0 0 0 sumatoria 43 43 0 106 3.50534188 intervalo de clase
  • 37. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 37 𝑋𝑐 2 = ∑ (𝑂−𝐸)2 𝐸 =4.458 Por tabla hallamos chicuadrado tabular K=6 m=3 𝑋𝑡 2 (0.05)(𝑘−𝑚−1) 𝑋𝑡 2 (0.05)(6−3−1) =5.991 CONCLUCION Hipotesis 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 4.458 <7.82 OK Entonces acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución log Person tipo III con un nivel de significancia de 5% 6) POR EL METODO DE GUMBEL TYPE I Calculamos el chi cuadrado con los datos predecidos en el programa SMADA Donde: O: cuenta cuantos datos hay en cada intervalo de clase E: cuanta los datos q hay en el intervalo de clase de los datos predecidos k observado O espectado E O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E 0 -- 4.40 0 0 0 0 0 1 4.40 11.40 7 9 -2 4 0.44444444 2 11.40 13.60 7 5 2 4 0.8 3 13.60 16.20 7 7 0 0 0 4 16.20 22.60 7 13 -6 36 2.76923077 5 22.60 38.90 7 9 -2 4 0.44444444 6 38.90 0.00 8 0 8 64 0 7 0.00 -- 0 0 0 0 0 sumatoria 43 43 0 112 4.45811966 intervalo de clase k observado O espectado E O-E (O-E)^2 (O-E)^2/E 0 -- 4.40 0 0 0 0 0 1 4.40 11.40 7 7 0 0 0 2 11.40 13.60 7 7 0 0 0 3 13.60 16.20 7 8 -1 1 0.125 4 16.20 22.60 7 13 -6 36 2.76923077 5 22.60 38.90 7 8 -1 1 0.125 6 38.90 0.00 8 0 8 64 0 7 0.00 -- 0 0 0 0 0 sumatoria 43 43 0 102 3.01923077 intervalo de clase
  • 38. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 38 𝑋𝑐 2 = ∑ (𝑂−𝐸)2 𝐸 =3.019 Por tabla hallamos chicuadrado tabular K=7 m=2 𝑋𝑡 2 (0.05)(𝑘−𝑚−1) 𝑋𝑡 2 (0.05)(7−2−1) =9.48 CONCLUCION Hipotesis 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 3.019<9.48 OK Entonces se acepta la hipótesis es decir que los registro de descarga máximos de nuestra cuenca (cueca 5) se ajusta a un modelo de distribución gumbel con un nivel de significancia de 5% CONCLUCION FINAL 𝑋𝑐 2 < 𝑋𝑡 2 6.67 <9.48 DISTRIBUCION NORMAL 2.458<9.48 DISTRIBUCION 2 PARAMETER LOG NORMAL 5.505<7.82 DISTRIBUCION 3 PARAMETER LOG NORMAL 5.505<7.82 DISTRIBUCION PERSON TYPE III 4.458 <7.82 DISTRIBUCION LOG PERSON TYPE III 3.019 <9.48 DISTRIBUCION GUMBEL TYPE I SE TOMA EL MENOR CHI CUADRADO QUE SERIA EN ESTE CASO 2.458 ENTONCES PODEMOS TOMAR EL MODELO DE DISTRIBUCION 2 PARAMETER LOG NORMAL MODELO DE DISTRIBUCION 2 PARAMETER LOG NORMAL
  • 39. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 39 Vida Esperada (años) Riesgo de Falla (%) Tiempo de Retorno (años) Probabilidad Caudal Maximo de diseño (m3/s) 10 10 0.9 26.39 20 5 0.8 22.09 30 3.333333333 0.7 19.43 10 19.48683298 0.948683298 30.44 20 9.472135955 0.894427191 26.03 30 6.122200088 0.836660027 23.38 10 190.3248706 0.994745826 44.52 20 90.12933212 0.988904833 39.67 30 56.57495118 0.982324333 36.69 10 475.0612547 0.997895008 50.3 20 224.5713778 0.995547073 45.91 30 140.6842571 0.992891884 42.44 10 949.6222459 0.99894695 54.8 20 448.6421977 0.997771052 50.3 30 280.8676224 0.996439604 45.91 1 2 20 50 100
