03. INFORME HIDROLOGIA

CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
on sor ci o
C
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
ESTUDIO DE HIDROLOGIA Y DRENAJE
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
on sor ci o
C
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Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
V
ial Matarani
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CONESUPSA S.A.
MEMORIA DESCRIPTIVA
CAPITULO I
1
INTRODUCCION
1 .1
GENERALIDADES
La Región por la que se desarrolla la Carretera Desvio Quilca – Matarani, corresponde a áreas
de desierto costero del sur peruano y a las estribaciones de la cordillera andina, con
precipitación escasa y de carácter estacional.
En lo que respecta a las cuencas colectoras de los cursos hídricos comprometidos, la cuenca
del Río Quilca (único curso hídrico de gran magnitud que cruza el trazo de la vía) comprende
mas de 12,000 Km2 de área colectora que incluyen zonas de alta precipitación de carácter
estacional y distribución errática.
Las cuencas de los demás cursos de agua son de relativamente pequeña extensión y se
distribuyen, principalmente dentro de la zona costera o bajo andina presentando mucha menor
precipitación y un patrón de distribución marcadamente más errático que el del Río Quilca.
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Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
1 .2
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CONESUPSA S.A.
OBJETIVOS
El presente Estudio, persigue alcanzar los siguientes objetivos:



1 .3
Evaluar desde el punto de vista hidráulico, las estructuras de drenaje existentes.
Evaluar las características hidrológicas y geomorfológicas de las quebradas y/o
subcuencas que interceptan la vía proyectada.
Proponer las diversas obras de drenaje que requieran ser proyectadas de acuerdo a la
Evaluación de las estructuras existentes y a la exigencia hidrológica e hidrodinámica del
área del Proyecto Vial, con la finalidad de garantizar su estabilidad y permanencia.
AREA DE ESTUDIO
El área de estudio se encuentra ubicada en el departamento de Arequipa y une el distrito
costero de Quilca con la ciudad portuaria de Matarani, entre los paralelos 16°39'44” y 16°59'
45” de latitud sur y los meridianos 72°36'48” y 72°06'16” de longitud oeste. Los accidentes
orográficos de la línea divisoria alcanzan cotas hasta los 1380 m.s.n.m. en Quebradas y los
4540 m.s.n.m. en la Cuenca del Río Quilca.
2
DESCRIPCION GENERAL DE LA ZONA DEL ESTUDIO
2.1
HIDROGRAFIA
El drenaje de la zona en Estudio está constituido por numerosas quebradas que vierten sus
aguas al Oceano Pacifico, el cual constituye el colector natural principal de la zona, formando
un drenaje de tipo radial y dendrítico, pertenecientes a la vertiente del Pacifico.
2.2
CLIMA Y PRECIPTACION
El Clima de la zona en Estudio de la Carretera Desvio Quilca – Matarani, presenta las
siguientes caracteristicas: La Precipitación Pluvial en la franja arida y desertica por donde
discurre la Carretera tiene valores de escasa precipitaciones, que se presentan en los meses
de Febrero a Mayo, según el Cuadro Nº 02 de las Precipitaciones Maxima en 24 Horas –
Estación Camana. La temperatura corresponde al tipo semi – calida observandose un
promedio anual de 18 ºC, la temperatura promedio mensual maxima alcanza los 27 ºC, y la
temperatura promedio mensual mínima esta alrededor de los 10 ºC.
2.3
VEGETACION
La cubierta vegetal natural del área de estudio es realmente muy escasa, el porcentaje de
precipitación existente en la zona imposibilita el desarrollo de una cobertura vegetal coherente,
presentando muy esporadicos e irregulares manchales de tillandsias pequeñas y
achaparradas, que adquieren mayor vigor en algunas “lomas”, al amparo de cierta humedad
temporal que por su altitud, logran captar y condesar determinada cantidad del vapor de agua
de los vientos procedentes del pacifico.
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RELIEVE
La zona en Estudio presenta dos tipos de paisajes que a su vez determina la caracteristicas de
los suelos. El grupo Fluvial eutrico (irrigado), que se ubica en el valle del Rio Quilca y el Litosol
desertico, ubicado longitudinalmente entre el Desvio Quilca – Rio Quilca y del Rio Quilca –
Matarani.
2.5
CONDICIONES TOPOGRAFICAS
El Tramo Desvio Quilca –Quilca, es una vía de trocha carrozable transcurre inicialmente por
terreno plano – ondulado y finalmente por terreno accidentado, sigueindo en general el
desarrollo topografico del terreno conservando cierta altura respecto al nivel del mar. La vía es
usado frecuentemente por las Empresas de Transporte urbano que cubre la Ruta Camana Quilca, las vías es íntegramente de la carretera longitudinal de la Panamericana Sur.
Asimismo el Tramo Quilca – Matarani no existe carretera, trocha ni camino alguno que le de
continuidad. Este sector transcurre por terrenos de topografia ondulada – accidentada con
predominio de material rocoso que demandara fuerte movimiento de tierra en el diseño de esta
vía.
3
ESTUDIO DE HIDROLOGIA
3.1
ANALISIS HIDROLOGICO
3.1.1 INFORMACION BASICA
La información básica que se ha utilizado para la elaboración del análisis hidrológico es
la siguiente:
3.1.1
INFORMACION CARTOGRAFICA
La cartografía utilizada en este proyecto se refiere a las cartas obtenidas del “Instituto
Geográfico Nacional” (IGN) a escala 1:100,000, habiéndose empleado 14 hojas
correspondientes al Departamento de Arequipa:
Huambo
Hoja 32 – r
Chivay
Hoja 32 – s
Callali
Hoja 32 – t
Lagunillas
Hoja 32 – u
La Yesera
Hoja 33 – q
Aplao
Hoja 33 – r
Arequipa
Hoja 33 – s
Characato
Hoja 33 – t
Ichuña
Hoja 33 – u
Camana
Hoja 34 – q
Mollendo
Hoja 34 – r
La Joya
Hoja 34 – s
Puquina
Hoja 34 – t
Omate
Hoja 34 – u
Planos que cubren toda el área actual del proyecto vial, en Estudio.
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3.1.2
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INFORMACION PLUVIOMETRICA
La oficina general de estadística e informática del Servicio Nacional de Meteorología e
Hidrología (SENAMHI), ha proporcionado el procesado de las alturas de lluvia
correspondiente a una estación meteorológica que esta entidad mantiene en el área
del proyecto.
La Estación considerada y que operan en el área, son:
1) Estación “Camana” que esta ubicada en un punto de coordenadas: 72º41’ de
Longitud Sur y 16º36’ de Latitud Oeste. Esta estación tiene un listado
correspondiente a 30 años de registro.
2) Estación “Mollendo” que esta ubicada en un punto de coordenadas: 72º01’ de
Longitud Sur y 17º02’ de Latitud Oeste. Esta estación tiene un listado
correspondiente a 11 años de registro.
La ubicación y características de las estaciones pluviométricas localizadas en la zona
de estudio o cercanas a ella, se presentan a continuación en el Cuadro N° 01.
CUADRO Nº 01
ESTACIONES PLUVIOMETRICAS EN LA ZONA DEL ESTUDIO
Ubicación
Estación
Provincia
Longitud
Latitud
Pluviométrica
Sur
Oeste
Camana
72º41’
16º36’
Camana
Mollendo
72º01’
17º02’
Islay
Fuente: Elaborado por el SENAMHI.
Altitud
(msnm)
15
13
En los cuadros Nº 02 y 03 se presentan las series históricas de precipitaciones
máximas en 24 horas, proporcionadas por Senamhi.
Asimismo, en los Anexos, se presentan los registros de precipitación proporcionados
por Senamhi.
3.1.3
FENOMENO DEL NIÑO
El Niño es un fenómeno, muy complejo que se debe a la interacción océano
atmósfera que trae aguas calientes frente a la costa del Océano Pacífico de
Ecuador y Perú; la elevación de temperatura de las aguas del mar trae como
consecuencia precipitaciones torrenciales de convección. El incremento de las lluvias
y el desarrollo de huracanes han ocasionado destrucción de ciudades, viviendas,
industrias, servicios, líneas de transmisión, carreteras y puentes.
Hasta principios del año 80 se pensaba que el fenómeno afectaba solamente a los
departamentos del Norte del Perú pero en la actualidad con estudios más recientes se
viene comprobando que sus efectos abarcan toda la nación y otras naciones.
El Niño según el Instituto Geofísico del Perú es un fenómeno oceanográfico
controlado por la atmósfera que se presenta periódicamente y se manifiesta por la
presencia de aguas muy cálidas frente a las costas ecuatorianas y peruanas lo que
causa lluvias torrenciales.
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De acuerdo a estudios de Víctor Eguiguren se conoce de ocurrencias del fenómeno
en el siglo XIX y se llegó a la conclusión que este fenómeno se había presentado en
los años: 1804, 1814, 1817, 1821, 1824, 1828, 1837, 1845, 1864, 1871, 1877, 1878,
1884 y 1891, con intervalos irregulares de cuatro y diez años y en algunos de dos
años seguidos. En el siglo XX, El Niño se ha presentado en dieciocho (18)
portunidades (24 años) también con intervalos irregulares, pero cinco han sido de una
magnitud mayor y son los que han producido mayores perjuicios al Norte del Perú.
Los años de ocurrencia del Fenómeno El Niño en el siglo pasado han sido los
siguientes:
Año 1918
Año 1925 –1926 *
Año 1929
Año 1932
Año 1939
Año 1940 – 1941
Año 1943
Año 1951
Año 1957
Año 1965
Año 1969
Año 1972 - 1973
Año 1976
Año 1983 – 1984 *
Año 1987
Año 1991 – 1993 *
Año 1997 – 1998 *
* Años que ocasiono mayores
daños.
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CUADRO Nº 02
PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 HORAS - ESTACIÓN CAMANA
PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS (mm)
OFICINA GENERAL DE ESTADISTICA E INFORMATICA
SENAMHI
LAT.
:
16° 36' "S"
DPTO.
LONG. :
72° 41' "W"
PROV.
ALT.
:
15 msnm.
DIST.
: AREQUIPA
: CAMANA
: SAMUEL PASTOR
AÑO
1964
1965
1966
1967
1968
1969
1970
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
ENE
0.0
0.0
2.1
0.0
1.0
0.0
0.0
3.5
0.0
16.4
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.3
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
2.4
0.0
0.9
0.0
0.2
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
FEB
0.0
0.0
0.0
2.5
0.0
0.0
0.4
0.0
0.0
0.5
0.0
0.2
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.5
1.2
0.0
0.0
0.0
0.0
0.4
0.0
0.5
0.0
0.0
MAR
0.1
0.0
0.0
0.0
0.0
0.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
ABR
0.0
S/D
0.0
0.0
0.0
0.6
0.0
0.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
1.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
MAY
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.2
0.0
0.0
1.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
JUN
S/D
0.0
0.0
0.0
2.5
2.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.8
10.3
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
JUL
0.0
0.0
0.0
2.0
0.0
1.7
0.0
0.0
4.5
0.0
0.8
0.0
1.0
2.1
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
1.2
0.1
0.0
2.9
0.0
4.4
0.0
0.5
0.0
0.0
0.0
AGO
0.0
5.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
5.2
2.6
0.0
0.9
0.0
4.8
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.9
1.7
1.4
0.0
0.0
0.0
0.3
0.0
0.4
0.0
0.0
0.5
SET
0.0
0.0
0.0
0.6
0.5
0.5
0.0
1.0
3.0
0.0
1.9
0.9
0.7
0.0
0.0
0.0
S/D
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
2.2
0.0
0.0
0.0
1.4
0.0
0.0
0.0
0.8
0.0
1.2
OCT
0.0
0.0
6.0
1.1
0.3
0.0
0.0
0.0
4.3
0.0
0.0
0.0
0.9
0.0
1.3
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
1.2
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
NOV
0.0
0.0
1.5
0.0
0.0
13.0
0.0
0.0
4.8
0.0
0.0
8.0
0.2
0.0
1.8
0.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.7
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
3.0
DIC
0.0
0.0
0.0
2.4
0.0
0.5
0.0
0.6
5.4
0.0
0.8
1.8
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
6.5
0.0
0.0
0.0
1.0
3.6
2.3
0.0
0.0
0.4
0.0
0.0
0.0
0.6
0.0
Pmáx(mm)
0.1
5.0
6.0
2.5
2.5
13.0
0.4
5.2
5.4
16.4
1.9
8.0
10.3
2.1
1.8
0.5
0.0
0.3
6.5
0.0
0.0
0.9
2.2
3.6
2.3
2.9
1.4
4.4
0.4
0.5
0.8
0.6
3.0
Max
Prom.
Min.
D.Est.
16.4
0.8
0.0
2.9
2.5
0.2
0.0
0.5
0.5
0.0
0.0
0.1
1.5
0.1
0.0
0.3
1.0
0.0
0.0
0.2
10.3
0.5
0.0
1.9
4.5
0.6
0.0
1.2
5.2
0.7
0.0
1.5
3.0
0.5
0.0
0.8
6.0
0.5
0.0
1.3
13.0
1.0
0.0
2.7
6.5
0.8
0.0
1.6
16.4
3.4
0.0
3.9
INFORME FINAL
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V
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CONESUPSA S.A.
Fig. Nº 1 ESTACION CAMANA
HISTOGRAMA DE PRECIPITACIONES MAXIMAS
EN 24 HORAS
18.0
16.0
PRECIPITACION (mm)
14.0
12.0
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
0.0
1964
1966
1968
1970
1972
1974
1976
1978
1980
1982
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
AÑO
Fig. Nº 2 ESTACION CAMANA
VARIACIONES DE LA PRECIPITACION MENSUAL
MAXIMA EN 24 HORAS
Min.
Prom.
Max
18.0
PRECIPITACION (mm)
16.0
14.0
12.0
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
0.0
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
MES
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
INFORME FINAL
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CUADRO Nº 03
A.- PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 HORAS - ESTACIÓN MOLLENDO
OFICINA GENERAL DE ESTADISTICA E INFORMATICA
SENAMHI
DPTO.
: 17° 02' "S"
LAT.
PROV.
LONG. : 72° 01' "W"
PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS (mm)
DIST.
: 13 msnm.
ALT.
: AREQUIPA
ISLAY
: CAMANA
PASTOR
MOLLENDO
: SAMUEL
AÑO
1972
1973
1974
1975
1996
1997
2003
2004
2005
2006
2007
ENE
0.0
4.0
0.0
0.0
0.0
2.1
0.0
0.0
0.0
0.0
0.1
FEB
0.4
11.7
0.0
0.0
0.0
1.0
0.1
0.0
0.0
0.0
0.0
MAR
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
S/D
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
ABR
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
S/D
0.0
0.0
0.0
S/D
MAY
4.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.2
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
JUN
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
JUL
7.1
0.0
1.8
0.0
0.0
1.0
0.0
0.2
0.0
0.0
0.0
AGO
2.5
0.0
1.0
0.0
4.0
0.8
0.0
1.1
0.0
0.0
0.0
SET
5.7
0.0
0.0
1.4
0.0
3.2
0.0
0.0
0.0
0.0
1.1
OCT
7.8
0.0
0.0
0.0
0.0
0.1
0.0
0.0
0.0
0.0
S/D
NOV
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
S/D
DIC
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
1.0
0.0
0.0
0.0
2.3
0.0
Pmáx(mm)
7.8
11.7
1.8
1.4
4.0
3.2
0.1
1.1
0.0
2.3
1.1
Max
Prom.
Min.
D.Est.
4.0
0.6
0.0
1.3
11.7
1.2
0.0
3.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
4.0
0.4
0.0
1.2
0.0
0.0
0.0
0.0
7.1
0.9
0.0
2.1
4.0
0.9
0.0
1.3
5.7
1.0
0.0
1.8
7.8
0.8
0.0
2.5
0.0
0.0
0.0
0.0
2.3
0.3
0.0
0.7
11.7
3.1
0.0
3.6
INFORME FINAL
on sor ci o
C
V
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
ial Matarani
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Fig. Nº 3 ESTACION MOLLENDO
HISTOGRAMA DE PRECIPITACIONES MAXIMAS
EN 24 HORAS
14.0
PRECIPITACION (mm)
12.0
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
0.0
1972
1973
1974
1975
1996
1997
2003
2004
2005
2006
2007
AÑO
Fig. Nº 4 ESTACION MOLLENDO
VARIACIONES DE LA PRECIPITACION MENSUAL
MAXIMA EN 24 HORAS
Max
Prom.
Min.
14.0
PRECIPITACION (mm)
12.0
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
0.0
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
MES
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
INFORME FINAL
on sor ci o
C
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CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
ial Matarani
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
3.1.4
3.2
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
INFORMACION HIDROMETRICA
Las quebradas que cortan el trazo que atraviesa relieves deserticos de la carretera en
Estudio, no cuentan con estaciones de medición de caudales. Las quebradas
existentes en la cuenca del Río Quilca, constituyen en las principales fuentes de agua
y en los principales drenes colectores.
HIDROLOGIA ESTADISTICA
El análisis de frecuencias referido a precipitaciones máximas diarias, tiene la finalidad de
estimar precipitaciones máximas para diferentes períodos de retorno, mediante la aplicación de
modelos probabilísticos, los cuales pueden ser discretos o continuos, cuya estimación de
parámetros se ha realizado mediante el Método de Momentos.
Los métodos probabilísticos que mejor se ajustan a valores extremos máximos, utilizados en la
formulación del presente Estudio son:



Distribución Log Normal
Distribución Valor Extremo Tipo I o Ley de Gumbel
Distribución Log – Pearson Tipo III
3.2.1
DISTRIBUCION LOG NORMAL
F( y ) 
1
2 y



c
1  y y

2
  y




2
dy
Siendo:
y = Inx, es la variable aleatoria normalmente distribuida con media μy y variancia σ 2y
μy = parámetro de escala
σy = parámetro de forma
3.2.2
DISTRIBUCION VALOR EXTREMO TIPO I O LEY DE GUMBEL
La Distribución Gumbel o doble exponencial conocida también como de valor extremo
Tipo I, tiene la siguiente distribución de probabilidades.
F( x )  e  e

  ( x )
1.2825

    0.45
Siendo α y β parámetros de escala y de posición del modelo, respectivamente.
INFORME FINAL
on sor ci o
C
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Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
3.2.3
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
DISTRIBUCION LOG PEARSON TIPO III
Esta distribución es una de las series de funciones derivadas por Pearson.
La función de distribución de probabilidades es:
F( X )
1

e
 ( )
 (1.nx  )

( Lnx   )  1

dx
En este caso se tienen las relaciones adicionales siguientes:
    
