El proyecto “ITC SE Lambayeque Norte 220 kV con seccionamiento de la LT 220 kV
ANEXOS.pdf
1.
2.
3.
4.
5. Haremos el análisis con los datos proporcionados por el SENAMHI sin completar datos y luego completándolos,
eligiendo la alternativa más conservadora.
Precipitación
Total Diaria
Fuente:
SENAMHI
(mm)
1 1984 32.50
2 1985 14.00
3 1986 14.90
4 1987 13.00
5 1988 20.00
6 1989 17.70
7 1990 22.00
8 1991 21.40
9 1992 12.00
10 1993 27.00
11 1994 16.50
12 1995 11.40
13 1996 18.50
14 1997 25.40
15 1998 30.20
16 1999 23.80
17 2000 31.70
18 2001 21.50
19 2002 27.20
20 2003 22.90
21 2004 25.50
22 2005 12.10
23 2006 19.80
24 2007 15.70
25 2008 20.60
26 2009 40.50
27 2010 20.20
28 2011 13.90
29 2012 18.80
30 2013 13.30
31 2014 10.60
32 2015 15.60
33 2016 24.30
34 2017 21.20
35 2018 23.40
Máximo 40.50
Promedio 20.55
Mínimo 10.60
D. Estandar 6.80
Los valores observados de precipitación máxima en 24 horas, los ajustamos a la distribución teórica Gumbel,
comúnmente usada en los estudios hidrológicos y calculamos las precipitaciones para los periódos de retorno
de 5, 10, 25, 50 y 100 años.
La ley de Gumbel está dada por la expresión:
P: Probabilidad de que un valor x sea igualado o excedido
y: Variable reducida, dada por la expresión:
u: Moda de la distribución
a: Parámetro de dispersión
γn: Valor medio esperado de la variable reducida
σn: Desviación estandar de la variable reducida
Valores
Característicos
Año
Cálculo de la Curva Intensidad - Duración - Frecuencia
ESTACIÓN ARAHUAY
y
e
e
P
1
)
( u
x
a
y
n
n
X
y
x
u
X
n
a
7. Donde γn y σn son funciones sólo del tamaño de la muestra:
n 20 30 40 50 100 200
γn 0.52 0.54 0.54 0.55 0.56 0.57
σn 1.06 1.11 1.14 1.16 1.21 1.24
Interpolando se obtiene:
n
35
Precipitación máxima en 24 horas (mm)
K Pe
2 0.500 0.36651292 -0.154 19.50
3 0.333 0.90272046 0.322 22.74
5 0.200 1.49993999 0.853 26.35
10 0.100 2.25036733 1.520 30.88
25 0.040 3.19853426 2.363 36.61
50 0.020 3.90193866 2.988 40.86
100 0.010 4.60014923 3.609 45.08
200 0.005 5.29581214 4.227 49.28
500 0.002 6.21360726 5.043 54.83
Las estaciones de lluvia ubicadas en la zona, no cuentan con estaciones pluviográficas que permitan
obtener las intensidades máximas. Sin embargo estas pueden ser calculadas a partir de las lluvias
máximas en base al modelo de Dick y Pescke.
Donde:
Pd = Precipitación total (mm)
d = Duración en minutos
P24h = Precipitación máxima en 24 horas (mm)
Las curvas de intensidad - duración - frecuencia, se han calculado indirectamente, mediante:
Donde:
I = Intensidad máxima (mm/min)
K, m, n = Factores característicos de la zona de estudio
T = Periodo de retorno en años
t = Duración de la precipitación equivalente al tiempo de concentración (min)
Usaremos para el cálculo los datos de la serie original para estar del lado conservador:
Años Probabilidad
0.54 1.125
y
Serie
Valor medio esperado de la
variable reducida
Desviación estandar de la
Variable Reducida
25
.
0
24 )
1440
(
d
P
P h
d
n
m
t
KT
I
9. Haremos el análisis con los datos proporcionados por el SENAMHI sin completar datos y luego completándolos,
eligiendo la alternativa más conservadora.