  • 40. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 40 HEC Geo HMS Paso 1. ESTACIONES Se va a catalogo y se ponen todas las estaciones y se empieza a editar las estaciones que ya se trabajó en el smada trabajando con el periodo de retorno que se nos solicite aumentando el numero de celdas te estas en este caso trabajaremos con un period e de retorno de 475 años Paso 2. IDW Se ubican las estaciones de manera q cubran la cuenca si esta función no funciona se pasa al siguiente método Paso 3. GEOESTADISTIC se activa el menú en geopresesing Ponemos finish y nos va a dar el mapa con la curvas de nivel
  • 41. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 41 Luego lo importamos a donde estamos trabajando IDW:
  • 42. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 42 Paso 4. CNGRID Colacamos la grid: Paso5 .RASTER CALCULATOR : Paso6 TRABAJAMOS PARAMETERS
  • 43. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 43 Paso7 HACEMOS CORRER TODAS LAS OPCIONES DE PAREMETROS Y EMPEZAMOS A PREPARARLO PARA IMPORTAR
  • 44. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 44 HMS-MS Paso1 SE IMPORTA LOS DATOS GUARDADOS EN EL ARGIS Y SE HABREN EN HMS-MS Paso2 SE LENA LOS DATOS DEL EL TALUD DE LA CUENCA ,SU ANCHO Y EL NUMERO DE MANNIG
  • 45. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 45 Paso3 SE LENA EL CUADRO DE FACTOR DE DISEÑO DE LLUVIAS TAMANDO EN CUENTA Q ES TIPO DE SUELOI
  • 46. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 46 RESULTADOS (EN CUADROS Y GRAFICOS) RESULTADO DEL SMADA a.1)PAMPA UMALZO Point Weibull Actual Predicted Standard Number Probability Value Value Deviation --------------------------------------------------------- 1 0.0263 5.1000 6.3562 1.6052 2 0.0526 7.4000 7.8995 1.4870 3 0.0789 8.8000 9.0262 1.4100 4 0.1053 11.1000 9.9580 1.3612 5 0.1316 11.4000 10.7745 1.3329 6 0.1579 11.6000 11.5143 1.3202 7 0.1842 11.6000 12.1995 1.3192 8 0.2105 12.5000 12.8443 1.3272 9 0.2368 13.5000 13.4584 1.3419 10 0.2632 14.2000 14.0487 1.3614 11 0.2895 14.3000 14.6204 1.3843 12 0.3158 14.4000 15.1778 1.4095 13 0.3421 14.5000 15.7242 1.4359 14 0.3684 15.5000 16.2624 1.4627 15 0.3947 15.8000 16.7949 1.4894 16 0.4211 16.4000 17.3240 1.5153 17 0.4474 17.5000 17.8516 1.5400 18 0.4737 18.0000 18.3796 1.5632 19 0.5000 18.4000 18.9100 1.5844 20 0.5263 18.4000 19.4449 1.6034 21 0.5526 19.4000 19.9868 1.6199 22 0.5789 20.4000 20.5378 1.6338 23 0.6053 21.1000 21.1002 1.6448 24 0.6316 21.4000 21.6767 1.6530 25 0.6579 22.4000 22.2701 1.6583 26 0.6842 24.4000 22.8840 1.6610 27 0.7105 24.8000 23.5226 1.6618 28 0.7368 25.4000 24.1912 1.6617 29 0.7632 26.5000 24.8964 1.6630 30 0.7895 27.5000 25.6469 1.6693 31 0.8158 27.7000 26.4545 1.6871 32 0.8421 28.2000 27.3357 1.7277 33 0.8684 28.3000 28.3156 1.8106 34 0.8947 29.1000 29.4339 1.9704 35 0.9211 29.5000 30.7621 2.2710 36 0.9474 32.9000 32.4504 2.8484 37 0.9737 34.1000 34.9365 4.1200
  • 47. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 47 Predicion del máximo caudal para el periodo de retorno indicado 𝑃 = 1 − (1 − 1 𝑇 ) 𝑛 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 20 40 60 80 100 120 EventoMaximodeldiseñom3/s n: Vida esperada de la Estructura Caudal Maximo de Diseño Riesgo de Falla 10% Riesgo de falla 20% Riesgo de Falla 30%