 2   2
2
 

Siendo  el sesgo.
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CONESUPSA S.A.
B.2. Precipitaciones Máximas Extremas en 24 hrs
B.2.1. Distribución Normal
T (años)
P
w
z
P
2
5
10
20
25
50
100
500
0.5000
0.2000
0.1000
0.0500
0.0400
0.0200
0.0100
0.0020
1.17741
1.79412
2.14597
2.44775
2.53727
2.79715
3.03485
3.52551
0.000
0.841
1.282
1.645
1.751
2.054
2.327
2.879
(mm)
3.70
7.00
8.72
10.15
10.56
11.75
12.82
14.98
Normal Distribution
20
15
Value
Actual Data
10
5
Distribution
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
-5
Weibull Probability
B.2.2. Distribución Log Normal
T (años)
P
w
z
Log P
P
2
5
10
20
25
50
100
500
0.5000
0.2000
0.1000
0.0500
0.0400
0.0200
0.0100
0.0020
1.17741
1.79412
2.14597
2.44775
2.53727
2.79715
3.03485
3.52551
0.000
0.841
1.282
1.645
1.751
2.054
2.327
2.879
0.311316263
0.761059078
0.996376187
1.190650832
1.247233729
1.409241412
1.554939235
1.849823594
(mm)
2.05
5.77
9.92
15.51
17.67
25.66
35.89
70.77
2 Parameter Log Normal
20
15
Value
Actual Data
10
5
Distribution
0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Weibull Probability
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B.2.3. Distribución Log Pearson III
T (años)
P
w
z
KT
Log P
2
5
10
20
25
50
100
500
0.5000
0.2000
0.1000
0.0500
0.0400
0.0200
0.0100
0.0020
1.17741
1.79412
2.14597
2.44775
2.53727
2.79715
3.03485
3.52551
0.00
0.84
1.28
1.65
1.75
2.05
2.33
2.88
0.079
0.855
1.219
1.498
1.576
1.791
1.973
2.314
0.3537844
0.7684022
0.9627406
1.1120309
1.1536667
1.2683831
1.3659821
1.5479644
P
(mm)
2.26
5.87
9.18
12.94
14.25
18.55
23.23
35.32
Log Pearson Type III
20
15
Value
Actual Data
10
5
Distribution
0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Weibull Probability
B.2.4. Distribución Extrema Tipo I- Gumbel
T (años)
KT
P (mm)
2
5
10
20
25
50
100
500
-0.1643
0.7195
1.3046
1.8658
2.0438
2.5923
3.1367
4.3947
3.05
6.52
8.81
11.01
11.71
13.86
16.00
20.93
Gumbel Extremal Type I
20
15
Value
Actual Data
10
5
0
Distribution
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
-5
Weibull Probability
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on sor ci o
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CONESUPSA S.A.
ESTACIÓN CAMANA
C. PRUEBAS DE NORMALIDAD PARA LA DISTRIBUCIÓN NORMAL
ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 HORAS EN CAMANA
C.1. Coeficiente de simetría
Media Aritmética
Desviación Estándar
Coeficiente de Asimetría
Numero de datos
Variación del Coeficiente de Asimetría
Desv. Est. Coef. de Asimetría
Confiabilidad
a
u
Lim conf. -Superior
Lim conf. - Inferior
=
=
=
=
=
95%
0.05
1.96
2.6725
0.9194
C.2. Prueba Chi Cuadrado
Orden
=
=
=
=
=
=
3.70
3.92
1.79592
30
0.20000
0.44721
xmax =
16.4
xmin =
0.1
Numero de intervalos(NC) =
1.33Ln(N)+1 =
Amplitud del intervalo(Dx) = xmax-xmin
=
3.26
NC-1
LCI1 =
xmin-(Dx/2) =
-1.53
LCS1 =
LCI1+Dx =
1.73
AÑO
Pmax (mm)
1
1964
0.1
Lim Inf
Lim Sup
Número
fmi
2
3
4
5
6
7
1981
1970
2003
1979
2004
2006
0.3
0.4
0.4
0.5
0.5
0.6
-1.53
3.26
6.52
9.78
13.04
16.3
3.26
6.52
9.78
13.04
16.3
19.56
19
7
1
2
0
1
0.6333
0.2333
0.0333
0.0667
0.0000
0.0613
8
2005
0.8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
1996
2001
1978
1974
1977
1997
1999
1967
1968
2000
2007
1998
2002
1965
1971
1972
1966
1982
1975
1976
1969
1973
0.9
1.4
1.8
1.9
2.1
2.2
2.3
2.5
2.5
2.9
3.0
3.6
4.4
5.0
5.2
5.4
6.0
6.5
8.0
10.3
13.0
16.4
6
Rango
30
x0.95,3
x2-muestra
Fmi
0.6333
0.8667
0.9000
0.9667
0.9000
0.9613
zi
-0.1114
0.7201
1.5515
2.3829
3.2143
4.0458
F(xi)
pxi
0.4557
0.7643
0.9396
0.9914
0.9993
1.0000
0.4557
0.3086
0.1754
0.0518
0.0597
0.0006
X2 =
x2
2.0783
0.5506
3.4506
0.1279
1.7922
176.2301
184.2297
7.82
184.2297
La distribución NO es Normal
INFORME FINAL
on sor ci o
C
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
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ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
ESTACIÓN CAMANA
D. PRUEBA DE BONDAD DE AJUSTE PARA DISTRIBUCIÓN LOGNORMAL
ANALISIS ESTADISTICO DE PRECIPITACION MÁXIMA EN 24 HORAS EN CAMANA
D.1. Prueba del coeficiente de simetría
Media Aritmética
Desviación Estándar
Coeficiente de Asimetría
Numero de datos
Variación del Coeficiente de Asimetría
Desv. Est. Coef. de Asimetría
Coeficiente de asimetría
Confiabilidad
=
a
=
u
=
Lim conf. -Superior =
Lim conf. - Inferior =
=
=
=
=
=
=
0.311316
0.53
-0.4798149
30
8.0298464
2.8336984
95%
0.05
1.96
5.0742
-6.034
xmax=
1.2148
xmin=
-1.0000
Numero de intervalos(NC) =
1.33Ln(N)+1 =
6
Amplitud del intervalo(Dx) =xmax-xmin =
0.4429688
NC-1
LCI1 =
xmin-(Dx/2) = -1.2214844
LCS1 =
LCI1+Dx =
-0.7785156
D.2. Prueba Chi Cuadrado Distribución Log Normal
AÑO
Log P
1964
-1.000000
1981
1970
2003
1979
2004
2006
-0.522879
-0.397940
-0.397940
-0.301030
-0.301030
-0.221849
2005
-0.096910
1996
2001
1978
1974
1977
1997
1999
1967
1968
2000
2007
1998
2002
1965
1971
1972
1966
1982
1975
1976
1969
1973
-0.045757
0.146128
0.255273
0.278754
0.322219
0.342423
0.361728
0.397940
0.397940
0.462398
0.477121
0.556303
0.643453
0.698970
0.716003
0.732394
0.778151
0.812913
0.903090
1.012837
1.113943
1.214844
Rango
Lim Inf
-1.22
-0.78
-0.34
0.11
0.55
0.99
Lim Sup
-0.78
-0.34
0.11
0.55
0.99
1.44
N°
fmi
1
3
5
10
8
3
0.0333
0.1000
0.1667
0.3333
0.2667
0.1000
Fmi
0.0333
0.1333
0.3000
0.4667
0.7333
0.8333
zi
-2.0390
-1.2103
-0.3815
0.4473
1.2761
2.1049
F(xi)
0.0207
0.1131
0.3514
0.6727
0.8990
0.9823
pxi
0.0207
0.0924
0.2383
0.5596
0.2264
0.0833
30
x0.95,3
x2-muestra
x2
0.2302
0.0189
0.6465
2.7443
0.2152
0.1003
3.9555
7.820
3.956
La distribución es LogNormal
INFORME FINAL
on sor ci o
C
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
3.2.4
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
PRUEBAS DE BONDAD DEL AJUSTE
En la teoría estadística, las pruebas de bondad del ajuste más conocidas son la  2 y
la Kolmogorov – Smirno A continuación se describen brevemente.
a) Prueba Kolmogorov - Smirnov
Esta prueba consiste en comparar el máximo valor absoluto de la diferencia D
entre la función de distribución de probabilidad observada Fo (xm) y la estimada
F (xm):
D  máxF0  X m   F  X m 
Con un valor crítico d que depende del número de datos y el nivel de significancia
seleccionado (Cuadro Nº 04). Si Dd, se acepta la hipótesis nula. Esta prueba
tiene la ventaja sobre la prueba de  2 de que compara los datos con el modelo
estadístico sin necesidad de agruparlos. La función de distribución de
probabilidad observada se calcula como:
F0  X m   1 
m
n 1
Donde m es el número de orden de dato xm en una lista de mayor a menor y n
es el número total de datos. (Aparicio, 1996)
CUADRO Nº 04
VALORES CRÍTICOS d PARA LA PRUEBA
KOLMOGOROV - SMIRNOV
TAMAÑO DE
LA MUESTRA
 = 0.10
 = 0.05
 = 0.01
5
10
15
20
25
30
35
40
0.51
0.37
0.3
0.26
0.24
0.22
0.2
0.19
0.56
0.41
0.34
0.29
0.26
0.24
0.22
0.21
0.67
0.49
0.4
0.35
0.32
0.29
0.27
0.25
Fuente: Elaborado por el Comsultor.
INFORME FINAL
on sor ci o
C
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
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ial Matarani
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CONESUPSA S.A.
ESTACIÓN CAMANA
E. PRUEBA DE BONDAD DE AJUSTE KOLMOGOROV - SMIRNOV
E.1 DATOS ESTADÍSTICOS
Normales
Media Aritmética
Desviación Estándar
Coeficiente de Asimetría
Numero de datos
Variación del Coef. de Asimetría
Desv. Est. Coef. de Asimetría
=
=
=
=
=
=
3.697
3.921
1.796
30.000
0.200
0.447
=
=
=
=
=
=
=
0.311
0.534
-0.480
30.000
8.030
2.834
-0.080
Logarítmica
Media Aritmética
Desviación Estándar
Coeficiente de Asimetría
Numero de datos
Variación del Coef. de Asimetría
D.S. Coef As
k
E.2. Prueba Kolgomorov-Smirnov para distribución Normal
Intervalo
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
Probabilidad
0.125
0.250
0.375
0.500
0.625
0.750
0.875
1.000
z
-1.15035
-0.67449
-0.31864
0.00000
0.31864
0.67449
1.15035
NORMAL Número de
(mm)
datos
-0.8138
1.0520
2.4473
3.6967
4.9460
6.3413
8.2072
0
9
6
5
1
4
2
3
Frecuencia
Rango
Frecuencia
Acumulada
0.0000
0.3000
0.2000
0.1667
0.0333
0.1333
0.0667
0.1000
D
0.0000
0.3000
0.5000
0.6667
0.7000
0.8333
0.9000
1.0000
0.1250
0.0500
0.1250
0.1667
0.0750
0.0833
0.0250
0.0000
Max D
0.1667
E.3 Prueba Kolgomorov-Smirnov para distribución Log Normal
Intervalo
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
Probabilidad
0.125
0.250
0.375
0.500
0.625
0.750
0.875
1.000
z
-1.15035
-0.67449
-0.31864
0.00000
0.31864
0.67449
1.15035
LogNormal
-0.3035
-0.0492
0.1410
0.3113
0.4816
0.6718
0.9262
Exp(L-N)
(mm)
0.4971
0.8929
1.3836
2.0479
3.0313
4.6970
8.4364
Número de
datos
Frecuencia
Rango
4
4
1
3
7
2
6
3
Frecuencia
Acumulada
0.1333
0.1333
0.0333
0.1000
0.2333
0.0667
0.2000
0.1000
0.1333
0.2667
0.3000
0.4000
0.6333
0.7000
0.9000
1.0000
Max D
D
0.0083
0.0167
0.0750
0.1000
0.0083
0.0500
0.0250
0.0000
0.1000
INFORME FINAL
on sor ci o
C
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
E.4. Prueba Kolgomorov-Smirnov para distribución Log Pearson III
Intervalo
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
Probabilidad
0.125
0.250
0.375
0.500
0.625
0.750
0.875
1.000
z
-1.15035
-0.67449
-0.31864
0.00000
0.31864
0.67449
1.15035
Kt
-1.165
-0.623
-0.243
0.079
0.386
0.710
1.113
LP III
Exp LP (mm)
-0.3112
-0.0218
0.1813
0.3538
0.5176
0.6907
0.9063
Número de
datos
0.49
0.95
1.52
2.26
3.29
4.91
8.06
Frecuencia
Rango
4
5
1
4
5
2
6
3
Frecuencia
Acumulada
0.1333
0.1667
0.0333
0.1333
0.1667
0.0667
0.2000
0.1000
0.1333
0.3000
0.3333
0.4667
0.6333
0.7000
0.9000
1.0000
Max D
D
0.0083
0.0500
0.0417
0.0333
0.0083
0.0500
0.0250
0.0000
0.0500
E.5. Prueba Kolgomorov-Smirnov para distribución Gumbel
Intervalo
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
Probabilidad
0.125
0.250
0.375
0.500
0.625
0.750
0.875
1.000
T
1.143
1.333
1.600
2.000
2.667
4.000
8.000
Ym
K
-0.7321
-0.3266
0.0194
0.3665
0.7550
1.2459
2.0134
-1.1275
-0.7682
-0.4616
-0.1540
0.1903
0.6253
1.3054
P (mm)
Número de
datos
-0.72
0.68
1.89
3.09
4.44
6.15
8.82
Frecuencia
Rango
0
7
4
8
2
4
2
3
Frecuencia
Acumulada
0.0000
0.2333
0.1333
0.2667
0.0667
0.1333
0.0667
0.1000
0.0000
0.2333
0.3667
0.6333
0.7000
0.8333
0.9000
1.0000
Max D
D
0.1250
0.0167
0.0083
0.1333
0.0750
0.0833
0.0250
0.0000
0.1333
De la Estación Camana observamos:
Distribución Normal
Distribución Log Normal
Distribución Log PearsonTipo III
Distribución Gumbel




máx= 0.1667
máx= 0.1000
máx= 0.0500
máx= 0.1333
 Tabular (Cuadro N° 05, nivel de significancia 0.05, n=30) = 0.24
0.0500  0.1000  0.1333  0.1667 < 0.24
 máx  tab
Se aceptan las cuatroDistribuciones
Podemos concluir que los datos se ajustan a una Distribución Log Pearson Tipo III
por tener el menor  máx=0.0500
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
on sor ci o
C
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
3.2.5
CONCLUSIONES
Para la formulación del presente Estudio, se ha elegido los resultados de la
Distribución Log Pearson III, dado que según la prueba de bondad Kolmogorov –
Smirnov dicha distribución de probabilidades se ajusta satisfactoriamente a los datos
de la muestra. De acuerdo a los Terminos de Referencia que piden registros de
lluvias como minimo 20 años se ha escogido como datos de precipitación máxima en
24h a la Estación “Camana”.
3.2.6
PERIODO DE RETORNO Y VIDA UTIL DE LAS ESTRUCTURAS DE DRENAJE
La selección del caudal de diseño para el cual debe proyectarse un elemento del
drenaje superficial está relacionada con la probabilidad o riesgo que ese caudal sea
excedido durante el periodo para el cual se diseña la carretera. En general, se
aceptan riesgos más altos cuando los daños probables que se produzcan, en caso de
que discurra un caudal mayor al de diseño, sean menores y los riesgos aceptables
deberán ser muy pequeños cuando los daños probables sean mayores.
El riesgo o probabilidad de excedencia de un caudal en un intervalo de años está
relacionado con la frecuencia histórica de su aparición o con el periodo de retorno.
En el Cuadro Nº 05, se muestran los valores del riesgo de excedencia del caudal de
diseño, durante la vida útil del elemento de drenaje para diversos períodos de retorno.
CUADRO Nº 05
RIESGO DE EXEDENCIA (%) DURANTE LA VIDA UTIL PARA
DIVERSOS PERIODOS DE RETORNO
PERIODO DE
RETORNO
(años)
10
15
20
25
50
100
500
1000
10000
VIDA ÚTIL DE LAS OBRAS
10
65.13%
49.84%
40.13%
33.52%
18.29%
9.56%
1.98%
1.00%
0.10%
20
87.84%
74.84%
64.15%
55.80%
33.24%
18.21%
3.92%
1.98%
0.20%
(años)
25
92.82%
82.18%
72.26%
63.96%
39.65%
22.22%
4.88%
2.47%
0.25%
50
99.48%
96.82%
92.31%
87.01%
65.38%
39.50%
9.30%
4.88%
0.50%
100
99.99%
99.90%
99.41%
98.31%
86.74%
63.40%
18.14%
9.52%
0.75%
Fuente: Elaborado por el Comsultor.
Según los Terminos de Referencia se recomienda adoptar periodos de retorno no
inferiores a 10 años para las cunetas. Para las alcantarillas y zanjas de drenaje, el
periodo de retorno aconsejable es de 20 años. Para los pontones, el periodo de
retorno aconsejable es de 50 años y para Puentes el periodo de retorno no será
menor a 100 años. Cuando sea previsible que se produzcan daños catastróficos en
caso de que se excedan los caudales de diseño, el periodo de retorno podrá ser
hasta de 500 años ó más.
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
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CONESUPSA S.A.
En el cuadro Nº 06, se indican períodos de retorno aconsejables según el tipo de obra
de drenaje.
CUADRO Nº 06
PERÍODO DE RETORNO
DE LAS ESTRUCTURAS DE DRENAJE
PERÍODO DE RETORNO EN
TIPO DE OBRA
AÑOS
Estructuras mayores
100 años (minimo)
(Puentes).
Estructuras medias
50 años
(Pontones).
Alcantarillas y Zanjas de drenaje
20 años
Cunetas
10 años
Fuente: Elaborado por el Comsultor.
4
ESTUDIO DE CUENCAS HIDROGRAFICAS
4.1
METODOLOGIA EMPLEADA EN EL AREADO DE LAS CUENCAS HIDROGRAFICAS
La cartografía disponible presenta las curvas de nivel, los ejes de las quebradas, entre las
cuales ha sido posible trazar la línea de cumbres o divisoria entre cuencas. Solo así se ha
ubicado dichas cuencas, las que han sido clasificadas según los métodos de cálculo basados
en su capacidad de drenaje.
La medición del área de las cuencas, se ha obtenido mediante el uso del Programa Autolisp
aplicado al Autocad. Las Cuencas han sido definidas en las Cartas Nacionales, mediante
líneas de cumbres que fueron trazadas preliminarmente en forma manual.
Se han determinado un total de 48 Cuencas Hidrográficas en el Tramo: Desvio Quilca –
Matarani, de cursos de agua definidos que intersectan la Vía (Ver: Planos de Cuencas).
Además de los señalados cursos principales de agua, intersectan la vía otros cursos de agua,
las cuales tienen superficies de aportaciones de reducida magnitud y no son identificables en
las Cartas Nacionales disponibles; sin embargo a partir de los análisis hidrológico e hidráulico
y geomorfológico particular de cada caso, y en base al Inventario de Campo ha sido posible
identificar dichos puntos.
4.2
INVENTARIO DE CUENCAS HIDROGRAFICAS DEL ESTUDIO
A continuación en el Cuadro Nº 07 se presenta la ubicación y características de las
subcuencas hidrográficas identificadas en las Cartas Nacionales utilizadas.
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on sor ci o
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CUADRO Nº 07
INVENTARIO DE CUENCAS
IDENTIFICADAS EN LAS CARTAS NACIONALES
Nombre de
Quebrada y/o Rio
Nro
Nro
Ubicacion de
la Quebrada
Area de
Cuenca
Altitud
(msnm)
Longitud
de Cauce
Diferencia Pendiente
de Altitud
Media
(Km)
(Km2)
(Km)
Maximo
Minimo
(m)
(m/m)
1
Pastoruiz
01+648.29
21.27
13.56
970
45
925
0.068
2
Corralones
02+326.38
10.19
6.09
440
60
380
0.062
3
Pérez
05+383.53
32.19
14.60
945
30
915
0.063
4
Toldo
07+532.74
16.17
12.58
980
80
900
0.072
5
La Pila
10+569.24
7.87
9.36
950
90
860
0.092
6
S/N
10+750.59
7.22
6.46
520
80
440
0.068
7
Agua salada
12+845.94
23.24
12.98
1,000
30
970
0.075
8
Velásquez
14+217.63
4.14
5.45
540
5
535
0.098
9
S/N
15+389.97
1.62
3.13
350
10
340
0.109
10
Del Horno
16+738.10
41.12
18.46
970
5
965
0.052
11
Sangues
18+506.23
17.01
11.71
800
10
790
0.067
12
Pajaro
20+515.06
18.42
12.39
960
5
955
0.077
13
Araujo
23+420.88
25.48
11.84
980
10
970
0.082
14
S/N
24+383.16
13.06
11.50
1,030
30
1,000
0.087
15
Pedragrosa
26+153.14
9.44
10.16
855
20
835
0.082
Nombre de
Quebrada y/o Rio
Ubicacion de
la Quebrada
Area de
Cuenca
Altitud
(msnm)
Longitud
de Cauce
Diferencia
de Altitud
Pendiente
Media
(Km)
(Km2)
(Km)
Maximo
Minimo
(m)
(m/m)
16
La Miel
26+686.00
13.35
12.65
1,030
30
1,000
0.079
17
Gramadal
27+834.35
7.63
8.70
700
40
660
0.076
18
Río Quilca
31+468.23
13,839.25
264.09
4,540
4,540
0.017
19
S/N
31+836.97
19.85
12.73
1,030
5
1,025
0.080
20
Huagín
34+191.58
5.04
4.27
440
45
395
0.092
21
S/N
38+363.43
2.19
2.94
490
140
350
0.119
22
Lucmillo
38+803.78
3.18
3.60
600
150
450
0.125
23
Calle Nueva
42+996.66
4.01
4.02
750
140
610
0.152
24
Callahuani
45+818.42
27.81
9.68
1,140
60
1,080
0.112
25
Arantas
48+391.28
5.47
3.54
780
145
635
0.179
26
La Brava
49+905.42
1.63
1.10
380
180
200
0.182
27
Chiplay
51+654.57
1.50
2.11
640
212
428
0.203
28
S/N
52+611.79
0.28
0.91
360
241
119
0.131
29
San José
55+373.17
116.44
19.49
1,390
271
1,119
0.057
30
S/N
55+925.85
2.56
2.41
595
255
340
0.141
31
S/N
58+059.17
0.97
0.88
460
320
140
0.158
32
Francesa
59+072.26
1.88
2.83
1,040
363
677
0.239
33
Acupita
60+673.44
1.51
1.95
690
348
342
0.175
34
Huata
62+476.46
0.94
1.05
495
300
195
0.186
35
Tutuy
63+639.13
0.88
0.74
395
336
59
0.079
36
Centeno
66+063.05
75.23
20.10
1,320
334
986
0.049
37
S/N
68+532.02
1.87
2.13
810
348
462
0.217
38
Verde
70+717.42
3.39
2.85
720
312
408
0.143
39
S/N
71+635.60
1.20
2.01
630
281
349
0.173
40
S/N
73+061.61
3.32
3.63
895
292
603
0.166
41
S/N
73+858.38
2.15
2.21
645
305
340
0.154
42
Honda
75+922.92
58.32
13.36
1,290
295
995
0.074
43
S/N
79+264.01
1.31
2.37
695
316
379
0.160
44
Contayani
81+757.98
2.99
2.33
680
332
348
0.149
45
Coloca
83+927.22
33.83
9.53
1,240
244
996
0.104
46
Turpay
86+229.07
5.72
3.49
710
273
437
0.125
47
Aguada Mollendito
88+491.47
1.25
1.84
480
211
269
0.146
Matarani
94+077.71
48
Fuente : Elaborado por el Consultor
6.53
5.37
755
112
643
0.120
INFORME FINAL
on sor ci o
C
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
4.3
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
CUENCA DEL RIO QUILCA
La Cuenca del Rio Quilca forma parte de la Vertiente del Pacifico, encontrandose situado en el
sector meriodinal de la Costa del Pais.
La Cuenca en Estudio tiene forma suigeneris, asemejandose en general a la de todas las
Cuencas de la Costa, es decir , ancho en la parte alta de la cuenca y estrecha en la
desembocadura, ocupando una extension aproximada de mas de 12,000 Km2; de los cuales
8,000 Km2 situados por encima de los 2,000 m.s.n.m; corresponden a la Cuenca Humeda.
El sistema hidrografico del Rio Quilca tiene su origen en un grupo de pequeñas lagunas
ubicadas en las partes altas de la cuenca y en las precipitaciones estacionales y deshielos de
los grandes nevados que la circulan. Inicialmente, estos caudales de agua han dado origen por
la margen derecha a una serie de quebradas que originaron al Rio Sihuas, por el sector central
al Rio Yura y por la margen izquierda a los Rios Sumbay y Blanco; estos dos ultimos en su
confluencia, aguas debajo de la quebrada jatumpalca, originan el Rio Chili, el cual es uno de
los principales rios de esta cuenca y recibe por su margen izquierda la afluencia del Rio
Andamayo. El Rio Chili, en su confluencia por la margen derecha con el Rio Yura, uno de los
formadores iniciales, da origen al Rio Vitor, el cual en cercanias del litora, en su confluencia
con el Rio Siguas principal formador por la margen derecha origina el Rio Quilca. El Cuadro Nº
08 indica las principales caracteristicas del sistema hidrografico del Rio Quilca.
La longitud de este sistema hidrografico es de 310 Km; presentando una pendiente promedio
de aproximadamente 1.7%, sin embargo presenta sectores de pendiente mas pronunciadad,
especialmente en el sector del Rio Andamayo, donde llega a 4.4%.
El sistema hidrografico de la cuenca, formado basicamente por dos redes hidrograficas (Rios
Siguas y Vitor), difiere en su morfologia de la mayoria de los rios de la costa, estando formado
por dos hoyas hidrograficas que se unen en las cercanias del litoral; son de fondo profundo y
quebrado, de regular pendiente y estrechas gargantas, estando limitadas en relación con las
cuencas vecinas por cadenas de cerros que, en dirección al oceano pacifico, muestran un
descenso sostenido y rapido del nivel de cumbres.
CUADRO Nº 08
CARACTERISTICAS DEL SISTEMA HIDROGRAFICO DE LA
CUENCA DEL RIO QUILCA
Humeda
Seca
Total
Longitud
de Cauce
(Km)
1
Quilca (hasta desembocadura)
7,594
4,361
11,955
310
1.52
2
Vitor (hasta confluencia con el
6,268
3,434
9,702
286
1.59
Nro
Cuenca
Area de Cuenca (Km 2 )
Pendiente
Media
%
Rio Sihuas)
3
Siguas
1,326
475
1,801
136
3.42
4
Chili (hasta confluencia con el
5,067
1,028
6,095
210
1.52
1,195
269
1,464
88
3.75
711
333
1,044
49
4.39
Rio Yura)
5
Yura
6
Andamayo
7
Chili (hasta Estacion Charcani)
4,145
--
4,145
153
1.27
8
Chili (hasta Aguada Blanca)
3,980
--
3,980
134
0.76
9
Sumbay (hasta confluencia con el
2,476
--
2,476
126
0.78
1,207
--
1,207
73
1.07
555
--
555
46
0.60
1,087
--
1,087
58
0.95
642
--
642
--
--
Rio Blanco)
10
Blanco
11
Siumbay (Hasta Estacion imata)
12
Blanco (Hasta El Frayle)
13
Laguna Las Saunas
Fuente :
Elaborado por ONERN
INFORME FINAL
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Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
4.3.1
on sor ci o
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CONESUPSA S.A.
VALLE DEL QUILCA
Es un valle estrecho y alargado, que se ubica en la parte final de la cuenca, los suelos
agricolas estan distribuidos en ambas margenes del rio Quilca, con la mayor
superticie en la margen izquierda. Tiene relieve topografico casi plano, los suelos
son de origen aluvial. La terraza no inundable tiene suelos calificados
texturalmente como franco limosos y franco arenosos, con estructura tipo
migajon, abundante contenido de materia organica, tiene problemas de salinidad
cuyos rangos varian entre mediana y alta, que tiende a incrementarse en la
temporada de estiaje debido a que el agua de riego que discurre por el rio Quilca es
de mala calidad (salina); por esta razon solo se hace agricultura en la
temporada de avenidas, sembrando cultivos tolerantes a la salinidad como: el
algodon, trigo, camote y zapallo. La productividad es de mediana a baja. Los
suelos que se ubican en la terraza inundable cerca de la rivera del rio, son de
textura arenosa con presencia de grava, estructura suelta, bajo contenido de
materia organica, de mediana a baja productividad y sujetos a la erosion lateral
por los desbordes del rio, presentan problemas de drenaje y salinidad, el use del
suelo es de menor intensidad con respecto a la terraza no inundable y los cultivos que
se
conducen
son
los
misrnos.
INFORME FINAL
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PRECITACION MAXIMA DIARIA
Los datos empleados, corresponden a los valores de precipitaciones máximas en 24 horas registradas.
Los análisis de frecuencia de las precipitaciones máximas diarias se efectuaron en base a la
distribución “Normal”, “Log Normal”, “Gumbel” y la “Log. Pearson tipo III”. Por lo general son las dos
últimas las que mejor se adecuan ya que estas brindan un mayor ajuste para los valores extremos,
pero no siempre se cumple esto, habiendo en algunos casos algunas excepciones.
El uso de las distribuciones Normal y Log Normal se acepta o descarta mediante la prueba de 2, o la
del coeficiente de simetría que debe ser estadísticamente igual a cero. Se escoge la
distribución más representativa utilizando un método para comprobar la bondad del ajuste, tal
como el método de Smirnov – Kolmogoro
CUADRO Nº 09
PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS
EN LA ZONA DEL PROYECTO
Tr (años)
P 24 (mm)
10
9.18
20
12.94
50
18.55
100
23.23
200
28.24
Camana
Fuente: Elaborado por el Consultor
6
PRECITACION DE DISEÑO
La información que se encuentra disponible para Estaciones diseminadas a lo largo del territorio es la
precipitación máxima registrada en un periodo de 24 horas, por lo que se utilizan formulas para ajustar
la precipitación de acuerdo al periodo de duración deseado. Una de ellas es la de Dick y Pescke, los
cuales presentaron la siguiente ecuación:
 d 
Pd  P24 h 