Precipitación
Total Diaria
Fuente:
SENAMHI
(mm)
1 1984 16.60
2 1985 9.70
3 1986 9.90
4 1987 9.80
5 1988 8.20
6 1989 13.00
7 1990 14.20
8 1991 18.40
9 1992 19.40
10 1993 22.80
11 1994 22.00
12 1995 29.60
13 1996 19.50
14 1997 17.80
15 1998 33.60
16 1999 25.40
17 2000 27.50
18 2001 19.40
19 2002 47.50
20 2003 27.30
21 2004 25.10
22 2005 23.00
23 2006 20.60
24 2007 19.50
25 2008 15.30
26 2009 30.90
27 2010 22.90
28 2011 13.10
29 2012 55.10
30 2013 40.00
31 2014 32.00
32 2015 23.10
33 2016 23.50
34 2017 45.10
35 2018 16.20
Máximo 55.10
Promedio 23.34
Mínimo 8.20
D. Estandar 10.88
Los valores observados de precipitación máxima en 24 horas, los ajustamos a la distribución teórica Gumbel,
comúnmente usada en los estudios hidrológicos y calculamos las precipitaciones para los periódos de retorno
de 5, 10, 25, 50 y 100 años.
La ley de Gumbel está dada por la expresión:
P: Probabilidad de que un valor x sea igualado o excedido
y: Variable reducida, dada por la expresión:
u: Moda de la distribución
a: Parámetro de dispersión
γn: Valor medio esperado de la variable reducida
σn: Desviación estandar de la variable reducida
Cálculo de la Curva Intensidad - Duración - Frecuencia
ESTACIÓN HUAMANTANGA
Año
Valores
Característicos
y
e
e
P
1
)
( u
x
a
y
n
n
X
y
x
u
X
n
a
11. Donde γn y σn son funciones sólo del tamaño de la muestra:
n 20 30 40 50 100 200
γn 0.52 0.54 0.54 0.55 0.56 0.57
σn 1.06 1.11 1.14 1.16 1.21 1.24
Interpolando se obtiene:
n
35
Precipitación máxima en 24 horas (mm)
K Pe
2 0.500 0.36651292 -0.154 21.67
3 0.333 0.90272046 0.322 26.85
5 0.200 1.49993999 0.853 32.62
10 0.100 2.25036733 1.520 39.88
25 0.040 3.19853426 2.363 49.04
50 0.020 3.90193866 2.988 55.84
100 0.010 4.60014923 3.609 62.59
200 0.005 5.29581214 4.227 69.32
500 0.002 6.21360726 5.043 78.19
Las estaciones de lluvia ubicadas en la zona, no cuentan con estaciones pluviográficas que permitan
obtener las intensidades máximas. Sin embargo estas pueden ser calculadas a partir de las lluvias
máximas en base al modelo de Dick y Pescke.
Donde:
Pd = Precipitación total (mm)
d = Duración en minutos
P24h = Precipitación máxima en 24 horas (mm)
Las curvas de intensidad - duración - frecuencia, se han calculado indirectamente, mediante:
Donde:
I = Intensidad máxima (mm/min)
K, m, n = Factores característicos de la zona de estudio
T = Periodo de retorno en años
t = Duración de la precipitación equivalente al tiempo de concentración (min)
Usaremos para el cálculo los datos de la serie original para estar del lado conservador:
0.54 1.125
Años Probabilidad y
Serie
Valor medio esperado de la
variable reducida
Desviación estandar de la
Variable Reducida
25
.
0
24 )
1440
(
d
P
P h
d
n
m
t
KT
I
13. Haremos el análisis con los datos proporcionados por el SENAMHI sin completar datos y luego completándolos,
eligiendo la alternativa más conservadora.
Precipitación
Total Diaria
Fuente:
SENAMHI
(mm)
1 1984 31.80
2 1985 31.50
3 1986 18.00
4 1987 16.80
5 1988 12.00
6 1989 18.10
7 1990 14.70
8 1991 17.60
9 1992 11.70
10 1993 21.00
11 1994 26.40
12 1995 25.00
13 1996 23.60
14 1997 20.90
15 1998 20.50
16 1999 23.00
17 2000 22.30
18 2001 24.40
19 2002 19.20
20 2003 19.10
21 2004 13.50
22 2005 20.00
23 2006 17.50
24 2007 19.60
25 2008 14.90
26 2009 22.40
27 2010 16.40
28 2011 19.30
29 2012 19.30
30 2013 28.40
31 2014 16.50
32 2015 28.00
33 2016 28.90
34 2017 22.80
35 2018 21.40
Máximo 31.80
Promedio 20.76
Mínimo 11.70
D. Estandar 5.09
Los valores observados de precipitación máxima en 24 horas, los ajustamos a la distribución teórica Gumbel,
comúnmente usada en los estudios hidrológicos y calculamos las precipitaciones para los periódos de retorno
de 5, 10, 25, 50 y 100 años.