  • 48. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 48 b.2) VILCOTA Point Weibull Actual Predicted Standard Number Probability Value Value Deviation --------------------------------------------------------- 1 0.0500 5.0000 7.7415 3.5276 2 0.1000 13.4000 11.1231 3.3355 3 0.1500 14.0000 13.7404 3.4829 4 0.2000 14.6000 15.9652 3.7758 5 0.2500 15.5000 17.9425 4.0833 6 0.3000 16.4000 19.7473 4.3386 7 0.3500 18.4000 21.4245 4.5099 8 0.4000 23.7000 23.0037 4.5813 9 0.4500 24.9000 24.5059 4.5440 10 0.5000 25.2000 25.9471 4.3927 11 0.5500 26.4000 27.3414 4.1242 12 0.6000 27.4000 28.7016 3.7398 13 0.6500 30.0000 30.0366 3.2567 14 0.7000 31.8000 31.3554 2.7425 15 0.7500 33.6000 32.6671 2.4201 16 0.8000 33.7000 33.9824 2.7613 17 0.8500 35.6000 35.3143 4.0920 18 0.9000 35.7000 36.6807 6.4863 19 0.9500 42.6000 38.1049 10.497
  • 49. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 49 Predicion del máximo caudal para el periodo de retorno indicado 𝑃 = 1 − (1 − 1 𝑇 ) 𝑛 Vida Esperada (años) Riesgo de Falla (%) Tiempo de Retorno (años) Probabilidad Caudal Maximo de diseño (m3/s) 10 10 0.9 37.43 20 5 0.8 31.6 30 3.333333333 0.7 27.98 10 19.48683298 0.948683298 42.88 20 9.472135955 0.894427191 36.95 30 6.122200088 0.836660027 33.36 10 190.3248706 0.994745826 61.54 20 90.12933212 0.988904833 55.15 30 56.57495118 0.982324333 51.2 10 475.0612547 0.997895008 69.12 20 224.5713778 0.995547073 63.37 30 140.6842571 0.992891884 58.8 10 949.6222459 0.99894695 74.98 20 448.6421977 0.997771052 69.12 30 280.8676224 0.996439604 63.37 1 2 20 50 100
  • 50. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 50 b.3) SITAJARI Point Weibull Actual Predicted Standard Number Probability Value Value Deviation --------------------------------------------------------- 1 0.0227 4.4000 5.2350 1.2673 2 0.0455 4.9000 6.4785 1.1926 3 0.0682 7.4000 7.3859 1.1407 4 0.0909 8.0000 8.1361 1.1055 5 0.1136 8.6000 8.7931 1.0829 6 0.1364 10.9000 9.3879 1.0702 7 0.1591 10.9000 9.9384 1.0653 8 0.1818 11.4000 10.4558 1.0666 9 0.2045 12.0000 10.9478 1.0730 10 0.2273 12.1000 11.4199 1.0834 11 0.2500 12.6000 11.8764 1.0969 12 0.2727 12.7000 12.3205 1.1129 13 0.2955 12.9000 12.7547 1.1306 14 0.3182 13.4000 13.1812 1.1498 15 0.3409 13.6000 13.6018 1.1698 16 0.3636 13.7000 14.0182 1.1904 17 0.3864 13.8000 14.4317 1.2112 18 0.4091 14.3000 14.8437 1.2320 19 0.4318 14.7000 15.2553 1.2526 20 0.4545 15.4000 15.6676 1.2728 21 0.4773 15.5000 16.0819 1.2923 22 0.5000 16.2000 16.4993 1.3111 23 0.5227 16.5000 16.9210 1.3291 24 0.5455 16.9000 17.3488 1.3460 25 0.5682 17.3000 17.7838 1.3619 26 0.5909 17.4000 18.2275 1.3768 27 0.6136 17.4000 18.6814 1.3904 28 0.6364 19.1000 19.1473 1.4030 29 0.6591 19.4000 19.6272 1.4145 30 0.6818 19.5000 20.1235 1.4251 31 0.7045 19.7000 20.6389 1.4352 32 0.7273 20.0000 21.1768 1.4453 33 0.7500 20.1000 21.7412 1.4563 34 0.7727 20.3000 22.3374 1.4697 35 0.7955 21.2000 22.9719 1.4875 36 0.8182 22.6000 23.6535 1.5135 37 0.8409 25.2000 24.3942 1.5534 38 0.8636 25.6000 25.2110 1.6166 39 0.8864 26.4000 26.1296 1.7188 40 0.9091 27.8000 27.1917 1.8873 41 0.9318 30.4000 28.4723 2.1738 42 0.9545 32.4000 30.1314 2.6933 43 0.9773 38.9000 32.6434 3.8138