 1440
0.25
En la cual Pd es la precipitación total para la duración d (minutos); y P24h es la precipitación máxima en
24 horas para el periodo de diseño. La intensidad se halla dividiendo la precipitación P d entre la
duración. Por lo general, en las formulas se expresa la precipitación en mm/hora.
Debido a que la intensidad de la lluvia disminuye con la duración de la tormenta, el tiempo crítico de
duración (d) será el Tiempo de Concentración. Para calcular el tiempo de concentración crítico se
utilizaran las ecuaciones de Kirpich.
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TC  3.97L0.77 S 0.385 ………….. (Minutos)
L = Longitud del Cauce Principal (Km.).
S = Pendiente Media del Cauce Principal en (m/m).
O el método de la Us. Corps. of Engineers, para lo cual se calculó el tiempo de concentración (Tc) con
la fórmula siguiente:
 L 
TC  0.3 0.25 
S 
0.76
..................... (Horas)
L = Longitud del Cauce Principal (Km.).
S = Pendiente Media del Cauce Principal en (m/m).
CUADRO Nº 10
CALCULO DEL TIEMPO DE CONCENTRACION
Nro
Nombre
Altitud
(msnm)
Diferencia Pendiente
de Altitud
Media
Tiempo de Concentracion
Tc
(Horas)
Tc
Adoptado
Maxima
Ubicacion de
la Quebrada
Area de
Cuenca
Longitud
de Cauce
(Km)
(Km2)
(Km)
Maximo
Minimo
(m)
(m/m)
Kirpich
Us Corps Of
Engineers
(Horas)
13.56
970
45
925
0.068
1.39
3.63
3.63
1
Pastoruiz
01+648.29
21.27
2
Corralones
02+326.38
10.19
6.09
440
60
380
0.062
0.78
2.01
2.01
3
Pérez
05+383.53
32.19
14.60
945
30
915
0.063
1.51
3.89
3.89
4
Toldo
07+532.74
16.17
12.58
980
80
900
0.072
1.28
3.39
3.39
5
La Pila
10+569.24
7.87
9.36
950
90
860
0.092
0.93
2.58
2.58
6
S/N
10+750.59
7.22
6.46
520
80
440
0.068
0.78
2.06
2.06
7
Agua salada
12+845.94
23.24
12.98
1,000
30
970
0.075
1.29
3.44
3.44
8
Velásquez
14+217.63
4.14
5.45
540
5
535
0.098
0.60
1.69
1.69
9
S/N
15+389.97
1.62
3.13
350
10
340
0.109
0.37
1.09
1.09
10
Del Horno
16+738.10
41.12
18.46
970
5
965
0.052
1.95
4.82
4.82
11
Sangues
18+506.23
17.01
11.71
800
10
790
0.067
1.25
3.25
3.25
12
Pajaro
20+515.06
18.42
12.39
960
5
955
0.077
1.23
3.31
3.31
13
Araujo
23+420.88
25.48
11.84
980
10
970
0.082
1.16
3.16
3.16
14
S/N
24+383.16
13.06
11.50
1,030
30
1,000
0.087
1.11
3.05
3.05
15
Pedragrosa
26+153.14
9.44
10.16
855
20
835
0.082
1.03
2.81
2.81
16
La Miel
26+686.00
13.35
12.65
1,030
30
1,000
0.079
1.24
3.34
3.34
17
Gramadal
27+834.35
7.63
8.70
700
40
660
0.076
0.94
2.53
2.53
18
Río Quilca
31+468.23
13,839.25
264.09
4,540
4,540
0.017
23.26
45.07
23.26
19
S/N
31+836.97
19.85
12.73
1,030
5
1,025
0.080
1.24
3.35
3.35
20
Huagín
34+191.58
5.04
4.27
440
45
395
0.092
0.51
1.42
1.42
21
S/N
38+363.43
2.19
2.94
490
140
350
0.119
0.34
1.02
1.02
22
Lucmillo
38+803.78
3.18
3.60
600
150
450
0.125
0.40
1.18
1.18
23
Calle Nueva
42+996.66
4.01
4.02
750
140
610
0.152
0.40
1.24
1.24
24
Callahuani
45+818.42
27.81
9.68
1,140
60
1,080
0.112
0.88
2.55
2.55
25
Arantas
48+391.28
5.47
3.54
780
145
635
0.179
0.34
1.09
1.09
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on sor ci o
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CUADRO Nº 10
CALCULO DEL TIEMPO DE CONCENTRACION
Nro
Nombre
Altitud
(msnm)
Diferencia Pendiente
de Altitud
Media
Tiempo de Concentracion
Tc
(Horas)
Tc
Adoptado
Maxima
Ubicacion de
la Quebrada
Area de
Cuenca
Longitud
de Cauce
(Km)
(Km2)
(Km)
Maximo
Minimo
(m)
(m/m)
Kirpich
Us Corps Of
Engineers
(Horas)
26
La Brava
49+905.42
1.63
1.10
380
180
200
0.182
0.14
0.45
0.45
27
Chiplay
51+654.57
1.50
2.11
640
212
428
0.203
0.22
0.72
0.72
28
S/N
52+611.79
0.28
0.91
360
241
119
0.131
0.13
0.41
0.41
29
San José
55+373.17
116.44
19.49
1,390
271
1,119
0.057
1.96
4.94
4.94
30
S/N
55+925.85
2.56
2.41
595
255
340
0.141
0.28
0.85
0.85
31
S/N
58+059.17
0.97
0.88
460
320
140
0.158
0.12
0.39
0.39
32
Francesa
59+072.26
1.88
2.83
1,040
363
677
0.239
0.26
0.87
0.87
33
Acupita
60+673.44
1.51
1.95
690
348
342
0.175
0.22
0.69
0.69
34
Huata
62+476.46
0.94
1.05
495
300
195
0.186
0.13
0.43
0.43
35
Tutuy
63+639.13
0.88
0.74
395
336
59
0.079
0.14
0.39
0.39
36
Centeno
66+063.05
75.23
20.10
1,320
334
986
0.049
2.13
5.20
5.20
37
S/N
68+532.02
1.87
2.13
810
348
462
0.217
0.21
0.71
0.71
38
Verde
70+717.42
3.39
2.85
720
312
408
0.143
0.31
0.96
0.96
39
S/N
71+635.60
1.20
2.01
630
281
349
0.173
0.22
0.71
0.71
40
S/N
73+061.61
3.32
3.63
895
292
603
0.166
0.36
1.12
1.12
41
S/N
73+858.38
2.15
2.21
645
305
340
0.154
0.25
0.78
0.78
42
Honda
75+922.92
58.32
13.36
1,290
295
995
0.074
1.33
3.53
3.53
43
S/N
79+264.01
1.31
2.37
695
316
379
0.160
0.26
0.82
0.82
44
Contayani
81+757.98
2.99
2.33
680
332
348
0.149
0.26
0.82
0.82
45
Coloca
83+927.22
33.83
9.53
1,240
244
996
0.104
0.90
2.56
2.56
46
Turpay
86+229.07
5.72
3.49
710
273
437
0.125
0.39
1.15
1.15
47
Aguada Mollendito 88+491.47
1.25
1.84
480
211
269
0.146
0.22
0.69
0.69
48
Matarani
94+077.71
Fuente : Elaborado por el Consultor
6.53
5.37
755
112
643
0.120
0.55
1.61
1.61
7
CURVAS (I – D – F)
Las Precipitaciones para periodos menores a 24 horas ha sido hallada utilizando la ecuación de DICK y
PESCHKE (Guevara, 1991). Esta formula relaciona la precipitación máxima en 24 horas con
precipitaciones cuyas duraciones que fluctúan entre 5 minutos y 24 horas. Este método produce una
envolvente con los datos obtenidos por la Organización Meteorológica Mundial cuando no se tienen las
curvas IDF (Intensidad – Duración – Frecuencia).
En los Cuadros siguientes se muestra las Precipitaciones y la Intensidades para lluvias de 5 minutos a
12 horas usando los datos de la Estación Camana.
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on sor ci o
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ESTACIÓN CAMANA
F.
Precipitaciones de diseño para duraciones menores a 24 horas
F.1. Periodo de retorno =10 años
P(Tr=10 años) =
D (min)
D (horas)
5
10
15
20
30
40
50
60
90
120
240
360
420
480
600
660
720
D (horas)
5
10
15
20
30
40
50
60
90
120
240
360
420
480
600
660
720
0.08
0.17
0.25
0.33
0.50
0.67
0.83
1.00
1.50
2.00
4.00
6.00
7.00
8.00
10.00
11.00
12.00
mm
P (mm)
0.08
0.17
0.25
0.33
0.50
0.67
0.83
1.00
1.50
2.00
4.00
6.00
7.00
8.00
10.00
11.00
12.00
F.2. Periodo de retorno igual a 20 años
P(Tr=20 años) =
D (min)
9.18
I (mm/hr)
2.23
2.65
2.93
3.15
3.49
3.75
3.96
4.15
4.59
4.93
5.86
6.49
6.74
6.97
7.37
7.55
7.72
12.94
26.73
15.90
11.73
9.45
6.97
5.62
4.75
4.15
3.06
2.47
1.47
1.08
0.96
0.87
0.74
0.69
0.64
mm
P (mm)
I (mm/hr)
3.14
3.74
4.13
4.44
4.92
5.28
5.59
5.85
6.47
6.95
8.27
9.15
9.51
9.83
10.40
10.65
10.88
37.70
22.42
16.54
13.33
9.83
7.93
6.70
5.85
4.31
3.48
2.07
1.53
1.36
1.23
1.04
0.97
0.91
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
F.3. Periodo de retorno igual a 50 años
P(Tr=50 años) =
D (min)
D (horas)
5
10
15
20
30
40
50
60
90
120
240
360
420
480
600
660
720
D (horas)
5
10
15
20
30
40
50
60
90
120
240
360
420
480
600
660
720
0.08
0.17
0.25
0.33
0.50
0.67
0.83
1.00
1.50
2.00
4.00
6.00
7.00
8.00
10.00
11.00
12.00
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
mm
P (mm)
0.08
0.17
0.25
0.33
0.50
0.67
0.83
1.00
1.50
2.00
4.00
6.00
7.00
8.00
10.00
11.00
12.00
F.4. Periodo de retorno igual a 100 años
P(Tr=100 años) =
D (min)
18.55
on sor ci o
C
I (mm/hr)
4.50
5.36
5.93
6.37
7.05
7.57
8.01
8.38
9.28
9.97
11.85
13.12
13.63
14.10
14.90
15.26
15.60
23.23
54.04
32.13
23.71
19.11
14.10
11.36
9.61
8.38
6.18
4.98
2.96
2.19
1.95
1.76
1.49
1.39
1.30
mm
P (mm)
I (mm/hr)
5.64
6.71
7.42
7.97
8.83
9.48
10.03
10.50
11.62
12.48
14.84
16.43
17.07
17.65
18.66
19.11
19.53
67.67
40.24
29.69
23.92
17.65
14.23
12.03
10.50
7.74
6.24
3.71
2.74
2.44
2.21
1.87
1.74
1.63
INFORME FINAL
on sor ci o
C
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
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CONESUPSA S.A.
CUADRO Nº 11
INTENSIDADES DE DISEÑO - ESTACION CAMANA
Tr (años)
10 años
20 años
Duración t,
50 años
100 años
Intensidades de lluvia (mm/h)
(minutos)
5
26.73
37.70
54.04
67.67
10
15.90
22.42
32.13
40.24
15
11.73
16.54
23.71
29.69
20
9.45
13.33
19.11
23.92
30
6.97
9.83
14.10
17.65
40
5.62
7.93
11.36
14.23
50
4.75
6.70
9.61
12.03
60
4.15
5.85
8.38
10.50
90
3.06
4.31
6.18
7.74
120
2.47
3.48
4.98
6.24
240
1.47
2.07
2.96
3.71
360
1.08
1.53
2.19
2.74
420
0.96
1.36
1.95
2.44
480
0.87
1.23
1.76
2.21
600
0.74
1.04
1.49
1.87
660
0.69
0.97
1.39
1.74
720
0.64
0.91
1.30
1.63
Figura N°5: Curva Intensidad-Duración-Frecuencia
Estación Camana
80
70
Intensidad (mm/hora)
60
50
10 años
20 años
40
50 años
100 años
30
20
10
0
5
10
15
20
30
40
50
60
90
120
240
360
420
480 600
660
720
Duración (minutos)
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
8
on sor ci o
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CONESUPSA S.A.
CAUDAL DE DISEÑO
La estimación del caudal de diseño se ha efectuado en base a la información hidrológica disponible y a
la importancia de cada uno de los cursos comprometidos donde se proyectarán las estructuras de
drenaje.
El cálculo de la estimación de los caudales de diseño está orientado precisamente a las estructuras de
drenaje de menor sección así como el avenamiento a través de las cunetas, zanja de coronación, etc.
Los sistemas de drenaje menor, están definidos por aportaciones de las respectivas microcuencas
respectivas, cuya estimación de los caudales de diseño será resuelto mediante el “Método Racional”
para el caso de cuencas menores que 5 km2, las descargas de cuencas mayores a 5 Km2 y menores a
100 Km2 se calculará mediante el “Hidrograma Triangular” y las descargas de cuencas mayores a 100
Km2 mediante el metodo del “Analisi Regional de los Rios”.
Para los efectos del cálculo de las obras de arte o estructuras de drenaje se han adoptado en éste
proyecto los parámetros aceptados comúnmente en los estudios de Hidrología y Drenaje para
carreteras. El caudal para diseño de las estructuras de drenaje depende de su Periodo de Retorno.
8.1
METODO RACIONAL
Aplicable a cuencas menores a 5 km2, asume que el caudal pico es una fracción de la lluvia,
expresada por un factor C menor a 1. El Caudal máximo esta dado por la expresión:
Qm3 s   0.278CIA
Donde:
A = Área de la cuenca en km2
C = Coeficiente de escorrentía para el método racional
I = Intensidad de precipitación en mm/hora
CUADRO Nº 12
COEFICIENTES DE ESCORRENTÍA
COBERTURA
VEGETAL
Sin vegetación
Cultivos
Pastos,
vegetación
ligera
Hierba, grama
Bosques, densa
TIPO DE SUELO
Impermeable
Semipermeable
Permeable
Impermeable
Semipermeable
Permeable
Impermeable
Semipermeable
Permeable
Impermeable
Semipermeable
Permeable
Impermeable
PRONUNCIADA
> 50%
0,80
0,70
0,50
0,70
0,60
0,40
0,65
0,55
0,35
0,60
0,50
0,30
0,55
PENDIENTE DEL TERRENO
ALTA
MEDIA
SUAVE
> 20%
> 5%
> 1%
0,75
0,70
0,65
0,65
0,60
0,55
0,45
0,40
0,35
0,65
0,60
0,55
0,55
0,50
0,45
0,35
0,30
0,25
0,60
0,55
0,50
0,50
0,45
0,40
0,30
0,25
0,20
0,55
0,50
0,45
0,45
0,40
0,35
0,25
0,20
0,15
0,50
0,45
0,40
DESPRECIABLE
< 1%
0,60
0,50
0,30
0,50
0,40
0,20
0,45
0,35
0,15
0,40
0,30
0,10
0,35
INFORME FINAL
on sor ci o
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CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
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CUADRO Nº 12
COEFICIENTES DE ESCORRENTÍA
COBERTURA
VEGETAL
vegetación
TIPO DE SUELO
Semipermeable
Permeable
PRONUNCIADA
> 50%
0,45
0,25
PENDIENTE DEL TERRENO
ALTA
MEDIA
SUAVE
> 20%
> 5%
> 1%
0,40
0,35
0,30
0,20
0,15
0,10
DESPRECIABLE
< 1%
0,25
0,05
El valor del coeficiente de escorrentía se ha establecido de acuerdo a las características
hidrológicas y geomorfológicas de las quebradas cuyos cursos interceptan el alineamiento de
la carretera. En virtud a ello, los coeficientes de escorrentía variarán según dichas
características.
CUADRO Nº 13
CAUDALES METODO RACIONAL
CAUDAL METODO RACIONAL
Nro
Nombre de la
Quebrada ó Río
Ubicacion de
la Quebrada
Area de
Cuenca
(Km)
Tiempo de
Concentración
Intensidad
(Km2)
hora
(mm/h)
C
Caudal
(m3/seg)
8
Velásquez
14+217.63
4.14
1.69
3.95
0.40
1.82
9
S/N
15+389.97
1.62
1.09
5.48
0.40
0.99
21
S/N
38+363.43
2.19
1.02
5.76
0.40
1.40
22
Lucmillo
38+803.78
3.18
1.18
5.16
0.40
1.82
23
Calle Nueva
42+996.66
4.01
1.24
4.98
0.40
2.22
26
La Brava
49+905.42
1.63
0.45
10.64
0.40
1.93
27
Chiplay
51+654.57
1.50
0.72
7.48
0.45
1.40
28
S/N
52+611.79
0.28
0.41
11.41
0.40
0.36
30
S/N
55+925.85
2.56
0.85
6.61
0.40
1.88
31
S/N
58+059.17
0.97
0.39
11.85
0.40
1.27
32
Francesa
59+072.26
1.88
0.87
6.49
0.45
1.53
33
Acupita
60+673.44
1.51
0.69
7.72
0.40
1.30
34
Huata
62+476.46
0.94
0.43
11.01
0.40
1.16
35
Tutuy
63+639.13
0.88
0.39
11.85
0.40
1.15
37
S/N
68+532.02
1.87
0.71
7.56
0.45
1.76
38
Verde
70+717.42
3.39
0.96
6.03
0.40
2.27
39
S/N
71+635.60
1.20
0.71
7.56
0.40
1.01
40
S/N
73+061.61
3.32
1.12
5.37
0.40
1.98
41
S/N
73+858.38
2.15
0.78
7.05
0.40
1.68
43
S/N
79+264.01
1.31
0.82
6.79
0.40
0.99
44
Contayani
81+757.98
2.99
0.82
6.79
0.40
2.26
Aguada Mollendito 88+491.47
Elaborado por el Consultor
1.25
0.69
7.72
0.40
1.08
47
Fuente:
INFORME FINAL
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8.2
on sor ci o
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CONESUPSA S.A.
METODO DEL HIDROGRAMA TRIANGULAR
Como no se cuenta con datos de caudales, la descarga máxima será estimada en base
a las precipitaciones y a las características de la cuenca, tomando en cuenta el método
del Hidrograma Triangular.
Mockus desarrollo un Hidrograma Unitario Sintético de forma Triangular. De la
geometría del hidrograma unitario, se describe el Caudal Máximo como:
Qmax  q p pe
 0.555 A 