La ley de Gumbel está dada por la expresión:
P: Probabilidad de que un valor x sea igualado o excedido
y: Variable reducida, dada por la expresión:
u: Moda de la distribución
a: Parámetro de dispersión
γn: Valor medio esperado de la variable reducida
σn: Desviación estandar de la variable reducida
Cálculo de la Curva Intensidad - Duración - Frecuencia
ESTACIÓN HUAROS
Año
Valores
Característicos
y
e
e
P
1
)
( u
x
a
y
n
n
X
y
x
u
X
n
a
15. Donde γn y σn son funciones sólo del tamaño de la muestra:
n 20 30 40 50 100 200
γn 0.52 0.54 0.54 0.55 0.56 0.57
σn 1.06 1.11 1.14 1.16 1.21 1.24
Interpolando se obtiene:
n
35
Precipitación máxima en 24 horas (mm)
K Pe
2 0.500 0.36651292 -0.154 19.97
3 0.333 0.90272046 0.322 22.40
5 0.200 1.49993999 0.853 25.10
10 0.100 2.25036733 1.520 28.50
25 0.040 3.19853426 2.363 32.80
50 0.020 3.90193866 2.988 35.98
100 0.010 4.60014923 3.609 39.14
200 0.005 5.29581214 4.227 42.29
500 0.002 6.21360726 5.043 46.45
Las estaciones de lluvia ubicadas en la zona, no cuentan con estaciones pluviográficas que permitan
obtener las intensidades máximas. Sin embargo estas pueden ser calculadas a partir de las lluvias
máximas en base al modelo de Dick y Pescke.
Donde:
Pd = Precipitación total (mm)
d = Duración en minutos
P24h = Precipitación máxima en 24 horas (mm)
Las curvas de intensidad - duración - frecuencia, se han calculado indirectamente, mediante:
Donde:
I = Intensidad máxima (mm/min)
K, m, n = Factores característicos de la zona de estudio
T = Periodo de retorno en años
t = Duración de la precipitación equivalente al tiempo de concentración (min)
Usaremos para el cálculo los datos de la serie original para estar del lado conservador:
0.54 1.125
Años Probabilidad y
Serie
Valor medio esperado de la
variable reducida
Desviación estandar de la
Variable Reducida
25
.
0
24 )
1440
(
d
P
P h
d
n
m
t
KT
I
17. Haremos el análisis con los datos proporcionados por el SENAMHI sin completar datos y luego completándolos,
eligiendo la alternativa más conservadora.
Precipitación
Total Diaria
Fuente:
SENAMHI
(mm)
1 1984 36.90
2 1985 40.90
3 1986 29.90
4 1987 13.20
5 1988 13.40
6 1989 22.70
7 1990 19.20
8 1991 6.00
9 1992 20.00
10 1993 20.30
11 1994 30.90
12 1995 17.10
13 1996 17.70
14 1997 24.80
15 1998 26.80
16 1999 22.60
17 2000 19.50
18 2001 26.20
19 2002 23.30
20 2003 21.50
21 2004 21.20
22 2005 16.50
23 2006 19.40
24 2007 23.60
25 2008 25.70
26 2009 27.90
27 2010 21.90
28 2011 21.20
29 2012 21.10
30 2013 28.60
31 2014 14.80
32 2015 19.60
33 2016 32.00
34 2017 22.90
35 2018 17.90
Máximo 40.90
Promedio 22.49
Mínimo 6.00
D. Estandar 6.74
Los valores observados de precipitación máxima en 24 horas, los ajustamos a la distribución teórica Gumbel,
comúnmente usada en los estudios hidrológicos y calculamos las precipitaciones para los periódos de retorno
de 5, 10, 25, 50 y 100 años.