  • 51. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 51 Predicion del máximo caudal para el periodo de retorno indicado 𝑃 = 1 − (1 − 1 𝑇 ) 𝑛 Vida Esperada (años) Riesgo de Falla (%) Tiempo de Retorno (años) Probabilidad Caudal Maximo de diseño (m3/s) 10 10 0.9 26.39 20 5 0.8 22.09 30 3.333333333 0.7 19.43 10 19.48683298 0.948683298 30.44 20 9.472135955 0.894427191 26.03 30 6.122200088 0.836660027 23.38 10 190.3248706 0.994745826 44.52 20 90.12933212 0.988904833 39.67 30 56.57495118 0.982324333 36.69 10 475.0612547 0.997895008 50.3 20 224.5713778 0.995547073 45.91 30 140.6842571 0.992891884 42.44 10 949.6222459 0.99894695 54.8 20 448.6421977 0.997771052 50.3 30 280.8676224 0.996439604 45.91 1 2 20 50 100 0 10 20 30 40 50 60 0 20 40 60 80 100 120 EventoMaximodeldiseñom3/s n: Vida esperada de la Estructura Caudal Maximo de Diseño Riesgo de Falla 10% Riesgo de falla 20% Riesgo de Falla 30%
  • 52. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 52 Resultado HMS-SMS
  • 53. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 53 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES  En el caso de trabajar con HEC-GeoHMS no se requieren grandes conocimientos en SIG, ya que es un programa muy sencillo y el proceso de trabajo es secuencial. Por el contrario si se trabaja con un programa de sistemas de información geográfica si es necesario cierta experiencia en ARG GIS para la obtención de los números de curva y para la generación del de la delimitación, aunque ya hay empresas que suministran el modelo en formato raster.  La herramienta computacional creada, supera las limitaciones informáticas más apremiantes, es una aplicación de avances tecnológicos, para enfrentar y atender otros retos teóricos actuales geomáticos. Además constituye una mejora notable en automatización y optimización de procesos como por ejemplo la teoría algebra de mapas y geoestadistica incorporados en esta propuesta.
  • 54. HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 54  Para lograr mejores resultados es imprescindible contar con planos cartográficos a pequeñas escalas (de 1:25 000 a 1:10 000) de la cuenca, además deben realizarse análisis más a fondo del comportamiento de las precipitaciones en la zona de estudio y de ser posible encontrar un patrón de distribución de la lluvia para la región. Es importante contar con información más específica (en cuanto al tiempo) de la lluvia y del escurrimiento en las estaciones de medición, para lograr calibrar el modelo lluvia – escurrimiento, empleando el programa HEC-HMS. BIBLIOGRAFÍA  “Generación automática del número de curva con sistemas de información geográfica”.  HEC-GeoHMS. (2003). “User’s Manual  U.S. Army Corps of Engineers. HEC-HMS. (2006).  “HEC-HMS User’s Manual”. U.S. Army Corps of Engineers. MAIDMENT, D. R. 2002.  “Arc Hydro. GIS for Water Resources”.  ESRI Press. MINISTERIO DE FOMENTO (Antiguo MOPU) (1990).  “Instrucción 5.2-IC. Drenaje superficial”. VEN TE CHOW (1988).  “Applied Hydrology”. Ed. McGraw-Hill.