q p  
 tb 
Donde:
Qmax =
qp =
A =
pe =
tb =
Caudal de diseño en m3/s.
Descarga pico en m3/s.
Área de la cuenca en Km2
Precipitación efectiva, en mm
Tiempo base en horas
5080
 50.8) 2
N
Pe 
20320
(P 
 203.2)
N
(P 
Donde:
P =
N =
Altura de lluvia, en mm
Número de escurrimiento hidrológico
Para determinar la precipitación correspondientes a duraciones menores a 24 horas se utiliza
el metodo de Dick y Pescke, que esta en función de la precipitación maxima en 24 horas.
 d 
P  P24 h 

 1440
0.25
Donde:
d =
Duración critica de la Lluvia en horas
Se asume que la duración crítica de la lluvia de diseño es igual al tiempo de concentarcción tc.
Del Analisis de varios hidrogramas, Mockus concluye que el tiempo base tb y el tiempo pico tp
se relacionan mediante la expresión:
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tb  2.67t p
A su vez, el tiempo pico para cuencas pequeñas se expresa como:
tp 
tc
 tr
2
Sin embargo para cuencas grandes, el tiempo pico se calcula como:
t p  tc  tr
Donde:
tc =
tr =
Tiempo de Concentración en horas
Tiempo de Retrazo en horas
tr  0.6tc
O bien con la ecuación:
 L 
tr  0.005

 s
0.64
Donde:
L =
s =
Longitud del Cauce principal en metros
Pendiente del Cauce en (%)
En este método la capacidad de infiltración del suelo depende de varios factores:
a. Uso del suelo.
b. Tratamiento superficial a que ha sido sometido el suelo.
c. Condición hidrológica del suelo: pobre, si los suelos están erosionados; buena, si los
suelos están protegidos con cobertura vegetal.
d. Grupo hidrológico del suelo, el cual se puede clasificar de la siguiente manera:
A:
B:
C:
D:
muy permeable
permeable
impermeable
muy impermeable
INFORME FINAL
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CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
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CUADRO Nº 14
NÚMERO DE CURVA “CN“
GRUPO HIDROLOGICO
POR COBERTURA
A
B
C
D
Áreas Irrigadas
65
75
85
90
Pastos
40
60
75
80
Cuencas Forestadas
35
55
70
80
Cuencas Deforestadas
45
65
80
85
Áreas Pavimentadas
75
85
90
95
Las condiciones prevalecientes de los suelos en superficie indican que pertenecen al grupo
hidrológico de suelos B.
Las condiciones de humedad antecedente corresponden a un área donde los suelos se
encuentran secos al producirse un evento extremo, sin embargo se considera razonable
considerar la condición hidrológica promedio.
Las condiciones de uso de suelo indican que la cobertura de las subcuencas es prácticamente
nula (pampas eriazas) y no existen cultivos ni desarrollo de bosques o cobertura vegetal
similar (colinas y laderas sin vegetación).
Bajo las condiciones señaladas en los párrafos precedentes, la estimación de los caudales en
los puntos de cruce de los cauces naturales con la carretera se ha realizado para un número
hidrológico de 65, que caracteriza a un suelo permeable y de tipo de suelo predominante en el
cauce principal de las Quebradas es arena – limosa.
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CUADRO Nº 15
CAUDALES POR EL METODO DEL HIDROGRAMA TRIANGULAR
Nro
Cuenca
Ubicacion de
la Quebrada
Area de
Cuenca
Longitud
de Cauce
Pendiente
Media
Tc
Adoptado
Tr
Tp
Tb
Caudal
Unitario qp
Altura de
lluvia
P
(Km)
(Km2)
(Km)
(m/m)
(Horas)
(Horas)
(Horas)
(Horas)
(m3/seg/mm)
(mm)
CN
Lluvia Efectiva
(Pe)
Caudal
(mm)
(m3/seg)
1
Pastoruiz
01+648.29
21.27
13.56
0.07
3.63
1.19
3.01
8.04
1.47
8.07
65
3.17
4.66
2
Corralones
02+326.38
10.19
6.09
0.06
2.01
0.74
1.75
4.67
1.21
6.96
65
3.57
4.32
3
Pérez
05+383.53
32.19
14.60
0.06
3.89
1.28
3.23
8.62
2.07
8.21
65
3.12
6.46
4
Toldo
07+532.74
16.17
12.58
0.07
3.39
1.12
2.82
7.53
1.19
7.93
65
3.22
3.83
5
La Pila
10+569.24
7.87
9.36
0.09
2.58
0.86
2.15
5.74
0.76
7.41
65
3.40
2.58
6
S/N
10+750.59
7.22
6.46
0.07
2.06
0.74
1.77
4.73
0.85
7.01
65
3.55
3.02
7
Agua salada
12+845.94
23.24
12.98
0.08
3.44
1.13
2.85
7.61
1.69
7.96
65
3.20
5.41
10
Del Horno
16+738.10
41.12
18.46
0.05
4.82
1.59
4.00
10.68
2.14
8.66
65
2.96
6.33
11
Sangues
18+506.23
17.01
11.71
0.07
3.25
1.09
2.72
7.26
1.30
7.85
65
3.24
4.21
12
Pajaro
20+515.06
18.42
12.39
0.08
3.31
1.08
2.74
7.32
1.40
7.89
65
3.23
4.52
13
Araujo
23+420.88
25.48
11.84
0.08
3.16
1.03
2.61
6.97
2.03
7.80
65
3.26
6.62
14
S/N
24+383.16
13.06
11.50
0.09
3.05
0.99
2.52
6.73
1.08
7.73
65
3.29
3.55
15
Pedragrosa
26+153.14
9.44
10.16
0.08
2.81
0.94
2.35
6.27
0.84
7.57
65
3.35
2.81
INFORME FINAL
on sor ci o
C
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
CUADRO Nº 15
CAUDALES POR EL METODO DEL HIDROGRAMA TRIANGULAR
Nro
Cuenca
Ubicacion de
la Quebrada
Area de
Cuenca
Longitud
de Cauce
Pendiente
Media
Tc
Adoptado
Tr
Tp
Tb
Caudal
Unitario qp
Altura de
lluvia
P
(Km)
(Km2)
(Km)
(m/m)
(Horas)
(Horas)
(Horas)
(Horas)
(m3/seg/mm)
(mm)
CN
Lluvia Efectiva
(Pe)
Caudal
(mm)
(m3/seg)
16
La Miel
26+686.00
13.35
12.65
0.08
3.34
1.09
2.76
7.37
1.01
7.91
65
3.22
3.25
17
Gramadal
27+834.35
7.63
8.70
0.08
2.53
0.87
2.14
5.71
0.74
7.37
65
3.42
2.53
19
S/N
31+836.97
19.85
12.73
0.08
3.35
1.09
2.77
7.40
1.49
7.91
65
3.22
4.80
20
Huagín
34+191.58
5.04
4.27
0.09
1.42
0.52
1.23
3.28
0.85
6.38
65
3.80
3.23
24
Callahuani
45+818.42
27.81
9.68
0.11
2.55
0.82
2.10
5.61
2.75
7.39
65
3.41
9.38
25
Arantas
48+391.28
5.47
3.54
0.18
1.09
0.37
0.92
2.46
1.23
5.97
65
3.96
4.87
29
San José
55+373.17
116.44
19.49
0.06
4.94
1.59
4.06
10.84
5.96
8.72
65
2.94
17.52
36
Centeno
66+063.05
75.23
20.10
0.05
5.20
1.71
4.31
11.51
3.63
8.83
65
2.90
10.53
42
Honda
75+922.92
58.32
13.36
0.07
3.53
1.15
2.92
7.80
4.15
8.02
65
3.18
13.20
45
Coloca
83+927.22
33.83
9.53
0.10
2.56
0.83
2.11
5.63
3.33
7.40
65
3.41
11.36
46
Turpay
86+229.07
5.72
3.49
0.13
1.15
0.41
0.99
2.64
1.20
6.06
65
3.93
4.72
48
Matarani
94+077.71
6.53
5.37
0.12
1.61
0.55
1.36
3.63
1.00
6.59
65
3.72
3.72
Fuente : Elaborada por el Consultor
INFORME FINAL
on sor ci o
C
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
8.3
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
ANALISIS REGIONAL DE LOS RIOS
Para la Cuenca del Rio Quilca se aplicará el método del Analisis Regional de los Rios y la
Simulación por el Metodo del HEC – HMS, para su comparación en sus calculos de diseño.
Este análisis realizado en 1979 en el Perú, tiene por finalidad estimar las magnitudes de las
descargas máximas para diferentes periodos de retorno, en cuencas sin mediciones
hidrométricas, aforos o donde están sean deficientes. El estudio es aplicable a todo el territorio
nacional.
QT  (C1  C2 )Log(T ) AmA
N
Donde:
QT = Caudal de avenida de un periodo de retorno T, en m³/seg.
C1 = Coeficiente de escala, adimensional.
C2 = Coeficiente de escala, adimensional.
T = Período de retorno, como variable, en años.
A = Área de la cuenca, como variable, en Km².
m = Exponente, adimensional.
n = Exponente, adimensional.
TABLA Nº 01
COEFICIENTES Y EXPONENTES ADIMENSIONALES
REGION
C1
C2
m
n
1
1.01
4.37
1.02
0.04
2
0.10
1.28
1.02
0.04
3
0.27
1.48
1.02
0.04
4
0.09
0.36
1.24
0.04
5
0.11
0.26
1.24
0.04
6
0.18
0.31
1.24
0.04
7
0.22
0.37
1.24
0.04
INFORME FINAL
on sor ci o
C
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Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
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CONESUPSA S.A.
N
COLOMBIA
ECUADOR
Río Amazonas
Iquitos
n
ó
rañ
Ma
Río
Piura
1
Moyobamba
2
Chachapoyas
Chiclayo
oU
Rí
li
ya
ca
3
Trujillo
BRASIL
7
Iñapari
OCEANO PACIFICO
Río
LIMA
Ma
dre
d
eD
ios
Huancavelica
Pto Maldonado
6
Madre de Dios
Cuzco
Ayacucho
Ica
4
BOLIVIA
Puno
Arequipa
5
Moquegua
Tacna
CHILE
CONSORCIO
VIAL SUR
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DE LA INTERCONEXION VIAL
IÑAPARI - PUERTO MARITIMO DEL SUR
CONTRATO N° 426-2003-MTC/20
MAPA DE REGIONALIZACION
DE LAS AVENIDAS DEL PERU
AV-01
INFORME FINAL
on sor ci o
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ial Matarani
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Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
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CONESUPSA S.A.
CUADRO Nº 16
ANALISIS REGIONAL DE LOS RIOS
Nro
18
Nombre
Río Quilca
Ubicacion de
la Quebrada
(Km)
Area de
Cuenca
31+468.23
13,839.25
Region
C1
C2
m
n
Caudal
3
(m /Seg)
5
0.11
0.26
1.24
0.04
2,376.27
(Km2)
Fuente :
Elaborado por el Consultor
9
METODO DEL MODELO HIDROLOGICO DEL HEC – HMS – PUENTE QUILCA
La cuenca del rio Quilca intercepta a la carretera “CAMANA – DV. QUILCA – MATARANI – ILO –
TACNA, TRAMO: DV. QUILCA – MATARANI” entre las progresivas 30+680 y 31+840, se eleva entre
los niveles 0.5 msnm hasta los 5150 msnm y la longitud de cauce principal se extiende en
aproximadamente 250 km. En toda el área de la cuenca se ubican varios embalses y/o pequeñas
lagunas, pero hay 2 embalses que interceptan el cauce principal que son el “FRAYLE” y “AGUADA
BLANCA”, que para el estudio hidrológico de la carretera es beneficioso porque todos los ríos afluentes
del río Quilca y desembocan en estos dos embalses, obligan a presidir de las cuencas de estos ríos,
restándole a su vez areas al área total de la cuenca del rio Quilca.
Figura Nº06: Muestra el primer embalse que
intercepta al rio Quilca, se extiende a una altura de
aproximadamente 4000 msnm.
Figura Nº07: Muestra el segundo embalse que
intercepta al rio Quilca, este embalse es de mucho
mayor volumen que el de la Figura Nº1, se extiende a
4200 msnm.
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9.1
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CONESUPSA S.A.
PRECIPITACION Y/O PLUVIOMETRÍA
La precipitación, es toda forma de humedad que originándose en las nubes, llega hasta la
superficie del suelo; de acuerdo a esta definición la precipitación puede ser en forma de lluvias,
granizadas, garúas y nevadas. Desde el punto de vista de la ingeniería hidrológica, la
precipitación es la fuente primaria del agua de la superficie terrestre, y sus mediciones y análisis,
forman el punto de partida de los estudios concernientes al uso y control del agua. Las
estaciones pluviométricas localizadas en la zona de estudio ó cercana a ella, son la que se anota
en el siguiente cuadro:
CUADRO Nº 17
ESTACIONES PLUVIOMÉTRICAS DE LA CUENCA DEL RIO QUILCA
Coordenadas
Geográficas
Latitud
Longitud
El Frayle
16°05’ “S”
71°11’ “W”
Sumbay
15°59’ “S”
71°22’ “W”
Huanca
16°01’ “S”
71°52’ “W”
Pampa de Arrieros
16°03’ “S”
71°35’ “W”
La Joya
16°35’ “S”
71°55’ “W”
Pampa de Majes
16°19’ “S”
72°12’ “W”
Fuente: Elaborada por el Senamhi
ESTACIÓN
PLUVIOMÉTRICA
Altitud
(msnm)
Departamento
4060
4172
3075
3715
1292
1434
Arequipa
Arequipa
Arequipa
Arequipa
Arequipa
Arequipa
Las dos primeras estaciones pluviométricas mostradas en el Cuadro Nº 17, han sido descartadas en el
estudio, ya que por su posición geográfica se determinó que muestran lecturas que abastecen a los dos (2)
embalses ya mencionados.
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Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
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CONESUPSA S.A.
HUSO:
18
ESTACIÓN :
PAMPA DE
X:
MAJES
799201
PARÁMETROS: PRECIPITACIÓN MÁXIMA
EN 24 HORAS (MM)
Y: 8193981
ALTITUD : 1434
msnm
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
1990
0.0
1991
0.0
S/D
0.6
S/D
0.0
0.0
11.6
S/D
0.0
1992
0.0
0.0
S/D
0.0
1993
0.1
0.0
0.0
1994
0.0
2.2
1995
0.5
0.0
1996
0.0
0.0
1997
0.7
1998
1999
DPTO :
AREQUIPA
PROVINCIA :
AREQUIPA
DISTRITO : SANTA ISABEL
DE SIGUAS
JUL
AGOS
SET
OCT
NOV
DIC
Máx.
0.0
0.0
0.0
S/D
0.0
6.1
1.0
6.1
0.0
S/D
0.0
S/D
0.0
1.5
0.0
11.6
8.4
3.4
0.0
0.0
0.0
0.0
S/D
S/D
8.4
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.1
S/D
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
2.2
10.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
10.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
2.2
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
2.7
0.0
0.0
0.0
0.6
2.7
1.8
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
1.5
1.8
0.0
2.4
2.5
S/D
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.4
0.0
0.0
2.5
2000
3.7
0.3
0.0
0.0
0.0
1.7
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
3.7
2001
0.0
1.0
0.0
0.3
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
1.0
2002
4.0
6.8
1.3
0.0
0.0
0.0
3.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
6.8
2003
0.0
0.0
0.4
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.4
2004
2.5
3.5
0.0
0.0
0.0
0.0
2.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
3.5
2005
0.0
0.0
0.0
0.2
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.2
2006
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
2007
11.0
0.4
0.3
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
11.0
2008
9.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
9.0
Máx.
11.0
6.8
11.6
0.3
8.4
3.4
3.0
2.7
0.0
0.4
6.1
1.5
11.6
INFORME FINAL
on sor ci o
C
V
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
ial Matarani
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
HUSO:
19
ESTACIÓN :
PAMPA DE
ARRIEROS
PARÁMETROS: PRECIPITACIÓN MÁXIMA
EN 24 HORAS (MM)
ENE
FEB
MAR
ABR
X: 223594
Y: 8223810
ALTITUD : 3715
msnm
MAY
JUN
DPTO :
AREQUIPA
PROVINCIA :
AREQUIPA
DISTRITO :
YURA
JUL
AGOS
SET
OCT
NOV
DIC
Max
1989
12.3
37.7
7.8
4.4
0
0
0
0
0
0
0
S/D
37.7
1990
S/D
S/D
0.0
0.3
7.4
13.2
0.0
S/D
S/D
0.5
7.4
11.7
13.2
1991
8.9
3.8
13.3
2.4
0.0
19.6
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.4
19.6
1992
1.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
4.4
4.4
1993
8.2
9.1
9.1
0.0
0.0
0.0
0.0
29.4
0.0
0.0
0.0
0.0
29.4
1994
8.5
18.2
4.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
3.4
18.2
1995
1.3
0.0
14.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
14.0
1996
0.7
1.2
0.5
0.3
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
1.2
1997
13.0
14.8
9.9
0.0
0.0
0.0
0.0
7.7
7.2
0.0
0.0
5.5
14.8
1998
9.9
15.7
9.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
4.8
10.1
15.7
1999
9.5
16.2
18.5
0.7
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
8.0
18.5
2000
19.3
25.6
9.1
2.6
5.2
0.0
0.0
0.0
0.0
5.4
0.0
4.4
25.6
2001
9.4
14.8
20.8
13.4
1.4
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
20.8
2002
5.0
38.0
14.0
4.8
0.0
0.0
72.4
0.0
0.0
0.0
4.2
6.4
72.4
2003
5.0
3.8
7.2
0.0
2.8
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
7.2
2004
10.6
13.4
6.0
0.0
0.0
0.0
12.0
0.0
0.0
0.0
0.0
8.0
13.4
2005
2.2
8.8
4.2
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
4.4
0.0
0.0
2.4
8.8
2006
3.9
3.5
5.2
2.2
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
2.8
5.1
5.2
2007
5.1
8.6
4.4
1.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
3.5
2.2
8.6
2008
22.7
15.0
14.0
0.0
0.0
0.0
0.0
3.0
0.0
0.0
0.0
5.6
22.7
Max
22.7
38.0
20.8
13.4
7.4
19.6
72.4
29.4
7.2
5.4
7.4
11.7
72.4
INFORME FINAL
on sor ci o
C
V
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
ial Matarani
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
HUSO:
19
X:
188749
ESTACIÓN : LA JOYA
PARÁMETROS: PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24
HORAS (MM)
Y: 8164275
ALTITUD : 1292
msnm
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
DPTO :
AREQUIPA
PROVINCIA :
AREQUIPA
DISTRITO : LA JOYA
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL AGOS
SET
OCT
NOV
DIC
Max
1981
0
0
0
0
0
0
0
1982
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1983
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1984
0.6
0
3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3
1985
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2.3
2.3
1986
0.8
18.7
0
0
0
0
0
0
0
0
0.3
0.3
18.7
1987
0
0
0
S/D
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1988
0.1
0
0
0
0
0
0
0
S/D
0
0
0
0.1
1989
0
1.3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1.3
1990
0.5
0
4
0
0
0
0
0
0
0
0
0
4
1991
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1992
0
0
0
0
1.2
0
0
0
0
0
0
0
1.2
1993
0.7
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0.7
1994
S/D
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1995
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1996
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1997
0
0
0.7
0
0
0
0
1.9
0
0
0
0
1.9
1998
0
0.5
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0.5
1999
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2000
0
0.5
0.5
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0.5
2001
0
0
2.4
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2.4
2002
0
0.9
0.9
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
2003
0
0
S/D
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2004
0
0.6
0
0
0
0
2.3
0
0
0
0
0
2.3
2005
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0.8
18.7
4
0
1.2
0
2.3
1.9
0
0
0.3
2.3
18.7
Max
INFORME FINAL
on sor ci o
C
V
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
ial Matarani
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
ESTACIÓN :
HUANCA
PARÁMETROS: PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24
HORAS (MM)
HUSO:
19
X:
193207
Y: 8227102
ALTITUD : 3075
msnm
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
DPTO :
AREQUIPA
PROVINCIA :
CAYLLOMA
DISTRITO : HUANCA
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGOS
SET
OCT
NOV
DIC
Max
1997
S/D
23.1
4.3
0
0
0
0
9.2
11.1
0
0
8.8
23.1
1998
24.2
21.9
4.1
0
0
0
0
0
0
0
0
9.2
24.2
1999
11
44.6
19
1.2
0
0
0
0
0
7
0
7.6
44.6
2000
20.2
12.8
13.5
4
7.6
0
0
0
0
1.4
0
1.6
20.2
2001
12.5
34.6
23.2
5.4
0
0
0
0
0
1.2
0
2.9
34.6
2002
14.2
19.6
30.4
2.3
0
0
12.4
0
0
0
S/D
S/D
30.4
2003
3.6
5.8
12
3.4
2.1
0
0
0
0
0
0
0
12
2004
15.5
10.8
5.2
0
0
0
4.4
0
2.3
0
0
1.2
15.5
2005
4.2
19.2
7.9
1.4
0
0
0
0
5.6
0
0
7.4
19.2
2006
11.6
14.1
7.8
0.6
0
0
0
0
0
6.8
1.3
0
14.1
2007
18
12.7
5.2
1.4
0
0
0
0
0
0
0
0
18
2008
21.5
3.2
2.4
0
0
0
0
1.2
0
0
0
1.6
21.5
24.2
44.6
30.4
5.4
7.6
0
12.4
9.2
11.1
7
1.3
9.2
44.6
Max
De estas cuatro (4) estaciones pluviométricas se determinará una estación pluviométrica equivalente por el
Método del Polígono de Thiessen.
9.2
MÉTODO DE THIESSEN
Para este método, es necesario conocer la localización de las estaciones en la zona bajo
estudio, ya que para su aplicación, se requiere delimitar la zona de influencia de cada estación,
dentro del conjunto de estaciones.
CUADRO Nº 18
AREAS DE INFLUENCIA SEGÚN EL METODO DE THIESSEN
ESTACIÓN PLUVIOMÉTRICA
AREA DE INFLUENCIA (KM²)
Huanca
Pampa de Arrieros
La Joya
Pampa de Majes
2048.33
2493.76
2665.77
1247.25
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on sor ci o
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CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Fuente: Elaborada por el Consultor
ESTACIÓN
EQUIVALENTE
AÑO
PMAX.
MEDIA
LOG PMAX.
MED
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
10.96
10.92
16.63
13.15
15.42
30.04
5.09
8.95
7.28
1.040
1.038
1.221
1.119
1.188
1.478
0.707
0.952
0.862
13.16
7.33
1.65
0.28
9
1.07
0.22
0.26
0.04
9
Media
Desv. Est.
Coef. Asim.
k
N
Figura Nº 08: Hietograma de Precipitaciones
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
9.3
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ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
PRECIPITACIÓN MÁXIMA PROBABLE
Los datos empleados, corresponden a los valores de precipitaciones máximas en 24 horas
registradas. Los análisis de frecuencia de las precipitaciones máximas diarias se efectuarán en
base a la distribución “Normal”, “Log Normal”, “Gumbel” y la “Log Pearson III”. Por lo general son
las dos últimas las que mejor se adecuan, ya que estas brindan un mayor ajuste para los valores
extremos, pero no siempre se cumple esto, habiendo en algunos casos algunas excepciones. El
uso de las distribuciones Normal y Log Normal se acepta o descarta mediante prueba de x², o la
del coeficiente de simetría que debe ser estadísticamente igual a cero. Se escoge la distribución
más representativa utilizando un método para comprobar la bondad del ajuste, tal como el
método de Smirnov – Kolmogorov. La precipitación se mide en términos de la altura de lámina de
agua (hp), y se expresa comúnmente en milímetros. Esta altura de lámina de agua, indica la
altura del agua que se acumularía en un superficie horizontal, si la precipitación permaneciera
donde cayó.
Los aparatos de medición, se basan en la exposición a la intemperie de un recipiente cilíndrico
abierto en su parte superior, en la cual se recoge el agua producto de la lluvia u otro tipo de
precipitación, registrando su altura. Los aparatos de medición, se clasifican de acuerdo con el
registro de las precipitaciones, en pluviómetros y pluviógrafos.
CUADRO Nº 19
PRECIPITACIONES MAXIMAS PROBABLES
PERIODO
UTIL
2
5
10
20
25
50
100
200
9.4
PRECIPITACION
MAXIMA
PROBABLE
(mm)
11.95
18.43
22.72
26.83
28.13
32.15
36.14
40.11
ANALISIS DE FRECUENCIAS
Este Análisis permite estimar las magnitudes de los eventos máximos, en este caso las
Precipitaciones Máximas en 24 Horas, para diferentes Periodos de Retorno, mediante
Procedimientos Estadísticos basados en distribuciones de frecuencias de aplicaciones más
usuales como son: Distribución “Normal”, “Log Normal”, “Gumbel Tipo I” y “Pearson tipo III”.
INFORME FINAL
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CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
ial Matarani
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
DISTRIBUCIÓN NORMAL
Tr
P
w
z
P(mm)
2
5
10
20
25
50
100
500
0.5
0.2
0.1
0.05
0.04
0.02
0.01
0.002
1.177
1.794
2.146
2.448
2.537
2.797
3.035
3.526
0.000
0.841
1.282
1.645
1.751
2.054
2.327
2.879
13.16
19.32
22.55
25.21
25.99
28.21
30.20
34.25
Tr
P
w
z
y
P(mm)
2
5
10
20
25
50
100
500
0.5
0.2
0.1
0.05
0.04
0.02
0.01
0.002
1.177
1.794
2.146
2.448
2.537
2.797
3.035
3.526
0.000
0.841
1.282
1.645
1.751
2.054
2.327
2.879
1.067
1.254
1.352
1.433
1.457
1.524
1.585
1.708
11.30
18.00
22.77
27.46
28.96
33.62
38.27
49.15
Tr
P
w
z
K
P(mm)
2
5
10
20
25
50
100
500
0.5
0.2
0.1
0.05
0.04
0.02
0.01
0.002
1.177
1.794
2.146
2.448
2.537
2.797
3.035
3.526
0.000
0.841
1.282
1.645
1.751
2.054
2.327
2.879
-0.254
0.660
1.312
1.952
2.157
2.793
3.428
4.913
11.30
18.00
22.77
27.46
28.96
33.62
38.27
49.15
DISTRIBUCION LOGNORMAL
DISTRIBUCIÓN PEARSON III
INFORME FINAL
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CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
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ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
GUMBEL TIPO I
9.5
Tr
Yt
P(mm)
2
5
10
20
25
50
100
200
500
0.367
1.500
2.250
2.970
3.199
3.902
4.600
5.296
6.214
11.95
18.43
22.72
26.83
28.13
32.15
36.14
40.11
45.35
AJUSTE DE DISTRIBUCION CHI – CUADRADO
La prueba Chi-cuadrado se basa en el cálculo de
frecuencias, tanto de valores observados, como valores
esperados, para un número determinado de intervalos.
Esta prueba es comúnmente usada, para verificar la
bondad de ajuste de la distribución empírica a una
distribución teórica conocida, fue propuesta por Karl
Pearson en 1900.
En conclusión la ejecución de la prueba de bondad de ajuste por el método de Chi-cuadrado
tiene como objetivo determinar la función de distribución que más se ajusta a los datos de la
estación pluviométrica. La prueba se basa en que tan buen ajuste tenemos entre la frecuencia de
ocurrencia de las observaciones en una muestra observada y las frecuencias esperadas que se
obtienen a partir de la distribución hipotética.
Teorema: Una prueba de la bondad de ajuste entre las frecuencias observadas y esperadas se
basa en la cantidad del valor obtenido de la siguiente fórmula:
Donde X² es un valor de una variable aleatoria cuya distribución muestral se aproxima muy de
cerca con la distribución Chi-cuadrado con γ = k – 1 grados de libertad. Los símbolos Oi y ei
representan frecuencias observadas y esperadas, respectivamente, para la i-ésima celda. Si las
frecuencias observadas están cerca de las frecuencias esperadas correspondientes, el valor x2
será pequeño, lo que indica un buen ajuste.
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
on sor ci o
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ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Si las frecuencias observadas difieren de manera considerable de las frecuencias esperadas, el
valor x2 será grande y el ajuste pobre. Un buen ajuste conduce a la aceptación de la distribución,
mientras que un ajuste pobre conduce a su rechazo. La región crítica caerá, por tanto, en la cola
derecha de la distribución Chi-cuadrada. Para un nivel de significancia igual a α, encontraremos
el valor crítico en la tabla 11.2.1. (Probabilidad acumulada de la distribución normal estándar) –
Hidrología Aplicada – Ven Te Chow_ Pág. 369, y entonces x2 > xα2 constituye la región crítica.
CUADRO Nº 20
RESULTADOS CHI - CUADRADO
x²c
Normal
Lognormal Pearson III Gumbel I
0.010
0.582
1.140
0.012
0.750
0.000
0.003
0.094
0.504
0.110
0.076
0.174
0.000
0.107
0.062
0.049
1.264
0.799
1.281
0.329
x²t
3.81
ACEPTADO ACEPTADO ACEPTADO ACEPTADO
Conclusión Chi-Cuadrado.- Como X2 calculado < X2 tabulado, los datos se ajustan a todas las
distribuciones teóricas (Normal, Lognormal, Pearson III y Gumbel Tipo I) con un nivel de
significación del 5% ó 95% de probabilidad.
9.6
AJUSTE DE DISTRIBUCION POR EL METODO SMIRNOV – KOLMOGOROV
La prueba de ajuste de Smirnov-Kolmogorov, consiste en comparar las diferencias existentes,
entre la probabilidad empírica de los datos de la muestra y la probabilidad teórica, tomando el
valor máximo del valor absoluto, de la diferencia entre el valor observado y el valor de la recta
teórica del modelo, es decir:
Donde:
Δ:
Estadístico de Smirnov-Kolmogorov, cuyo valor es igual a la diferencia máxima existente
entre la probabilidad ajustada y la probabilidad empírica.
F(x): Probabilidad de la distribución teórica.
P(x): Probabilidad experimental ó empírica de los datos denominada también frecuencia
acumulada.
El estadístico Δ tiene su función de distribución de probabilidades. Si Δo es un valor crítico para
un nivel de significación α, se tiene que:
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CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Ó
Si
Δ<Δo→ el ajuste es bueno, al nivel de significación seleccionado.
Δ≥Δo→ el ajuste no es bueno, al nivel de significación seleccionado, siendo
necesario probar con otra distribución.
CUADRO Nº 21
TABLA DE VALORES CRÍTICOS de Δ₀ DEL ESTADÍSTICO SMIRNOV-KOLMOGOROV (Δ), PARA VARIOS
VALORES DE N Y NIVELS DE SIGNIFICACIÓN ALPHA
Tamaño de
la muestra
5
10
15
20
25
30
40
N grande
α = 0.10
α = 0.05
α = 0.01
0.51
0.37
0.30
0.26
0.24
0.22
0.19
1.22√n
0.56
0.41
0.34
0.29
0.26
0.24
0.21
1.36√n
0.67
0.49
0.40
0.35
0.32
0.29
0.25
1.63√n
CUADRO Nº 22
TABLA DE VALORES ESTADÍSTICOS SMIRNOV-KOLMOGOROV (Δ),
PARA LAS DISTRIBUCIONES TEÓRICAS
Normal
Lognormal
S-K
Pearson III
Gumbel I
0.1180
0.0674
0.0717
0.0712
Δmínimo
0.44
ACEPTADO ACEPTADO ACEPTADO ACEPTADO
CONCLUSION SMIRNOV-KOLMOGOROV.- Se concluye que los datos de precipitaciones se
ajustan a la distribución Normal, Lognormal, Pearson III y Gumbel Tipo I, con un nivel de
significación del 5% o una probabilidad del 95%.

CONCLUSIÓN REFERENTE A LOS CALCULOS ESTADÍSTICOS.- DE LAS CUATRO
DISTRIBUCIONES TEÓRICAS APLICADAS, LOS DATOS SE AJUSTAN TANTO A LA
DISTRIBUCIÓN LOGNORMAL COMO PARA LA DISTRIBUCIÓN GUMBEL TIPO I – SE
ELIGIRÁ LA DISTRIBUCIÓN GUMBEL TIPO I
INFORME FINAL
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CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
9.7
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
ANALISIS DE RIESGO
El diseño de estructuras para el control de agua incluye la consideración de riesgos. Una
estructura para el control de agua puede fallar si la magnitud correspondiente al periodo de
retorno de diseño T se excede durante la vida útil de la estructura. Este riesgo hidrológico
natural, o inherente, de falla puede calcularse utilizando la ecuación;
Donde P (X≥xT) = 1/T; y n es la vida útil de la estructura; R representa la probabilidad de un
evento X≥xT ocurra por lo menos una vez en n años.
CUADRO Nº 23
VIDA DEL PROYECTO, RIESGO DE FALLA
Vida del Riesgo
Proyecto
de
(años)
Falla
%
2
0.05
0.10
0.25
0.50
5
0.05
0.10
0.25
0.50
10
0.05
0.10
0.25
0.50
20
0.05
0.10
0.25
0.50
25
0.05
0.10
0.25
0.50
50
0.05
Tiempo
de
Retorno
Real
(años)
39.49
19.49
7.46
3.41
97.98
47.96
17.89
7.73
195.46
95.41
35.26
14.93
390.41
190.32
70.02
29.36
487.89
237.78
87.40
36.57
975.29
P
Yt
P(mm)
0.025
0.051
0.134
0.293
0.010
0.021
0.056
0.129
0.005
0.010
0.028
0.067
0.003
0.005
0.014
0.034
0.002
0.004
0.011
0.027
3.663
2.944
1.939
1.060
4.580
3.860
2.855
1.976
5.273
4.553
3.548
2.669
5.966
5.246
4.242
3.362
6.189
5.469
4.465
3.585
30.79
26.67
20.94
15.91
36.02
31.91
26.17
21.15
39.98
35.87
30.13
25.11
43.94
39.83
34.09
29.07
45.21
41.10
35.36
30.34
0.001 6.882
49.17
INFORME FINAL
on sor ci o
C
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
0.10
0.25
0.50
475.06
174.30
72.64
0.002 6.162
0.006 5.158
0.014 4.279
45.06
39.32
34.30
100
0.05
0.10
0.25
0.50
1950.07
949.62
348.11
144.77
0.001
0.001
0.003
0.007
7.575
6.856
5.851
4.972
53.13
49.02
43.28
38.26
200
0.05
0.10
0.25
0.50
3899.65
1898.74
695.71
289.04
0.000
0.001
0.001
0.003
8.269
7.549
6.544
5.665
57.09
52.98
47.24
42.22
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
CUADRO Nº 24
VIDA DEL PROYECTO, RIESGO DE FALLA Y DATOS CALCULADOS
2
5
10
20
25
50
100
200
500
5%
30.79
36.02
39.98
43.94
45.21
49.17
53.13
57.09
62.32
Riesgo en %
10%
25%
26.67
20.94
31.91
26.17
35.87
30.13
39.83
34.09
41.10
35.36
45.06
39.32
49.02
43.28
52.98
47.24
58.21
52.48
50%
15.91
21.15
25.11
29.07
30.34
34.30
38.26
42.22
47.45
INFORME FINAL
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Figura Nº 09: Precipitaciones Vs. Años – Dependiendo el Riesgo de Acolmatación.
CUADRO Nº 25
PERIODO DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE DRENAJE
CON RESPECTO A SU RIESGO
Descripción
Riesgo Admisible
Vida Útil
Infraestructura
Estructuras Importantes
(Puentes)
0.10
500 años
Período de
Retorno
4746 años
100 años
950 años
9.8
CAUDAL DE DISEÑO
Escorrentía Superficial: Es el fenómeno más importante desde el punto de vista de ingeniería,
y consiste en la ocurrencia y el transporte de agua en la superficie terrestre. La mayoría de los
estudios hidrológicos están ligados al aprovechamiento del agua superficial y a la protección
contra los fenómenos provocados por su movimiento. De la precipitación que alcanza el suelo,
parte queda retenida ya sea en depresiones o como película en torno a partículas sólidas. Del
excedente de aguas retenidas, parte se infiltra y parte escurre superficialmente. Se define como
exceso de precipitación, la precipitación total caída al suelo menos la retenida é infiltrada. Puede
ocurrir que el agua infiltrada venga, posteriormente, a aflorar en la superficie como fuente de una
nueva escorrentía superficial. La escorrentía superficial comprende el exceso de la precipitación
que ocurre después de una lluvia intensa y se mueve libremente por la superficie de terreno, y la
escorrentía de una corriente de agua, que puede ser alimentada tanto por el exceso de
precipitación como por las aguas subterráneas.
Método del Número de Curva: Este método fue desarrollado por el Servicio de Conservación
de Suelos (SCS) de los EE.UU.; tiene ventajas sobre el método racional, pues se aplica a
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cuencas medianas como también a cuencas pequeñas. El parámetro de mayor importancia de la
lluvia generadora, es la altura de ésta, pasando su intensidad a un segundo plano. Su principal
aplicación es la estimación de las cantidades de escurrimiento tanto en el estudio de avenidas
máximas, como en el caso del cálculo de aportaciones líquidas. El nombre del método deriva de
una serie de curvas, cada una de las cuales lleva el número N, que varía de 1 a 100. Un número
de curva N = 100, indica que toda la lluvia escurre, y un N = 1, indica que toda la lluvia se infiltra;
por lo que los números de curvas, representan coeficientes de escorrentía. Este método es
utilizado para estimar la escorrentía total a partir de datos de precipitación y otros parámetros de
las cuencas de drenaje. El método fue desarrollado utilizando datos de un gran número de
cuencas experimentales, y se basa en la siguiente relación;
Donde; F es la infiltración real acumulada, S es la infiltración potencial máxima, Q es la
escorrentía total acumulada y Pe es la escorrentía potencial ó exceso de precipitación.
El término Ia (sustracciones iniciales) es definido como la precipitación acumulada hasta el inicio
de la escorrentía y es una función de la intercepción, almacenamiento en depresiones é
infiltración antes del comienzo de la escorrentía.
Donde; Q es la escorrentía total acumulada, P es la precipitación y S es la infiltración potencial
máxima. Esta es la ecuación principal del método. Se debe tener presente que en esta ecuación,
P y S deben tener las mismas unidades y el Q obtenido, también tendrá esas mismas unidades.
El SCS después de estudiar un gran número de pequeñas cuencas estableció una relación para
estimar S a partir del número de curva N, mediante la siguiente ecuación:
(En pulgadas)
(En milímetros)
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Figura Nº 10: Calculo de la Escorrentia en función de la Precipitación y el Numero de Curva N.
Si P está en mm y Q en mm;
Siendo
Hidrograma unitario de una cuenca: Es el Hidrograma de escorrentía superficial total
resultante de un volumen unitario de lluvia neta, uniformemente distribuido en espacio y tiempo.
La altura de lluvia neta corresponde con la altura de escorrentía superficial total del Hidrograma
unitario.
Hidrograma unitario triangular (SCS): Mockus desarrolló un Hidrograma unitario sintético de
forma triangular, que lo usa el SCS (Soil Conservation Service), la cual a pesar de su simplicidad
proporciona los parámetros fundamentales del Hidrograma: caudal pico (Qp), tiempo base (tb) y
el tiempo en que se produce el caudal pico (tp).
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Figura Nº 11: Hidrograma Unitario Sintetico (Forma Triangular).
La expresión del caudal punta ó pico Qp, se obtiene igualando el volumen de agua escurrido:
Ve = hpe x A
Donde; Ve es el volumen de agua escurrido; hpe es la altura de precipitación en exceso ó
precipitación efectiva; A es el área de la cuenca. Con el área que se encuentra bajo el
Hidrograma de la figura 11:
Ve = 1/2Tb x Qp
Donde; Tb es el tiempo base y Qp; es el caudal pico. Por lo cual se puede obtener:
Ve = hpe x A = 1/2Tb x Qp; de donde
, donde se ve que hpe está en
mm y A en km2.
Del análisis de varios hidrogramas, Mockus concluye que el tiempo base y el tiempo pico se
relaciona mediante la expresión Tb = 2.67 Tp; a su vez, el tiempo pico se expresa como Tp
=de/2+Tr, por el cual Tb es el tiempo base en hr, Tp es el tiempo pico en hr, Tr tiempo de retraso
en hr y de es la duración en exceso en hr.
El tiempo de retraso, se estima mediante el tiempo de concentración Tc, de la forma Tr = 0.6Tc,
en la cual Tr es el tiempo de retraso en hr, Tc es el tiempo de concentración en hr. Además, la
duración en exceso con la que se tiene mayor gasto de pico, a falta de mejores datos, se puede
calcular aproximadamente para cuencas grandes, como: de = 2√Tc ó bien para cuencas chicas
como de = Tc, en la cual de esta en hr y Tc está en hr.
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CUADRO Nº 26
TABLA DE PARAMETROS HIDROGRAFICOS
DE LA SUBCUENCA – 1
Método del Número de Curva
Area de Cuenca (km²) – ASC-I
N
S (mm)
P (mm) – 100 años_10% de riesgo – P. Bruta
AREA (km²)
LONGITUD DE CAUCE (km)
DESNIVEL (m)
PENDIENTE (km/km)
Tc (hr)
De (hr)
Tr (hr)
Tp (hr)
Tb (hr)
q (mm) – 100 años_10% de riesgo – P. Neta
82 - Grupo de Suelo C – CHA-II
55.76
49.02 – (Diseño de Puente)
1811.89
115.65
4950
0.0428
20.19
8.99
12.11
16.61
44.34
15.32 – (para diseño de puente)
Qp=362.98 m³/seg
Figura Nº 12: Hidrograma Tr= 100 Años y 10% de Riesgo – Para diseño de Puentes Qp= 362.98
m3/seg – ASC – I.
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CUADRO Nº 27
TABLA DE PARAMETROS HIDROGRAFICOS
DE LA SUBCUENCA – 2
Método del Número de Curva
Area de Cuenca (km²) – ASC-II
N
S (mm)
P (mm) – 100 años_10% de riesgo – P. Bruta
AREA (km²)
LONGITUD DE CAUCE (km)
DESNIVEL (m)
PENDIENTE (km/km)
Tc (hr)
De (hr)
Tr (hr)
Tp (hr)
Tb (hr)
q (mm) – 100 años_10% de riesgo – P. Neta
82 - Grupo de Suelo C – CHA-II
55.76
49.02 – (Diseño de Puente)
3526.13
128.2
3600
0.0281
23.65
9.73
14.19
19.06
50.88
15.32 – (para diseño de puente)
Qp=604.89 m³/seg
Figura Nº 13: Hidrograma Tr= 100 Años y 10% de Riesgo – Para diseño de Puentes Qp= 604.89
m3/seg – ASC – II.
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CUADRO Nº 28
TABLA DE PARAMETROS HIDROGRAFICOS
DE LA SUBCUENCA – 3
Método del Número de Curva
Area de Cuenca (km²) – ASC-III
N
S (mm)
P (mm) – 100 años_10% de riesgo – P. Bruta
AREA (km²)
LONGITUD DE CAUCE (km)
DESNIVEL (m)
PENDIENTE (km/km)
Tc (hr)
De (hr)
Tr (hr)
Tp (hr)
Tb (hr)
q (mm) – 100 años_10% de riesgo – P. Neta
82 - Grupo de Suelo C – CHA-II
55.76
49.02 – (Diseño de Puente)
2779.95
150.3
3600
0.0240
27.51
10.49
16.50
21.75
58.07
15.32 – (para diseño de puente)
Qp=422.63 m³/seg
Figura Nº 14: Hidrograma Tr= 100 Años y 10% de Riesgo – Para diseño de Puentes Qp= 422.63
m3/seg – ASC – III.
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CUADRO Nº 29
TABLA DE PARAMETROS HIDROGRAFICOS
DE LA SUBCUENCA – 4
Método del Número de Curva
Area de Cuenca (km²) – ASC-IV
N
S (mm)
P (mm) – 100 años_10% de riesgo – P. Bruta
AREA (km²)
LONGITUD DE CAUCE (km)
DESNIVEL (m)
PENDIENTE (km/km)
Tc (hr)
De (hr)
Tr (hr)
Tp (hr)
Tb (hr)
q (mm) – 100 años_10% de riesgo – P. Neta
82 - Grupo de Suelo C – CHA-II
55.76
49.02 – (Diseño de Puente)
337.14
66.51
2700
0.0406
13.39
7.32
8.04
11.70
31.23
15.32 – (para diseño de puente)
Qp=107.22 m³/seg
Figura Nº 14: Hidrograma Tr= 100 Años y 10% de Riesgo – Para diseño de Puentes Qp= 107.22
m3/seg – ASC – IV.
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Figura Nº 15: Esquema de la Cuenca del Rio Quilca – HEC – HMS.
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Qp=1497.7m³/seg
Figura Nº 16: Hidrograma – Tr= 100 Años y 10% de Riesgo, para diseños de Puentes Qd= 1497.7 m3/seg
(Caudal de diseño final).
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CUADRO Nº 30
TABLA DE PARAMETROS HIDROGRAFICOS - HIDROLOGICOS
DE LA SUBCUENCA – 1
Hidrograma Unitario Triangular
Area de Cuenca (km²) - ASC-I
A (km²) =
Long. Cauce (Km) =
Desnivel (m) =
S (km/km) =
Tc (hr) =
de (hr) =
Tr (hr) =
Tp (hr) =
Tb (hr) =
Qp (m³/seg) =
1811.89
115.65
4950
0.0428
20.19
8.99
12.11
16.61
44.34
488.83
Método del Número de Curva
Area de Cuenca (km²) - ASC-I
N=
S (mm) =
P (mm) =
q (mm) =
82
55.76
58.21
21.54
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CUADRO Nº 31
TABLA DE PARAMETROS HIDROGRAFICOS - HIDROLOGICOS
DE LA SUBCUENCA – 2
Hidrograma Unitario Triangular
Area de Cuenca (km²) - ASC-II
A (km²) =
Long. Cauce (Km) =
Desnivel (m) =
S (km/km) =
Tc (hr) =
de (hr) =
Tr (hr) =
Tp (hr) =
Tb (hr) =
Qp (m³/seg) =
3526.13
128.2
3600
0.0281
23.65
9.73
14.19
19.06
50.88
829.06
Método del Número de Curva
Area de Cuenca (km²) - ASC-I
N=
S (mm) =
P (mm) =
q (mm) =
82
55.76
58.21
21.54
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CUADRO Nº 32
TABLA DE PARAMETROS HIDROGRAFICOS - HIDROLOGICOS
DE LA SUBCUENCA – 3
Hidrograma Unitario Triangular
Area de Cuenca (km²) - ASC-III
A (km²) =
Long. Cauce (Km) =
Desnivel (m) =
S (km/km) =
Tc (hr) =
de (hr) =
Tr (hr) =
Tp (hr) =
Tb (hr) =
Qp (m³/seg) =
2779.95
150.26
3600
0.0240
27.51
10.49
16.50
21.75
58.07
572.72
Método del Número de Curva
Area de Cuenca (km²) - ASC-I
N=
S (mm) =
P (mm) =
q (mm) =
82
55.76
58.21
21.54
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CUADRO Nº 33
TABLA DE PARAMETROS HIDROGRAFICOS - HIDROLOGICOS
DE LA SUBCUENCA – 4
Hidrograma Unitario Triangular
Area de Cuenca (km²) - ASC-IV
A (km²) =
Long. Cauce (Km) =
Desnivel (m) =
S (km/km) =
Tc (hr) =
de (hr) =
Tr (hr) =
Tp (hr) =
Tb (hr) =
Qp (m³/seg) =
337.14
66.51
2700
0.0406
13.39
7.32
8.04
11.70
31.23
129.15
Método del Número de Curva
Area de Cuenca (km²) - ASC-I
N=
S (mm) =
P (mm) =
q (mm) =
82
55.76
58.21
21.54
CUADRO Nº 34
RESUMEN DE LOS DISEÑOS DE CAUDALES
PARA EL PUENTE QUILCA
ELEMENTO
Superestructura
Infraestructura
CAUDAL DE DISEÑO
(m³/seg)
1497.7
2019.76
VIDA UTIL
(años)
100
500
Fuente: Elaborado por el Consultor
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10
ESTUDIO DE HIDRAULICA
10.1
RECONOCIMIENTO DE CAMPO
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El Tramo desvío Quilca y Matarani, de 92.1 Km. aproximadamente, en un primer sector de
29.9 km está a nivel de trocha, la carretera sigue un curso paralelo a la línea de playa,
cruzando quebradas secas, cuyo cono de deyección termina en el mar. El sistema de drenaje
transversal y drenaje longitudinal no existe, este tramo se caracteriza por que en algunos
cruces de quebradas con la via no cumplen con las Normas de Diseño de Carreteras por la
cual se tendra que cambiar el trazo para cumplir con esta Norma. Asimismo hay zonas donde
se tendra que subir la rasante por estar muy cerca al mar.
En el segundo sector de 62.2 km, que se inicia en el poblado de Quilca donde se tiene que
construir un puente para cruzar el río Quilca y termina en Matarani, no existe carretera. El
Estudio definitivo para este sector fue desarrollado por la consultora CPS en 1995.
La zona del area en Estudio es desertica, seca, carente de lluvias. Sin embargo es evidente
que en el pasado han ocurrido precipitaciones fluviales de intensidades considerables cuyas
aguas al discurrir siguiendo la pendiente del terreno hacia el mar han labrado su cauce en la
roca gnesis dando lugar a la aparición de quebradas con anchos y profundidades que
alcanzan varias decenas de metros.
Con la finalidad de disminuir o eliminar el riesgo de afectación de la carretera por las lluvias, se
recomienda el diseño y construcción del sistema de drenaje y protección que permitan y
faciliten el discurrir de las aguas por cauces apropiados.
Es importante señalar, sin embargo, que la posible ocurrencia de lluvias intensas en la zona
parece bastante remota (si no esta descartada) pues se ha visto en la ruta de la carretera
Panamericana Sur, que esta via atraviesa el cauce de las quebradas secas de diferentes
dimensiones con solamente rellenos sin alcantarillas o algun otro elemento de drenaje.
El reconocimiento de campo permitió tener una apreciación de la situación actual de las
características, relieve y aspectos hidrológicos, hidráulicos y de drenaje del camino. Como
resultado del trabajo de campo, se llenaran fichas identificando las Quebradas, Obras de artes
mayores y menores existentes, así como también las zonas donde han producido procesos
hidrodinámicos que afecte la zona en estudio.
Los trabajos de campo que se realizaran en el presenta Estudio consistirán en:
1) Levantamiento de un inventario de la infraestructura existente.
2) Evaluación Hidráulica de los cauces.
Levantamiento de un inventario de la infraestructura existente, se anotara las
características geométricas como longitudes, alturas, material (es), del cual estaba
conformada la estructura, estado de conservación, como información básica también se
anotara las características de los materiales de fondo, pendientes de aproximación y salida,
adicionalmente se evaluara el comportamiento de las estructuras ante la acción de la
socavación y anotándose los requerimientos de obras complementarias de protección, de
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CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
on sor ci o
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CONESUPSA S.A.
estructuras localizadas y de requerimientos de obras de defensa ribereña y reubicación de
estructuras.
Evaluación Hidráulica de cauces, Se llevo a cabo trabajos de campo de evaluación
Hidráulica de los cauces de agua y trabajos de compatibilisación con la información de
descargas obtenidas con la Hidrología.
El trabajo consistirá, en un recorrido de ambas márgenes de los cauces, donde se observara
las formaciones de fondo, características de los materiales, capacidad de transporte de las
cajas, se evaluara el coeficiente de fricción de Manning, sé calculara la velocidad superficial de
las aguas, y sé calculara el caudal instantáneo, comparando y compatibilizando con las curvas
de descargas generadas con la Hidrología.
La evaluación, también, identifica los requerimientos de obras de subdrenaje y obras
Complementarias como son las zanjas de drenaje y las necesidades de elevar la subrasante.
10.2
METODOLOGIA PARA LA VERIFICACION HIDRAULICA DE LAS ESTRUCTURAS
EXISTENTES O PROYECTADAS
Dado el caudal máximo de diseño que debe evacuar cada Estructura, se procede a su
Verificación Hidráulica y/o dimensionamiento, según se trate de una obra existente o no, para
lo cual es necesario contar con la sección transversal de la vía en la sección de cruce y, de ser
el caso, las dimensiones efectivas de la estructura. La sección transversal permitirá ubicar
adecuadamente la Estructura respecto a la rasante de la carretera y respecto a la quebrada
y/o cunetas para así indicar la longitud y pendiente que debe tener la Estructura y las obras
necesarias a su entrada y salida. Para dimensionar hidráulicamente la Estructura se requiere
los siguientes parámetros:







Caudal
Niveles de aguas marcadas en cada Estructura
Nivel de rasante del camino
Longitud de la Estructura
Pendiente de la Estructura
Coeficiente de Manning
Forma de la Sección de la Estructura
Otro criterio de la Verificación hidráulica y el mas aplicado es cuando las descargas de diseño,
son compatibilizadas con las capacidades de descargas de las respectivas estructuras,
calculadas mediante la fórmula Manning, de modo tal que:
Qc  Qd
Siendo QC, el caudal de aportación de cada estructura existente, calculado en el Capitulo de
Hidrología o de diseño y Qd es la capacidad de descarga de la estructura proyectada,
calculada por Manning.
La expresión de Manning es:
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AR2 / 3 S 1/ 2
Qd 
n
Q: Capacidad de descarga (m³/seg)
A: Sección mojada
R: Radio hidráulico.
S: Pendiente del cauce.
n: Coeficiente de rugosidad.
10.3
EVALUACION HIDRAULICA DE CAUCES EXISTENTES
Se efectuó un inventario de las obras de drenaje transversal y longitudinal existentes,
encontrandose que a lo largo del tramo en Estudio no se ubicaron Estructuras existentes.
Asimismo se realizaron trabajos de campo de Evaluación Hidráulica de los cauces de agua y
trabajos de compatibilisación con la información de descargas obtenidas con la Hidrología.
10.3.1 QUEBRADAS:
Las Quebradas en la zona del Estudio es desertica, seca, carente de lluvias. Sin
embargo es evidente que en el pasado han ocurrido precipitaciones fluviales de
intensidades considerables cuyas aguas al discurrir siguiendo la pendiente del terreno
hacia el mar han labrado su cauce en la roca gnesis dando lugar a la aparición de
quebradas con anchos y profundidades que alcanzan varias decenas de metros.
CUADRO Nº 35
INVENTARIO DE CURSOS DE AGUA EXISTENTES
Nro
Nombre de
Quebrada y/o Rio
Ubicacion de
la Quebrada
(Km)
1
Pastoruiz
01+648.29
2
Corralones
02+326.38
3
Pérez
05+383.53
4
Toldo
07+532.74
5
La Pila
10+569.24
6
S/N
10+750.59
7
Agua salada
12+845.94
8
Velásquez
14+217.63
9
S/N
15+389.97
10
Del Horno
16+738.10
11
Sangues
18+506.23
12
Pajaro
20+515.06
13
Araujo
23+420.88
14
S/N
24+383.16
15
Pedragrosa
26+153.14
16
La Miel
26+686.00
17
Gramadal
27+834.35
18
Río Quilca
31+468.23
19
S/N
31+836.97
20
Huagín
34+191.58
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Nro
Nombre de
Quebrada y/o Rio
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CONESUPSA S.A.
Ubicacion de
la Quebrada
(Km)
21
S/N
38+363.43
22
Lucmillo
38+803.78
23
Calle Nueva
42+996.66
24
Callahuani
45+818.42
25
Arantas
48+391.28
26
La Brava
49+905.42
27
Chiplay
51+654.57
28
S/N
52+611.79
29
San José
55+373.17
30
S/N
55+925.85
31
S/N
58+059.17
32
Francesa
59+072.26
33
Acupita
60+673.44
34
Huata
62+476.46
35
Tutuy
63+639.13
36
Centeno
66+063.05
37
S/N
68+532.02
38
Verde
70+717.42
39
S/N
71+635.60
40
S/N
73+061.61
41
S/N
73+858.38
42
Honda
75+922.92
43
S/N
79+264.01
44
Contayani
81+757.98
45
Coloca
83+927.22
46
Turpay
86+229.07
47
Aguada Mollendito
88+491.47
Matarani
94+077.71
48
Fuente : Elaborado por el Consultor
En la zona del Estudio se han inventariado 48 Quebradas de las cuales 18 estan ubicadas en el Tramo: Desvio
Quilca – Quilca y 30 en el Tramo Quilca – Matarani.
En los Anexos se esta anexando las Fichas del Inventario y Evaluación de las Quebradas Existentes, con su
Panel Fotográfico. Asimismo en el Cuadro Nº 18 se esta colocando los Parámetros Hidráulicos de la Inspección
de Campo de cada Quebrada evaluada.
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ESTUDIO DE
(FASEDE
DE CAMPO
CAMPO)
ESTUDIO
DEHIDRAULICA
HIDRAULICA
CUADRO Nº 35: INVENTARIO DE QUEBRADAS Y CURSOS DE AGUA SIN OBRAS DE DRENAJE
CUADRO Nº 36: INVENTARIO DE QUEBRADAS Y CURSOS DE AGUA SIN OBRAS DE DRENAJE
Nº
Ubicación
(Km)
Nombre
de
Tipo de
Quebrada
Flujo
1
01+648.29
Pastoruiz
Liquido
2
02+326.38
Corralones
Liquido
3
05+383.53
Pérez
Liquido
4
07+532.74
Toldo
Liquido
5
10+569.24
La Pila
Liquido
6
10+750.59
S/N
Liquido
7
12+845.94
Agua salada
Liquido
8
14+217.63
Velásquez
Liquido
9
15+389.97
S/N
Liquido
10
16+738.10
Del Horno
Liquido
11
18+506.23
Sangues
Liquido
12
20+515.06
Pajaro
Liquido
13
23+420.88
Araujo
Liquido
14
24+383.16
S/N
Liquido
15
26+153.14
Pedragrosa
Liquido
16
26+686.00
La Miel
Liquido
17
27+834.35
Gramadal
Liquido
Parametros Hidraulicos (datos de inspección de campo)
Estabilidad
Regimen
(S) del Fondo
Suelos en el
Cauce en la
Cauce, o en
del Cauce
de Caudal
Ubicación Obra
las Riberas
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Arrastre de
Material
Solido
Obra
Recomendaciones
Requerida
Sedimentos finos
Alcantarilla
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Sedimentos finos
Alcantarilla
Sedimentos finos
Alcantarilla
Sedimentos finos
Alcantarilla
Sedimentos finos
Alcantarilla
Sedimentos finos
Alcantarilla
Sedimentos finos
Alcantarilla
Sedimentos finos
Alcantarilla
Sedimentos finos
Alcantarilla
Sedimentos finos
Alcantarilla
Sedimentos finos
Alcantarilla
Sedimentos finos
Alcantarilla
Sedimentos finos
Alcantarilla
Sedimentos finos
Alcantarilla
Cambiar el Trazo actual de la via, por
invadir el cauce de la Quebrada
Cambiar el Trazo actual de la via, por
invadir el cauce de la Quebrada
Elevar rasante y desplazar el eje al
lado derecho
Elevar rasante y desplazar el eje al
lado derecho
Elevar rasante y desplazar el eje al
lado derecho
Elevar rasante y desplazar el eje al
lado derecho
Elevar rasante y desplazar el eje al
lado izquierdo
Elevar rasante y desplazar el eje al
lado izquierdo
Elevar rasante y desplazar el eje al
lado izquierdo
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ESTUDIO DE
(FASEDE
DE CAMPO
CAMPO)
ESTUDIO
DEHIDRAULICA
HIDRAULICA
CUADRO Nº 35: INVENTARIO DE QUEBRADAS Y CURSOS DE AGUA SIN OBRAS DE DRENAJE
CUADRO Nº
36: INVENTARIO DE QUEBRADAS Y CURSOS DE AGUA SIN OBRAS DE DRENAJE
Nº
Ubicación
(Km)
Nombre
de
Tipo de
Quebrada
Flujo
18
31+468.23
Río Quilca
Liquido
19
31+836.97
S/N
Liquido
20
34+191.58
Huagín
Liquido
21
38+363.43
S/N
Liquido
22
38+803.78
Lucmillo
Liquido
23
42+996.66
Calle Nueva
Liquido
24
45+818.42
Callahuani
Liquido
25
48+391.28
Arantas
Liquido
26
49+905.42
La Brava
Liquido
27
51+654.57
Chiplay
Liquido
28
52+611.79
S/N
Liquido
29
55+373.17
San José
Liquido
30
55+925.85
S/N
Liquido
31
58+059.17
S/N
Liquido
32
59+072.26
Francesa
Liquido
33
60+673.44
Acupita
Liquido
34
62+476.46
Huata
Liquido
Parametros Hidraulicos (datos de inspección de campo)
Estabilidad
Regimen
(S) del Fondo
Suelos en el
Cauce en la
Cauce, o en
del Cauce
de Caudal
Ubicación Obra
las Riberas
Caudal
Estable
<2%
Finos
Permanente
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Estable
<2%
Arenas y Limos
Permanente
Arrastre de
Material
Solido
Obra
Recomendaciones
Requerida
Sedimentos finos
Puente
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
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ESTUDIO DE HIDRAULICA (FASE DE CAMPO)
ESTUDIO
DE HIDRAULICA DE CAMPO
CUADRO Nº 35: INVENTARIO DE QUEBRADAS Y CURSOS DE AGUA SIN OBRAS DE DRENAJE
CUADRO Nº 36: INVENTARIO DE QUEBRADAS Y CURSOS DE AGUA SIN OBRAS DE DRENAJE
Nº
Ubicación
(Km)
Nombre
de
Tipo de
Quebrada
Flujo
35
63+639.13
Tutuy
Liquido
36
66+063.05
Centeno
Liquido
37
68+532.02
S/N
Liquido
38
70+717.42
Verde
Liquido
39
71+635.60
S/N
Liquido
40
73+061.61
S/N
Liquido
41
73+858.38
S/N
Liquido
42
75+922.92
Honda
Liquido
43
79+264.01
S/N
Liquido
44
81+757.98
Contayani
Liquido
45
83+927.22
Coloca
Liquido
46
86+229.07
Turpay
Liquido
47
88+491.47
Aguada Mollendito
Liquido
48
94+077.71
Matarani
Liquido
Parametros Hidraulicos (datos de inspección de campo)
Estabilidad
Regimen
(S) del Fondo
Suelos en el
Cauce en la
Cauce, o en
del Cauce
de Caudal
Ubicación Obra
las Riberas
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Permanente
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Caudal
Inestable
<2%
Arenas y Limos
Estacional
Arrastre de
Material
Solido
Obra
Recomendaciones
Requerida
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
Alcantarilla
Elevar rasante
Alcantarilla
Elevar rasante
Sedimentos finos
FUENTE: Elaborado por el Consultor
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10.4
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CONESUPSA S.A.
MODELAMIENTO Y CALCULOS HIDRAULICOS
10.4.1 CALCULOS HIDRAULICOS EN ESTRUCTURAS DE DRENAJE TRANSVERSAL A
PROYECTAR
10.4.1.1
VERIFICACION HIDRAULICA
Con los caudales de diseño calculadas en el presente Estudio, se ha
propuesto obras en los cruces de Quebradas Principales. Tratándose de
una vía nueva, se ha procedido a dimensionar hidraulicamente las
Quebradas en funcion a las estructuras que vamos ha proyectar.
El caudal se verificara de la siguiente manera: el flujo produce un remanso
que a la vez genera una carga a la entrada de la estructura ha proyectar.
Esta carga debe ser menor que la especificada para cada caso. Cuando el
flujo es subcrítico, el control de niveles se origina aguas abajo y el
remanso se propaga en dirección aguas arriba. Si el flujo es supercrítico
la condición de borde es el nivel del agua aguas arriba de la obra de cruce.
Por otro lado, si se aplica el control de entrada el flujo está controlado por
las dimensiones de la abertura fundamentalmente.
Las expresiones para verificar que la entrada esté libre para un caudal de
diseño QT se presentan a continuación.
En una Alcantarilla de una ó varias celdas ó Ponton, se verifica que la
entrada esté libre cuando el caudal Q es menor que QT.
QT se calcula de la siguiente manera.
QT  1.705a1.5b
QT = Caudal para un periodo de retorno de T años (m3/s)
a = Altura de la Alcantarilla (m)
b = Ancho de la Alcantarilla (m)
10.4.1.2
CONTROL DE EROSION A LA SALIDA DE ALCANTARILLAS
Las alcantarillas concentran el flujo para poder conducirlos de manera
ordenada a través de las vías y entregarlos en un punto seguro en el que
no causarán problemas a la estructura que desean proteger, al medio
ambiente, a la propiedad de terceros u estructuras existentes. Por lo
general la velocidad a la salida de la alcantarilla es alta, por lo que el suelo
se refuerza con obras de protección tales como emboquillados, enrocados,
etc, según sea el caso. Cuando el suelo tiene características que permiten
la entrega a terreno natural, por ejemplo, en una zona rocosa, como una
quebrada o plana, cubierta de vegetación, se admite la entrega a terreno
natural.
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CONESUPSA S.A.
10.4.2 CALCULOS HIDRAULICOS EN ESTRUCTURAS DE DRENAJE LONGITUDINAL A
PROYECTAR
10.4.2.1
VERIFICACION HIDRAULICA DE CUNETAS TRIANGULARES
Con la finalidad de recoger y entregar de manera ordenada los flujos que
se generan en la vía y en las áreas de aporte contiguas a la vía se ha
diseñado una cuneta triangular de concreto de 0.30 m de profundidad y
0.06 de borde libre. La inclinación del talud externo (cercana a la vía) es 2
H: 1 V y la inclinación del talud interno es 1 H: 1 V.
Para calcular el caudal máximo que ocurre en la vía, se ha considerado
que se evacuará el caudal 500 m (máximo), que existe una franja de
terreno natural de 100 m cercana a la vía que aporta a la cuneta y que la
vía tiene una superficie de rodadura de 8.40 m. Para un periodo de
retorno de 10 años, se estima un coeficiente de escorrentía de 0.87 para la
zona aledaña a la cuneta y de 0.40 para la vía. La Estación Camana
arroja una precipitación en todo el tramo para la avenida de 10 años un
valor de 9.18 mm. Obteniendose una intensidad máxima de 15.90 mm/hr.
El valor del caudal que se puede esperar usando el método racional es
0.048 m3/s.
Se ha verificado la pendiente de la vía en todos los tramos existentes. En
la mayoría de casos la pendiente supera el valor de 0.5 %. En casos
excepcionales la vía tiene una pendiente menor de 0.5 %. Por lo general,
las cunetas mantienen la pendiente del camino por lo que esta verificación
se realiza en términos generales. Para calcular la capacidad de la cuneta,
se ha empleado la ecuación de Manning, asumiendo un valor de 0.014
para el coeficiente de Manning.
TABLA Nº 02
CAPACIDAD DE CUNETA TRIANGULAR
h (m)
0.24
0.24
0.24
0.24
0.24
0.24
0.24
0.24
0.24
0.24
0.24
0.24
0.24
0.24
0.24
0.24
0.24
So
0.0050
0.0075
0.0100
0.0150
0.0200
0.0250
0.0300
0.0350
0.0400
0.0450
0.0500
0.0550
0.0600
0.0650
0.0700
0.0750
0.0800
Z1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Z2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Q(m3/s)
0.093
0.114
0.132
0.161
0.186
0.208
0.228
0.246
0.263
0.279
0.295
0.309
0.323
0.336
0.349
0.361
0.373
En la Tabla Nº 02 se puede observarse que la capacidad de la cuneta para
pendientes mayores que 0.5 % (o 0.005) es suficiente para transportar el caudal que
se obtiene para 10 años de periodo de retorno.
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
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10.5
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MODELAMIENTO HIDRAULICO DEL PUENTE “QUILCA” EN HEC – RAS Y HEC - GEORAS
10.5.1 CARACETRISTICAS HIDROLOGICAS GENERALES DEL RIO QUILCA:
Desde el punto de vista hidrológico, la cuenca del río Quilca finaliza en un Valle de
aproximadamente 800 metros hacia el mar; pero en la parte alta de la cuenca es
evidente que en el pasado han ocurrido precipitaciones fluviales de intensidades
considerables cuyas aguas al discurrir siguiendo la pendiente del terreno hacia el mar
han labrado su cauce en la roca génesis dando lugar a la aparición de quebradas con
anchos, lagunas y/o embalses con profundidades que alcanzan varias decenas de
metros. Su área de aportación es de 8,455.11 Km2 y la longitud de su cauce principal
es de 264.65 Km. desde la finalización del Embalse “Aguada Blanca” hasta la sección
de intersección con la carretera, estas características de la cuenca ofrecen un tiempo
de concentración relativamente alto produciendo una descarga que fue estimada en
1,497.70 m3/s para una vida útil de 100 años y 1,751.70 m3/s para una vida útil de
200 años, este último se tomará como base para la estimación del diseño de la
infraestructura
10.5.2 CARACTERÍSTICAS HIDRAULICAS GENERALES DEL RÍO QUILCA:
Desde el punto de vista hidráulico, el río Quilca ofrece un cauce ligeramente sinuoso
donde desemboca en el Océano, cuya característica principal es que en la
desembocadura existen chacras donde el agua se empoza y puede provocar
inundación. En el tramo cercano a la ubicación del puente a proyectar, el río se
desarrolla en forma perpendicular (normal) a la carretera, habiéndose identificado en
su margen; posible socavación del terraplén por lo que se colocará escolleras (muros
de piedra) que protejan el terraplén, los mismos que deberán ser controlados.
10.5.3 CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICAS DE LA ZONA DE EMPLAZAMIENTO DEL
PUENTE:
En el Km. 31+500 de la carretera en estudio, se ha identificado que no existe un
puente provisional que salve el cauce del río Quilca. La carretera a proyectar pasa
sobre una trocha cortando el cauce de dicho rio; rodeado por pastizales
medianamente inundado donde sugiere alta impermeabilidad del suelo por su
saturación.
El tramo cercano a la proyección del puente “Quilca” se caracteriza por ofrecer una
sección de forma trapezoidal, donde la vía en estudio recorre parte de la cuenca del
Río Quilca que está flanqueada por dos cerros con altitudes que oscilan entre 70 y
130 msnm, con inclinaciones que oscilan entre 45 a 70º.
Las características locales del cauce del río Quilca en la ubicación del futuro puente
se caracteriza por presentar una ligera depresión donde el agua desfoga en la
margen izquierda del Río.
Según las características geomorfológicas del río Quilca informadas en el ítem b) y
siguiendo las recomendaciones dadas por Chow (Hidráulica de Canales Abiertos –
Tabla 4.8), así como por la USGS (Surface Water Field Techniques), el coeficiente de
Manning estimado es de 0.030 para las márgenes y 0.036 para el cauce.
La pendiente longitudinal promedio del cauce en el tramo en estudio se ha estimado
en 0.0004 m/m.
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Margen
Derecha de la
Cuenca
Rio Quilca
Puente Quilca
Margen
Izquierda
de la Cuenca
Figura Nº 17: Ubicación de la zona de cruce de la carretera a proyectar.
10.5.4 ELECCION DE LA NUEVA UBICACIÓN DEL PUENTE
De acuerdo a lo informado en los ítems anteriores, se recomienda proyectar una
estructura de mayor luz que permita conducir adecuadamente los flujos por debajo de
ésta, sin causar daños a la vía, garantizando su estabilidad y permanencia. En virtud
a ello, se ha establecido proyectar el nuevo puente aguas arriba de la actual ubicación
en concordancia al trazo definitivo de la vía, permitiendo además que la actual
estructura se utilice como pase provisional durante su construcción, sin interrumpir el
tráfico vehicular y de peatones en la zona (Ver Figura Nº 18).
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Puente Quilca
Río Quilca
Figura Nº 18: Ubicación del Puente Proyectado.
10.5.5 TOPOGRAFÍA
De una longitud aproximadamente de 1,500.00 metros para el estudio del cauce del
Río Quilca se obtuvieron secciones transversales cada 50 m desde 750 m aguas
arriba y 750 m aguas abajo de la sección de cruce actual, en una faja de 800 m –
promedio- de ancho.
Para la elaboración de los planos en planta y secciones transversales se utilizó los
siguientes softwares de ingeniería: Civil 3d – 2009 y ArcGis 9.2.
10.5.6 CALCULOS HIDRAULICOS
Luego de obtener el caudal de diseño mediante las metodologías descritas en el
Estudio Hidrológico, así como las secciones transversales obtenidas de la topografía
efectuada, se procedió a utilizar el software de ingeniería HEC-RAS versión 4.1, US
Army Corps of Engineeers, Hydrologic Engineering Center y HEC-geoRAS.
10.5.7 PARÁMETROS HIDRÁULICOS DE LA SECCIÓN DE INTERÉS
En la sección de interés se determinaron niveles, tirantes y velocidades, con el objeto
de obtener la luz y nivel inferior de la losa del puente.
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CUADRO Nº 37
PARÁMETROS HIDRÁULICOS PUENTE QUILCA – Tr = 100 años
(Q = 1,497.7 m³/seg)
Nombre
Rio
Quilca
Progresiva
(Km)
Estribo
Derecho Estribo
Izquierdo
31+349.1531+590
Luz entre
estribos
propuestos
(m)
Tirante
Máximo
(m)
240.85
4.12
Cota
Nivel
Cota
Borde
Esviaje
Máximo
Velocidad
Cauce
Libre
(°)
de
(m/seg)
(msnm)
(m)
Agua
(msnm)
0.50
4.62
3.60
2.08
0
Fuente: Elaborado por el Consultor
Coef. Contracción
1.45
Cota: 8.22 msnm
Coef. Expansión
1.65
Long. Contracción (m)
385
Long. Expansión (m)
438
Cota: 10.22 msnm
Cota: 4.62 msnm
Figura Nº 19: Sección del Pte. Quilca.
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Cota: 4.56 msnm
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Cota: 4.62 msnm
Figura Nº 20: Perfil Longitudinal del Pte. Quilca.
VISTA ISOMÉTRICA
Cota: 5.88 msnm
Area Inefectiva
Cota: 3.38 msnm
Figura Nº 21: Isométrico del Pte. Quilca L=240 m
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VISTA EN PLANTA – HEC-GEORAS
Puente
“Quilca”
Figura Nº 22: Planta del Cauce Quilca
Area Inefectiva
Long. Contracción
Long. Expansión
Figura Nº 23: Vista en Planta - Pte. Quilca L=240 m
10.5.8 SOCAVACIÓN EN ELEMENTOS DE APOYO DE PUENTES – L = 240 METROS
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Para el cálculo de la socavación en los pilares y los estribos de un puente se pueden
utilizar los métodos recomendados en el libro “Highway in the River Environment”,
divulgado por la Administración Federal de Caminos de los Estados Unidos (FHWA).
Se considera que existen tres tipos de socavación en los pilares de los puentes:
Socavación Local en Pilares.- Una ecuación desarrollada por el Dr. David Froehlich
es usada por el programa HEC-RAS.
Ys = Profundidad de socavación local, m.
Y1 = Profundidad del flujo directamente aguas arriba de la pila, m.
Fr = Número de Froude
a’ = Ancho proyectado de la pila con relación al ángulo de ataque del flujo, m.
a = Ancho de la pila, adicionado como un factor de seguridad, m.
D50 = Diámetro de la partícula de lecho en una mezcla cuyo 50% es menor, m.
CUADRO Nº 38
FACTOR DE CORRECCION Kf
Forma de la pila Kf
Kf
Punta cuadrada
1.3
Pila con punta circular
1.0
Pila con punta aguda o triangular
0.7
Nota.- Se consideró para estos casos en que los pilares son de borde circular.
CUADRO Nº 39
Cuadro de Resumen – Pilar Nº1 - Tr 500 años
Kf
D50 (mm)
Fr
Y₁
1.0
2.59
0.37
3.49
Socavación – Ys
(m)
1.79
CUADRO Nº 40
Cuadro de Resumen –Pilar Nº2 - Tr 500 años
Kf
D50 (mm)
Fr
Y₁
1.0
2.59
0.37
3.56
Socavación – Ys
(m)
1.80
CUADRO Nº 41
Cuadro de Resumen –Pilar Nº3 - Tr 500 años
Kf
D50 (mm)
1.0
2.57
Fr
Y₁
0.37
3.62
CUADRO Nº 42
Cuadro de Resumen –Pilar Nº5 - Tr 500 años
Socavación – Ys
(m)
1.81
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Kf
D50 (mm)
Fr
Y₁
1.0
2.17
0.37
4.33
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Socavación – Ys
(m)
1.89
CUADRO Nº 43
Cuadro de Resumen –Pilar Nº6 - Tr 500 años
Kf
D50 (mm)
Fr
Y₁
1.0
0.475
0.37
3.53
Socavación – Ys
(m)
1.93
Socavación General por Contracción - Método de Lischtvan-Levediev.Este
es un método que permite el cálculo de la socavación general del cauce durante
crecientes independientemente de que exista o no un puente. Si el método se aplica
para la zona de un puente, quiere decir que se está considerando también el efecto
de la contracción, y por lo tanto, éste no debe adicionarse. La ecuación final para el
cálculo de la socavación considerando los coeficientes de corrección por contracción
y peso específico del agua, es la siguiente:
Para suelos granulares.
α = coeficiente de sección dependiente de las características hidráulicas.
La socavación se halla mediante la siguiente fórmula:
Hs = profundidad del agua después de ocurrida la socavación por contracción medida
desde el NAME hasta el fondo del cauce socavado, m.
Ho = profundidad del agua antes de la socavación medida en una línea vertical desde
el NAME hasta el fondo del cauce original, m.
Yn = profundidad media del flujo (profundidad hidráulica) en el cauce principal y
laderas que transportan sedimentos aguas arriba del puente A/B, m.
A = área hidráulica, m².
Be = ancho efectivo del cauce descontando el ancho de las pilas si el ángulo de
ataque del flujo al puente es nulo, o el ancho proyectado de las pilas en sentido
normal a la corriente si el puente está sesgado, m.
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β = coeficiente de frecuencia.
CUADRO Nº 44
Dm = ΣDi Pi, diámetro medio de las partículas del material granular, mm.
x = exponente variable en función del diámetro medio de la partícula.
Para puentes de una sola luz, la luz libre es la distancia entre estribos. Para puentes
de varias luces, la luz libre es la mínima distancia entre dos pilas consecutivas, o
entre pila y estribo más próximos.
V = velocidad media en la sección transversal [m/s].
μ = 1.0 si no hay obstáculos.
CUADRO Nº 45
Cuadro de Resumen – Tr= 500 Años
Qd [m³/s]
A [m²]
Βe [m]
B [m]
Yn [m]
α
Dm [mm]
A [m²]
x
β
μ
Ho [m]
Hs [m]
Socavación [m]
2019.76
856.08
235.85
240.85
3.55
1.06
0.70
856.08
0.39
1.06
0.98
4.63
8.91
4.28
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CUADRO Nº 46
CUADRO DE RESUMEN – SOCAVACION TOTAL – Tr= 500 Años
Elemento
Método de Lischtvan-Levediev
Socavación (m)
4.28
Socavación Local en Estribos.- Para el cálculo de la socavación local se pueden
utilizar las ecuaciones de Froelich que calculan la socavación en estribos verticales.
El método de Froelich considera que puede haber un tipo de fórmula para el cálculo
de socavación en estribos de puentes.
Ys = Profundidad de socavación, m.
Y1 = Profundidad media del flujo (profundidad hidráulica) en la zona de inundación
obstruida por el estribo aguas arriba del puente, m.
Fr = Número de Froude en la sección de aproximación obstruida por el estribo.
a’ = Longitud del estribo y accesos al puente que se opone al paso del agua
proyectada normalmente al flujo, m.
K1 = Coeficiente que depende de la forma del estribo.
K2 = Coeficiente que depende del ángulo de ataque del flujo.
CUADRO Nº 47
COEFICIENTE K1
Descripción
Estribo con pared vertical
Estribo con pared vertical y aletas
Estribo con pendiente hacia el cauce
K1
1.00
0.82
0.55
Y1 = Ae/a’
Ve =Qe/Ae
Ve = Velocidad del flujo obstruido por el estribo y los accesos al puente en la sección
de aguas arriba, m/seg.
Qe = Caudal obstruido por los estribos o los accesos medido aguas arriba del puente,
m³/seg.
Ae = Area del flujo de la sección de aguas arriba obstruida por los estribos, m².
Θ = Angulo°de inclinación del estribo.
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θ < 90° si el estribo está inclinado hacia aguas abajo.
θ > 90° si el estribo está inclinado hacia aguas arriba.
CUADRO Nº 48
CUADRO DE RESUMEN – Tr= 500 Años
Estribo
Derecho
Estribo
Derecho
K₁
K2
Y₁ (m)
Fr
Ae (m2)
0.55
0.97
3.51
0.38
32.12
Ve (m/seg.)
a’ (m)
Qe (m3/seg)
g(m/seg2)
Ys (m)
2.23
9.15
71.63
9.81
7.07
CUADRO Nº 49
CUADRO DE RESUMEN – SOCAVACION TOTAL – Tr= 500 Años
Elemento
Estribo Derecho
Pilar Nº1
Pilar Nº2
Pilar Nº3
Pilar Nº4
Pilar Nº5
Estribo Izquierdo
Socavación (m)
11.35
6.07
6.08
6.09
6.17
6.21
Roca a 5.90
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ESTUDIO DE DRENAJE
11.1
DESCRIPCION
El objetivo del estudio de Drenaje de la Carretera D Quilca - Matarani, es el de controlar los
problemas que generan los flujos de agua superficial y subsuperficial al discurrir sobre la
plataforma de la carretera, e infiltrarse a través del pavimento causando reducción en la
capacidad portante de la vía y por ende en su vida útil.
Desde el punto de vista hidráulico se proponen diseños que proporcionen obras de drenaje lo
más eficiente posible y que guarden una proporción de rentabilidad y conservación con el
medio ambiente. Estas obras están destinadas a constituirse, en conjunto, como los sistemas
que drenarán los flujos de agua libres de la zona. Se debe tener en cuenta que las estructuras
de drenaje están íntimamente relacionadas a los niveles de paso de los flujos de agua a
evacuar y los niveles alcanzados por la estructura del pavimento (rasante terminada), lo que es
cuidadosamente observado en la realización de los diseños planteados.
Todo lo anteriormente expuesto tiene por única finalidad asegurar el correcto funcionamiento
de la carretera, especialmente en aquellos lugares en los que interrumpe el paso de un curso
natural, buscando que éste sea afectado mínimamente en su recorrido natural y que por
consecuencia la carretera se adecue convenientemente a su paso.
11.2
TIPOS DE FLUJO
El presente Estudio de Drenaje plantea la solución del drenaje de la Carretera Carretera D
Quilca – Matarani, bajo dos aspectos principales como son el tipo de flujo de agua presente en
la carretera, ya sea éste superficial o subsuperficial, y el sentido de recorrido de dichos flujos
de agua sobre la misma, ya sea longitudinal o transversal al eje de la carretera.
A continuación, con el objetivo de precisar los conceptos fundamentales relacionados a la
actividad del Drenaje para los flujos de agua presentes se expone los conceptos referidos a:
11.2.1 FLUJOS DE AGUA SUPERFICIAL
Los flujos de agua superficial son los que corren o se estancan en la superficie del
terreno.
Los flujos de agua superficial presentes en la carretera provienen directamente de
cauces naturales como quebradas, canales de riego, acequias, etc.; y a la vez
provienen de la precipitación pluvial, que luego de alcanzar el tiempo de
concentración propio para la zona se inicia el escurrimiento directo sobre la carretera.
Las fuentes de flujo de agua superficial mencionadas demandan el planteamiento de
una evacuación ordenada según los sentidos de recorrido, ya sea longitudinal o
transversal.
11.2.2 FLUJOS DE AGUA SUBSUPERFICIAL
Los flujos de agua subsuperficial son los que se encuentran por debajo de la
superficie expuesta del terreno, no debiendo ser confundidos con las aguas
subterráneas que se hallan en la litosfera.
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Los flujos de agua subsuperficial presentes en la carretera se deben a flujos naturales
provenientes de las infiltraciones de lagunas o puquiales ubicados en las partes altas
y alejadas de la zona de la carretera, situación que es favorecida por el tipo de suelo
presente.
11.3
SISTEMAS DE DRENAJE
Entiéndase como sistema de drenaje al conjunto de estructuras de drenaje que
adecuadamente diseñadas y correctamente instaladas permiten la evacuación ordenada de los
diferentes flujos de agua presentes en la carretera.
Para el presente estudio, los sistemas de drenaje propuestos, se plantean básicamente
siguiendo la orientación longitudinal y transversal al eje de la carretera, como principio base del
orden de evacuación.
Un planteamiento especial, lo constituye el Sistema de Drenaje de Urbano, que por cubrir las
zonas urbanas merecen un ítem aparte de explicación y también es ordenado en los sentidos
fundamentales (longitudinal y transversal) ya expuestos.
11.3.1 SISTEMAS DE DRENAJE LONGITUDINAL
El sistema de drenaje longitudinal planteado se destina a la recolección del agua
pluvial que incide directamente sobre la superficie de rodadura y sobre las laderas
aledañas a la carretera. Dicho flujo superficial es ordenadamente evacuado con
estructuras de drenaje que siguen el sentido longitudinal de la carretera. Tales
estructuras de drenaje para el Sistema de Drenaje Longitudinal son las denominadas
Cunetas.
11.3.2 SISTEMAS DE DRENAJE TRANSVERSAL
El Sistema de Drenaje Transversal planteado se destina a permitir el paso del flujo
inalterado de agua superficial presente en la zona de la carretera y que discurre
transversalmente a ésta. El agua superficial, principalmente proviene de fuentes tales
como quebradas, acequias, canales de riego, la recolección del drenaje longitudinal,
etc. que discurren en el sentido transversal a la carretera y que requieren ser
evacuadas por medio de adecuadas estructuras, instaladas en el sentido transversal
para propiciar la evacuación ordenada hacia el dren de evacuación de la zona. Dicho
flujo superficial es ordenadamente evacuado con estructuras de drenaje que siguen el
sentido transversal al eje de la carretera. Las estructuras de drenaje establecidas por
el presente Estudio, para el Sistema de Drenaje Transversal, son las denominadas
Alcantarillas Marco de una o más celdas y Puente sobre el Río Quilca.
Cada una de las estructuras del Sistema de Drenaje Transversal se diseñan para
permitir el paso de las fuentes de agua superficial que las propician y cuya
correspondiente justificación se expone a continuación.
a) Manejo de Quebradas
La carretera D Quilca – Matarani, se desarrolla por una zona de similar
morfología en casi todos sus tramos, contando con la presencia de elevados
cerros que se encuentran surcados por una serie de quebradas que le dan un
aspecto accidentado y en algunas zonas se presentan llanos cuya principal
característica es la presencia de zonas cercanas al mar que la inundan, y es en
éstas zonas en las que la carretera se puede desarrollar en relleno.
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La principal fuente de origen de esta situación geomorfológica es la precipitación,
la cual se hace mas notorio en presencia del fenomeno del niño ya que sin esta
presencia las quebradas estan secas sin escurrimiento. Vistos los inconvenientes
que puedan generar esta presencia y los flujos superficiales generan en el libre
tránsito de la carretera al presentarse alguno de estos eventos, es que se
plantean estructuras de cruce con la suficiente capacidad, de tal forma de permitir
el paso libre y sin mayor contratiempo para la carretera ni para la quebrada.
Las estructuras de cruce que se adoptan como solución en estos casos,
dependiendo de la envergadura del flujo que discurre por éstas, son las del tipo
Alcantarillas Marco de una ó más celdas y el Puente Quilca para aquella de
mayor envergadura.
La relación de quebradas en las que se presentan estas estructuras de cruce se
detallan en el Cuadro N°17 de la relación de quebradas principales.
b) Evacuación Pluvial
La evacuación pluvial se logra principalmente por el Sistema de Drenaje
Longitudinal en su recorrido por la carretera, pero como es lógico se debe contar
con un colector de desfogue de este sistema, el cual lo constituyen las
alcantarillas instaladas en el sentido transversal al eje de la carretera cada cierto
intervalo.
Dichas alcantarillas son principalmente propuestas para la evacuación de los
flujos conducidos por las cunetas, que son debidos a la recolección de la
escorrentía pluvial.
Las alcantarillas planteadas para esta finalidad son del Tipo Marco, por la
ubicación del lugar donde predominan las sales.
c) Sistema de drenaje Urbano
La especialidad considera una atención especial al drenaje de las zonas urbanas,
las cuales evidentemente también presentan drenaje longitudinal y drenaje
transversal desarrollado con estructuras especialmente diseñadas para cada
zona. Entiéndase por zonas urbanas a todo lugar en el que se desarrolla un
cierto grado de urbanización.
d) Sistema de Subdrenaje
De acuerdo a la evaluación realizada a la carretera y a los resultados de las
Calicatas realizadas por la Especialidad de Suelos, esta via no se ve afectada
por el problema de filtración y de nivel freático alto a lo largo de todo el tramo en
Estudio.
11.4
ESTRUCTURAS DE LOS SISTEMAS DE DRENAJE
Las diferentes estructuras de las que se componen los sistemas de drenaje que se plantean en
la carretera como solución al drenaje, se detallan a continuación.
11.4.1 OBRAS DE DRENAJE PROYECTADAS
Las obras de drenaje proyectadas están conformadas por estructuras transversales,
longitudinales y de subdrenaje entre otras, las mismas han sido diseñadas considerando los
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tiempos de vida útil para cada tipo de estructura indicados en los términos de referencia y
según los criterios descritos en el capítulo anterior.
11.4.1.1
11.4.1.1.1
DRENAJE TRANSVERSAL
ALCANTARILLAS
Este tipo de obra de drenaje, se ha establecido en concordancia a las
características hidráulicas de las estructuras a proyectar y la demanda
hidrológica de la zona en estudio. Las alcantarillas proyectadas son de tipo
Alcantarilla Marco, Alcantarillas PEAD y Alcantarillas Abovedadas.
Para el diseño hidráulico de las alcantarillas se ha tenido en cuenta la función
que cumplirá cada una de ellas dentro del Proyecto, ya sea como pases de agua
de cursos naturales (quebradas), donde se ha considerado las áreas
proporcionales de aportación de las cuencas según su ubicación dentro del
nuevo trazo en estudio y por último las alcantarillas que cumplirán función de
desfogue de agua que transportan las cunetas, para las que se ha considerado
proyectar alcantarillas tipo PEAD de Ø 36” como minimo de espacio necesario
para realizar las actividades de limpieza y/o mantenimiento sin ningún problema
para el operador.
Los tipos de alcantarillas proyectadas se describen a continuación:
Tipo de alcantarillas propuestas
Alcantarilla tipo Marco de Concreto
Las Alcantarillas propuestas, del tipo marco se han establecido en los cruces de
quebradas mayores (cauces principales), con alto contenido de solidos en el flujo.
La sección mínima típica para estas alcantarillas, ha sido establecida en 1.0 x
1.0, por consideraciones de facilidad de mantenimiento.
Alcantarilla tipo Abovedada
Las Alcantarillas propuestas, del tipo abovedado se han establecido donde
existen longitudes de alcantarillas largas y por limpieza de estas.
Alcantarilla tipo PEAD
El uso de tuberías de Polietileno de Alta Densidad(PEAD), de pared doble
(corrugadas por fuera para lograr una mayor resistencia mecánica debida a su
capacidad de transmisión de cargas al terreno por efecto de arco, y lisas por
dentro para brindar una excelente capacidad hidráulica debido al bajo coeficiente
de rugosidad o de “Manning”) se presentan como la mejor opción al momento de
definir una solución definitiva a los proyectos de conducción donde las
condiciones de trabajo son críticas y la resistencia estructural y durabilidad de las
mismas son un factor predominante en el diseño.
El innovador diseño de las tuberías corrugadas de PEAD, ha sido desarrollado
con la más moderna tecnología, la que permite utilizar el mismo producto en
diferentes diámetros, según lo requiera el proyecto a desarrollar.
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El Ministerio de Transportes y Comunicaciones ya la ha incluido en sus
especificaciones de acuerdo al MANUAL DE ESPECIFICACIONES TECNICAS
GENERALES PARA COSNTRUCCION DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS
DE BAJO VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 Volumen II.
Características
Las tuberías corrugadas de PEAD, cumplen con los requerimientos de las
normas internacionales, establecidas por entidades públicas. Todos los productos
pueden ser especificados para su uso en sistemas de conducción a gravedad.
Los avances en la ciencia de los polímeros y en el diseño estructural, han creado
un producto que realmente se ha comportado mejor y tiene mayor durabilidad y
rendimiento que las tuberías de PVC, concreto o metálicas.
Resistencia Estructural
Como tubería flexible, la tubería de
PEAD soporta las cargas verticales
transfiriendo la mayor parte de la carga
al suelo circundante. En pruebas
controladas, la tubería corrugada de
PEAD se ha comportado bien a alturas
de relleno desde 30 cms. a más de 30
metros, empleando el mismo diseño de
tubería para todas las aplicaciones.
Durabilidad
El PEAD es un material extremadamente
resistente capaz de soportar fácilmente
los impactos normales involucrados en el
transporte y almacenamiento. Es
altamente resistente al ataque químico y
a la abrasión. La tubería de PEAD, en
ambientes abrasivos, muestra menos del
40% en pérdida de material en
comparación con la tubería de TMC.
Eficiencia Hidráulica
El interior liso de la tubería corrugada de
PEAD proporciona características de
flujo superiores. Las pruebas en varios
tamaños de tubería muestran valores
del coeficiente “n” de Manning variando
desde 0.009 hasta 0.012, permitiendo
optimizar el diámetro frente a la
alternativa de TMC.
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Bajo Peso
La tubería de PEAD es hasta 30 veces
más liviana que la tubería de concreto,
haciendo mucho más fácil su transporte
y manipuleo.
Instalación
Los tramos de 19 pies (5.8 mt.) significan
menos uniones. Las conexiones
herméticas evitan la infiltración /
exfiltración de suelos finos y agua. Son
rápidas y fáciles de instalar con uniones
“campana-espiga”, evitando así el
proceso de termofusión requerido por
otras soluciones. La tubería se corta
fácilmente y no requiere ser biselada
para unirse.
A continuación se indicará cuadro realizado por el departamento de Transportes de Bolivia
para el Proyecto “El Carmen-Arroyo Concepción”.
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No.
1.00
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ANALISIS COMPARATIVO DE VALORES DE MATERIALES DE TUBERÍAS PARA EL DRENAJE VIAL
PARÁMETRO DE VALORACIÓN
VALORACION DE LAS TUBERÍAS DE
TMC
CORRUGADAS HDPE
Condiciones técnicas
Resistencia de reserva para soportar sobrecargas repentinas, condiciones
1.01 inesperadas o incremento de las cargas futuras
SI
SI
SI
SI
SI
SI
NO
SI
SI
SI
SI
SI
SI
NO
SI
SI
NO
SI
NO
NO
SI
0.024
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
0.01(OPTIMA)
SI
SI
NO
SI
2.03 Máximo montaje en la planta de producción, con trabajos mínimos en obra
NO
SI
2.04 Menos trabajo de ingeniería para la construcción, menos inspección en obra
2.05 Disponibilidad, utilización inmediata, rapidez de instalación
Demoras mínimas en el movimiento de suelos y otras operaciones para la
2.06 construcción
2.07 Influencia mínima de factores climáticos (intemperie).
SI
SI
SI
SI
SI
NO
SI
SI
SI
SI
SI
NO
SI
SI
Capacidad par asimilar asentamientos diferenciales y choques dinámicos, sin
1.02 llegar a fallar
1.03 Resistencia a la separación de uniones, para asegurar la continuidad.
Resistencia a la corrosión, abrasión y a agentes químicos presentes en el
1.04 agua
1.05 Calidad uniforme en la producción, independencia de errores humanos
Diseño con ensayos de laboratorio, investigaciones de obra y que requiera un
1.06 mínimo tiempo para elaborar el proyecto
Peso mínimo, que a su vez requiera un mínimo de exigencias para la
1.07 fundación
1.08 Máxima producción de instalación por día
1.09 Interferencia mínima con otras fases de la obra
1.1 Costo mínimo de ingeniería e inspección
1.11 Mínimo impacto ambiental al entorno
1.12 Servicio libre de problemas
1.13 Mayor tiempo de durabilidad (vida útil)
1.14 Menor costo de conservación (mantenimiento)
1.15 Facilidad de reparación o reemplazo
1.16 Condición hidráulica (rugosidad n Manning)
2.00 Características de instalación
Peso relativamente ligero, que permita su manipuleo con un mínimo de
2.01 equipo
Mínimo personal especializado, que la falta de experiencia no impida la
2.02 utilización del personal disponible
3.00
Costos y ventajas directas
El material pueda ser adquirido con el servicio de asesoramiento técnico del
3.01 fabricante
Se requiera un menor volumen de excavación, preparación de fundación y
3.02 condiciones de relleno
3.03 El producto sea un material alternativo competitivo en costo global
TABLA 3. Análisis comparativo entre tuberías de PEAD (Polietileno de alta densidad) y TMC
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 Resistencia a la Abrasión de Sistemas de Tubería
La velocidad de erosión o desgaste por abrasión en tuberías es proporcional a la
velocidad y cantidad del flujo, y al tamaño y forma de las partículas contenidas en
el lodo abrasivo. La resistencia a la abrasión de cualquier material es una función
de la magnitud del flujo y las características de las partículas de escombro que se
puedan presentar en la instalación.
Los gastos típicos en aplicaciones carreteras varían desde unos cuantos pies
cúbicos por segundo (litros por segundo) para drenajes subterráneos hasta
aproximadamente 20 pies cúbicos por segundo (540 litros por segundo) para
alcantarillas.
El Consejo de Investigación de Saskatchewan ha realizados estudios de erosión
los cuales comparan el desempeño al desgaste de varios tipos de tubos plásticos
con tubos de acero y aluminio. El escenario de la prueba consistió en un tramo
cerrado de tubo de prueba, con lodo de arena circulando continuamente por
medio de una bomba.
Gradación de la arena sílica: Gruesa, D50 = 0.58mm (30 malla, 3mm) y fina D50
=0.31mm (48malla, 0.8mm), 40 % por peso en un lodo con agua. Velocidades:
Ya sea 7 o 15 pie/s (2.1 a 4.6 m/s)
Las tasas de desgaste fueron medidas en términos de pérdida de espesor y son
dados en la Tabla3. El estudio Saskatchewan indica que los plásticos para
tubería considerados en el estudio son comparables o mejores a los metales en
cuanto a resistencia a la abrasión por lo que a lodos de arena se refiere. El
estudio está basado en lodos de arena circulando a velocidades razonablemente
altas. En situaciones en las que se transporten agregados mayores, se espera
que la abrasión o socavación sean más severas para los tubos ya sean de metal
o plásticos.
En Alemania, utilizando un método de prueba para abrasión desarrollado por el
Dr. Kirschmer del Technische Hochschule Darmstadt, una muestra de prueba de
un (1) metro de longitud es inclinada hacia atrás y hacia delante con una
frecuencia de 21.6 ciclos/minuto, conteniendo una mezcla abrasiva de 46% por
volumen de arena de cuarzo (con tamaño de partícula de 0-30mm) en agua. El
flujo resultante es 0.36 m/s (1.18 pie/s). La abrasión se puede graficar para
diferentes materiales como una función del número de ciclos. Utilizando este
método, el tubo PEAD tuvo una abrasión promedio de 0.3 mm (0.012 plg)
después de 400,000 ciclos.
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Material
Acero
Aluminio
Polietileno
ABS
Acrílico
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Tasas de Desgaste (mm)
Arena Gruesa
Arena Fina
7 pie/s
15 pie/s
7 pie/s
15 pie/s
0.65
1.84
0.04
0.02
1.81
7.48
0.14
0.86
0.06
0.46
nil
0.06
0.36
2.07
0.07
0.51
0.99
4.10
0.17
1.42
TABLA 4. Tasas de Desgaste de Plásticos y Metales Bajo Lodos Abrasivos.
i.
Las tasas de desgaste son muy pequeñas, variando desde 0.1 a 4 mm por año bajo
el flujo continuo de lodos abrasivos. La mayoría de las aplicaciones de drenaje
usualmente tendrán exposiciones intermitentes.
ii.
El tubo de polietileno tiene buena resistencia a la abrasión comparado con los otros
plásticos probados. Por esta razón, se tienen reportes de que el tubo de polietileno
ha reemplazado al tubo metálico en las aplicaciones de minería donde se requieren
manejar desechos abrasivos.
Estudios más recientes con tubos hechos de PEAD y acero en los cuales se
bombeó una mezcla de arena de cuarzo/agua conteniendo 25% por volumen de
arena, a través de los tubos a un flujo de 18 pie/s (5.48 m/s), mostró que el
desgaste por unidad de tiempo en tubos de acero es alrededor de 2.5 veces
mayor que en tubos de PEAD. Pruebas aplicadas para determinar los efectos de
los codos en las tasas de desgaste relativo (Figura 1) muestran alrededor de
cuatro (4) veces mejor resistencia al desgaste para el PEAD sobre el acero.
Estas pruebas fueron realizadas en 7% y 14% por volumen de arena de cuarzo
en mezclas de agua con una velocidad de flujo promedio de 23 pie/s (7.01 m/s).
FIGURA 24. Resistencia a la Abrasión de Tubos y Codos hechos de PEAD y Acero
Muchas pruebas de laboratorio se han realizado para establecer las diferencias
en las tasas de desgaste entre las tuberías de Polietileno de Alta densidad y
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otros materiales. Una de las más conocidas en el ámbito mundial fue que realizo
el Dr. Lester Gabriel de la Universidad del estado de California en 1990. Esta
prueba consistió en realizar mediciones de desgaste en las paredes interiores en
tuberías de 12” y 24” de concreto, PEAD, PVC, y acero en diferentes
modalidades, esto bajo una simulación de alta abrasión en ambientes de pH 7.0 y
4.0. