2. RESUMEN
La cuenca del rio Coata cuenta con diferentes usos de suelos, que proporcionanuna amplia gama
de valores de escorrentía superficial y concentración de sedimentos, y tomando en cuenta que es
uno de los principales afluentes de la cuenca del Titicaca, este rio presenta descargas irregulares
significativas,porconsiguiente,acarreacantidadesimportantesde materialsolidodel lechoyde la
cuenca.
Este trabajode investigaciónestáenfocadoal estudiode lossólidosensuspensiónquese producen
endichorio,paralocual se analizanlasmuestrasobtenidasenlosseismonitoreosparacomprender
el comportamiento de los cursos del agua para determinar la tasa de sedimentos de fondo y
suspendidos, mediante aforo líquido y aforro sólido.
Este trabajo, que consiste enel análisisde las características hidrométricase hidráulicasdel cauce
del ríoCoata enuntramo modeloubicadoenlaprogresiva0+00 aguasarribadel Puente Grande del
río Coata; además del transporte sólido del material del lecho, y el material suspendido en la
muestra de agua, así como las características de los sedimentos como son peso específico de la
partícula sólida, distribución granulométrica,
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En nuestra región tiene una gran problemática por las lluvias torrenciales y las características
propiasdel sueloydel rioque ocasionanproblemasde deforestaciónyel transportede sedimentos
en grandes cantidades ya sea en suspensión o en su fondo, causando desbordes y otros.
1. OBJETIVOS:
Objetivo general
. Determinar el comportamiento del transporte de sedimentosen el río Coata, para un adecuado
uso de métodos de cálculos.
Objetivos específicos
Determinar las características de los sedimentos en el río Coata.
Determinar la cantidad de los sólidos suspendidos y solidos de fondos.
2. DESCRIPCION DEL RIO:
El río Coata es uno de los ríos más importantes y extensos del sistema fluvial del lago Titicaca
con una longitud de 141 km, nace desde en nevado HUAYQUERA y desemboca en el lago
TITICACA, el cual transporta caudales excesivos en máximas, provocando inundaciones y
desbordes en las partes bajas y erosión en las partes altas, del mismo modo en épocas de
estiaje produce una sedimentación compactada por el mismo caudal transportado.
Geográficamente se ubica en las siguientes coordenadas:
Latitud Sur: 15°34’00”
Latitud Oeste: 69°56’51”
Altitud: 3,814 m.s.n.m.m
3. Políticamente se ubica:
Departamento: Puno
Provincia: Puno
Distrito: Coata
Lugar: Puente Grande
Cuenca: Río Coata
Ubicación del tramo del río:
Latitud Sur: 15°49’52”
Latitud Oeste: 69°19’3”
Altitud: 3,814 m.s.n.m.m
Fig. 1 Ubicación geográfica de la cuenca del río Coata
Fuente: (SENAMHI, 2016, pág. 5)
TRAMO DISTANCIA (KM) TIEMPO (MIN) TIPO DE VIA
PUNO-COATA 41 44 ASFALTADO
4. 1. ESTACIONES METEOROLOGICOS
Información Pluviométrica e Hidrométrica
ESTACION TIPO LATITUD LONGITUD ALTITUD PERIODO
Pampahuta CO 15°29’00” 70°41’00” 4400 49
Quillisani CO 15°23’00” 70°45’00” 4600 49
Lagunillas CO 15°46’00” 70°39’00” 4200 49
Cabanillas CO 15°39’00” 70°22’00” 3850 49
Santa Lucia CO 15°42’00” 70°36’00” 4050 49
FUENTE: (Vilca, 2014, pág. 49)
Cuadro Nº 01: Precipitación Media Mensual (mm) - Estaciones de la Cuenca del Rio Coata
FUENTE: (Vilca, 2014, pág. 66)
3. GRANULOMETRIA:
Procesopara determinarlaproporciónenque participanlosgranosdel suelo,enfunciónde sus
tamaños.Esa proporciónse llamagradacióndel suelo.
La gradaciónpor tamañosesdiferente al términogeológicoen el cual se alude alosprocesos de
construcción(agradación) yladestrucción(degradación)del relieve,porfuerzasyprocesostales
como tectonismo,vulcanismo,erosión,sedimentación,etc.
Métodosde análisisgranulométrico.
Comprende dosclasesde ensayos:El de tamizadoparalas partículasgrueso – granulares(gravas,
arenas) y el de sedimentaciónparalafracciónfinadel suelo(limos,arcillas),puesnoson
discriminablesportamizado.
ESTACION ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC TOTAL
Pampahuta 175.05 156.92 131.19 49.48 10.06 3.07 3.01 7.87 14.93 36.88 68.74 120.80 778.00
Quillisani 167.87 162.16 103.07 35.42 7.17 3.71 9.34 18.30 29.12 55.17 99.52 444.99 1135.84
Lagunillas 164.50 135.85 106.10 37.47 6.91 2.70 2.07 7.26 8.88 25.97 47.83 95.98 641.52
Cabanillas 146.07 133.96 107.3 42.68 5.64 2.37 1.56 7.94 17.56 35.13 52.89 89.70 642.90
Santa Lucia 183.64 152.09 134.08 34.93 5.61 2.67 3.06 6.30 14.16 29.14 56.10 120.17 741.94
5. Métododel tamizado.
Una vez se pasa el sueloporlaestufay se pulverice,se hace pasarpor unaserie organizadade
tamices,de agujeroscontamañosdecrecientesyconocidos,desde arribahaciaabajo.El primer
tamiz,esel de mayor tamaño yes donde iniciael tamizado.Se tapaconel finde evitarpérdidasde
finos;el últimotamizestáabajoydescansasobre un recipientede formaigual aunode los
tamices,yrecibe el material másfinonoretenidoporningúntamiz.
Con sacudidashorizontalesygolpesverticales,mecánicosomanuales,se hace pasarel suelopor
la serie de tamices,de arribaabajo,para luegopesarporseparadoel sueloretenidoencadamalla.
MUESTRA 1:
TAMICES
ASTM
ABERTURA
mm
PESO
RETENIDO
PESO RET.
CORREGID
O
%RETENID
O PARCIAL
%RETENIDO
ACUMULAD
O
% QUE
PASA
9.53mm 9.53 0 0 100
1" 84 84 8.44 8.44 91.56
3/4" 38.1 74 74 7.44 15.88 84.12
1/2" 9.525 140 140 14.07 29.95 70.05
1/4" 6.35 70 70 7.04 36.98 63.02
No4 4.76 112 112 11.26 48.24 51.76
No8 2.38 117 117 11.76 60.00 40.00
No10 2 42 42 4.22 64.22 35.78
No16 1.19 75 75 7.54 71.76 28.24
No30 0.84 84 84 8.44 80.20 19.80
No40 0.59 71 71 7.14 87.34 12.66
No50 0.42 17 17 1.71 89.05 10.95
No 100 0.3 58 58 5.83 94.87 5.13
No200 0.18 37 37 3.72 98.59 1.41
BASE 14 14 1.41 100.00 0.00
TOTAL 995 995 100.00
% PERDIDA 0.5
18. 5. DETERMINACIÓN DE TRANSPORTE:
Cálculo de gasto solido en suspensión:
Conocido el valor de concentraciónde sólidos suspendidos en peso por unidad volumétrica,
se puede obtener los valores del transporte de sedimentos en suspensión mediante la
utilización de la fórmula que relaciona el caudal y la concentración.
Para cálculo de concentración de carga en suspensión en:
𝐶𝑠 = 𝑊 − 𝑊𝑎𝑔𝑢𝑎 − 𝑊𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒
Donde:
Cs= concentración de carga en suspensión en kg
W= peso dela muestra
Wagua= peso específico del agua
Wrecipiente= peso del recipiente
Ecuaciones utilizadas para la concentración de carga en suspensión:
a) Para peso del agua
1 litro = 1000 gramos
X = 873 gramos
𝑥 =
1 𝑥 873
1000
= 0.873 litros
19. b) Convertir gramos a kilogramos
1 gramos = 0.001 kilogramos
En el transporte de solido en suspensión es necesario resaltar que la mejor manera de
calcular el gasto sólido en suspensión, es a partir de la concentración de sólidos en el agua,
en nuestro caso la concentración de sedimentos obtenida mediante la medición puntual en
el cauce es de Cs = 0.057kg y el gasto solido en suspensión es de un promedio Tss =
0.147 (kg/m3)
TRAMO MUESTRA kg
peso del
recipiente(kg)
peso del
agua (kg)
caudal
(m3/seg)
Cs (kg) Tss(kg/m3)
0+000
Muestra
Nª1
1 0.068 0.765 129.49 0.167 21.62483
0+100
Muestra
Nª2
1 0.068 0.765 116.93 0.167 19.52731
0+200
Muestra
Nª3
1 0.068 0.765 110.62 0.167 18.47354
0+300
Muestra
Nª4
1 0.068 0.766 103.34 0.166 17.15444
0+400
Muestra
Nª5
1 0.068 0.765 110.33 0.167 18.42511
0+500
Muestra
Nª6
1 0.068 0.765 107.52 0.167 17.95584
Promedio de transporte de solido en suspensión de tramo 0+000 a 0+04000 0.1668 18.860178
20. 6. CONCLUSIONES:
Los sedimentos encontrados en las márgenes del río y en el lecho son las de arena mal
graduadaDm=1.8150mm, arenaarcillosoDm=0.6314mmy arenaconlimoDm=0.6570mm.
La resistencia al flujoen el tramo representativo 0+00 del río coata tiene un Promediode
(n) de Manningde 0.0340 y un caudal promediode 73.928m3/seg. Con la aplicaciónde las
fórmulas y métodos para la resistencia al flujo en cauces del río móvil.
En el cálculo de Transporte Sólido de Fondo se tienen como valor promedio un valor de
238.18TN/día.
La concentración de sólidos suspendidos según la medición realizada es de 1.14Kg/m3, a
partir de este valor se tiene un gasto sólidoensuspensiónde 9,000.18TN/día, y utilizando
métodos y fórmulas empíricas el resultado más cercano es de Benedict y Vanuni, con un
valor máximo de 13,624.51TN/día.
Transporte Total. Según el enfoque microscópico, es la suma del transporte de sólidosde
fondoytransporte de sólidosensuspensiónconuntotal de9,244.36TN/díael cual se acerca
al y enfoque macroscópicoteniendounvalorrepresentativode lafórmuladeAckesyWhite
con un gasto sólido de 8,247.61TN/día.
Los resultados del análisis Probabilístico para caudales máximos, tiene un promedio de
306.66m3/s en38 años,ademásde presentarunriesgomayorde 986m3/sparael año1971
y uno menor de 48.48m3/s para el año 1992.
Es posible que lacota del fondodel río Coata 3805.61m, se eleve debidoal crecimientode
plantas acuáticas o depósitos de limo, pero este estará limitado, por una parte, por las
descargas periódicas
7.- ANEXOS
figura 1: INTEGRANTE DEL GRUPO