La ley de Gumbel está dada por la expresión:
P: Probabilidad de que un valor x sea igualado o excedido
y: Variable reducida, dada por la expresión:
u: Moda de la distribución
a: Parámetro de dispersión
γn: Valor medio esperado de la variable reducida
σn: Desviación estandar de la variable reducida
Cálculo de la Curva Intensidad - Duración - Frecuencia
ESTACIÓN LLACHAQUI
Año
Valores
Característicos
y
e
e
P
1
)
( u
x
a
y
n
n
X
y
x
u
X
n
a
19. Donde γn y σn son funciones sólo del tamaño de la muestra:
n 20 30 40 50 100 200
γn 0.52 0.54 0.54 0.55 0.56 0.57
σn 1.06 1.11 1.14 1.16 1.21 1.24
Interpolando se obtiene:
n
35
Precipitación máxima en 24 horas (mm)
K Pe
2 0.500 0.36651292 -0.154 21.45
3 0.333 0.90272046 0.322 24.66
5 0.200 1.49993999 0.853 28.24
10 0.100 2.25036733 1.520 32.74
25 0.040 3.19853426 2.363 38.41
50 0.020 3.90193866 2.988 42.63
100 0.010 4.60014923 3.609 46.81
200 0.005 5.29581214 4.227 50.97
500 0.002 6.21360726 5.043 56.47
Las estaciones de lluvia ubicadas en la zona, no cuentan con estaciones pluviográficas que permitan
obtener las intensidades máximas. Sin embargo estas pueden ser calculadas a partir de las lluvias
máximas en base al modelo de Dick y Pescke.
Donde:
Pd = Precipitación total (mm)
d = Duración en minutos
P24h = Precipitación máxima en 24 horas (mm)
Las curvas de intensidad - duración - frecuencia, se han calculado indirectamente, mediante:
Donde:
I = Intensidad máxima (mm/min)
K, m, n = Factores característicos de la zona de estudio
T = Periodo de retorno en años
t = Duración de la precipitación equivalente al tiempo de concentración (min)
Usaremos para el cálculo los datos de la serie original para estar del lado conservador:
0.54 1.125
Años Probabilidad y
Serie
Valor medio esperado de la
variable reducida
Desviación estandar de la
Variable Reducida
25
.
0
24 )
1440
(
d
P
P h
d
n
m
t
KT
I
21. Q : Descarga de diseño m
3
/sg
C: Coeficiente de escorrentia
I: Intensidad de precipitación mm/h
A: Area de la cuenca Km
2
1740.72
K: Coeficiente de uniformidad
Las fórmulas que definen los factores de la fórmula general, son las siguientes:
A) Tiempo de Concentración (Horas): 17.040 hr.
L: Longitud del cauce mayor Km 96.660
S: Pendiente promedio del cauce mayor m/m 0.051
B) Coeficiente de Uniformidad: 1.712
Tc: Tiempo de concentración Horas
C) Factor Reductor: 0.784
D) Lluvia Areal sobre la cuenca: 37.340
Pd: Precipitación máxima en 24 horas para el periódo de retorno (mm) 47.631
E) Intensidad de Precipitación máxima horaria (mm/h) 2.344
P: Lluvia areal sobre la cuenca (mm) 37.340
I1/Id: Isolínea de precipitación máxima horaria (11.00 mm/h, asumido) 11.00
0.171
F) Coeficiente de Escorrentia: 0.106
Pd: Precipitación máxima en 24 horas para el periódo de retorno (mm) 47.631
P0: Umbral de escorrentia = (5000/CN) - 50 28.125
CN: Número de curva (De acuerdo a tablas) 64.00
G) Descarga de Diseño (m
3
/s): 206.27 m3/s
DESCARGA MAXIMA EN LA SECCION DE INTERES POR EL METODO RACIONAL
MODIFICADO PARA Tr = 100 AÑOS
6
.
3
CIAK
Q
76
.
0
25
.
0
*
3
.
0
S
L
Tc
14
1 25
.
1
25
.
1
c
c
T
T
K
15
)
(
1
A
LOG
K
K
P
P d *
a
d
I
I
P
I
1
*
24
1
28
28
1
.
0
1
.
0
1
.
0
c
T
a
2
0
0
0
11
23
1
P
P
P
P
P
P
C
d
d
d
22. Q : Descarga de diseño m
3
/seg
A: Area de la cuenca Km
2
1740.72
Pe: Precipitación efectiva (mm)
Tp: Tiempo al pico (Hr)
Las fórmulas que definen los factores de la fórmula general, son las siguientes:
A) Tiempo de Concentración Tc (Horas): 7.029 hr.
L: Longitud del cauce mayor Km 96.66
S: Pendiente promedio del cauce mayor m/m 0.051
B) Tiempo al Pico (Tp): 4.259 hr.
D: Duración de la precipitación efectiva (horas) 0.083
C) Máximo potencial de retención (S): 5.625
CN: Número de la curva 64.000
D) Precipitación efectiva Pe (mm) 2.242 mm.
P: Precipitación máxima diaria (mm) 47.631
E) Descarga de Diseño (m
3
/s): 190.65 m3/s
DESCARGA MAXIMA EN LA SECCION DE INTERES CUENCA RIO GRANDE MEDIANTE EL
HIDROGRAMA UNITARIO SINTETICO DEL SOIL CONSERVATION SERVICE (SCS) PARA
Tr = 100 AÑOS
385
.
0
77
.
0
*
97
.
3
S
L
Tc
p
e
T
P
A
Q
*
*
208
.
0
c
p T
D
T *
6
.
0
*
5
.
0
10
1000
CN
S
)
*
32
.
20
(
)
*
08
.
5
( 2
S
P
S
P
Pe
23. Q(m3
/s) = 206.2726 Hoja Nº 01
Q(m3
/s) = 206.27 Hoja Nº 02
S = 0.0230 Pendiente (Manning)
Q(m3
/s) = 206.27 Caudal
S* = 0.0230 Pendiente Tramo (Manning)
QINST = QMAX.MED (1 + 2.66/A)0.3
1
QINST = QMAX.MED (1 +0.8 Lg T) 2
1.00
Q(m3
/s) = 206.27 Caudal
A = 1740.72 Area de la Cuenca en Km2
QINST = 206.37 Caudal Instantaneo
Q(m3
/s) = 206.37 Caudal de Diseño
SECCION ESTABLE O AMPLITUD DE CAUCE ( B )
Q (M3
/S)
3000
2400
1500
1000
500
206.37 B2 = 70.00
( * ) Aplicable caudales mayores 100 m3
/s
B = 4.44 Q0.5
QM3/S = 206.37 Caudal de Diseño (m3/s)
B = Ancho Estable del Cauce (m)
B = 63.78 m.
B = K1 Q1/2
CONDICIONES DE FONDO DE RIO K1
Fondo y orillas de arena 5.70
Fondo arena y orillas de material cohesivo 4.20
Fondo y orillas de material cohesivo 3.60
Fondo y orillas de grava 2.90
Fondo arena y orillas material no cohesivo 2.80
SELECCIONAR >>> >>>>> >>>>>>>>
>>>>> K1 = 2.90
QM3/S = 206.37 Caudal de Diseño (m3/s)
B = Ancho Estable del Cauce (m)
B = 41.66 m.
INFORMACION BASICA PAG. ANTERIOR
INGRESAR EL CAUDAL Y PENDIENTE
CAUDAL INSTANTANEO - Metodo de Fuller
USAR SOLO CON EL CAUDAL MAXIMO MEDIO (PROMEDIO
MENSUAL)
METODO DE SIMONS Y HENDERSON
SELECCIONAR FORMULA >>>> (1) ó (2)
RECOMENDACIÓN PRACTICA
ANCHO ESTABLE ( B2 )
200.00
190.00
CALCULOS JUSTIFICATORIOS
120.00
100.00
70.00
METODO DE BLENCH - ALTUNIN
METODO DE PETITS
24. Fb = Fbo(1+0.12C)
Fbo = D501/3
B = 1.81(Q Fb/Fs)1/2
QM3/S = Caudal de Diseño (m3/s)
Fb = Factor de fondo de cauce del Rio (Tabla)
Fs = Factor de Orilla de cauce de Rio (Tabla)
Factor de Fondo Fb
Material Fino 0.80
Material Grueso 1.20
SELECCIONAR >>>>>>>>>> >>>>>> Fb = 1.20
Factor de Orilla Fs
Materiales sueltos (Barro y arena) 0.10
Materiales ligeramente cohesivos (barro arc. Fang.) 0.20
Materiales cohesivos 0.30
SELECCIONAR >>>>>>>>>>>>>>>>
>>>>>> Fs = 0.30
B = 52.00 m.
B = (Q1/2
/S1/5
) (n K 5/3
)3/(3+5m)
Q = 190.00 Caudal de Diseño (m3/s)
S = 0.01560 PendienteTramo Obra
n = Coeficiente de rugosidad
K = Coeficiente Material del Cauce (Tabla)
m = Coeficiente de Tipo de Rio (Tabla)
Valores rugosidad de Manning (n) n
Cauce con fondo solido sin irregularidades 0.025
Cauces de rio con acarreo irregular 0.030 - 0.029
Cauces de Rios con Vegetacion 0.033 - 0.029
Cauces naturales con derrubio e irregularidades 0.033
Cauces de Rio con fuerte transporte de acarreo 0.035
Torrentes con piedras de tamaño de una cabeza 0.040 - 0.036
Torrentes con derrubio grueso y acarreo movil 0.045 - 0.050
SELECCIONAR >>>>>>>>>>>>>>>>
>>>>> n = 0.032
Descripcion K
Material de cauce muy resistente 3 a 4
Material facilmente erosionable 16 a 20
Material aluvial 8 a 12
Valor practico 10
SELECCIONAR >>>>>>>>>>>>>>>>
>>>>>> K = 16.00
Descripcion m
Para rios de montaña 0.5
Para cauces arenosos 0.7
Para cauces aluviales 1.0
SELECCIONAR >>>>>>>>>>>>>>>>
>>>>> m = 1.00
B = 47.53 m.
B
70.00 1
63.78 1
41.66 1
52.00 1
47.53
51.24 4
>>>>> B = 80.00
Justificar:
Metodo de Blench - Altunin
METODO DE MANNING
SELECCIÓN DEL ANCHO ESTABLE
SELECCIONAR >>>>>>>>>
Recomendación Practica
Metodo de Pettis
Metodo de Simons y Henderson
Metodo de Manning
PROMEDIO REDONDEADO
25. Se selecciona este ancho porque en el tramo donde se va a ejecutar el
puente, se ha venido encauizando con anchos similares, con la
ejecución de encauzamiento con diques secos.
26.
27.
28.
29. B) VERIFICACION DE MUROS DE ESTABILIDAD DE MUROS
α: Angulo de inclinacion de muro 0.00
φ: Angulo de friccion del material a proteger 31.80
ε: Angulo del talud sobre el muro con la horizontal 10.00
ɗ: 31.80
β: 69.44
Ka: Coeficiente de en´puje activo m 0.59
ϒs: Peso especifico del suelo t/m3 1.55
H: altura de actuacion del empuje m 3.50
h: altura del muro m 3.50
b: base del muro despresiando los escalones externos m 2.00
a: Ancho del muro en la cima m 1.00
Ea: Empuje activo tn/m 6.64
A: area del gabion m2 5.50
d: aplicación del empuje activo m 1.26
w: peso por unidad de longitud kg/m 9.36
q: Sobrecarga en el talud tn/m2 0.50
hs: m 0.32
C) VERIFICACION DE LA SEGURIDAD AL DESLIZAMIENTO
DISEÑO DE GAVIONES
30. Ev: Componente vertical del empuje activo 5.26
Eh: Comonente horizontal del enpuje activo 4.06
ϒg: peso especifico del gavion tn/m3 1.70
n: 0.30
ϒr: peso especifico de la roca kg/m3 2.43
Cd: Coeficiente al deslizamiento 2.23 ok
2.- VERIFICACION DE LA SEGURIDAD AL VUELCO
Mv: Momento de volteo 6.61
Mr: Momento resistente 18.89
S´: Distancia entre el fulcro y el punto horizontal 1.53
de aplicación del empuje medida sobre la horizontal
S´´: 1.16
Xg: cordenadas del centro de gravedad respecto a la base 1.16
Yg: Cordenadas del centro de gravedad 1.27
Cv Coeficiente de volteamiento 2.86 ok
2.2 VERIFICACIOB DE LAS TENSIONES TRANSMITIDAS AL TERRENO
e: Excentricidad de la resultante 0.16
N: Resultante de las fuezas normales a la base del muro 14.61
e<B/6 0.2 < 0.33
e´: 0.84
σ1: 10.8 10.81
σ2 -2.23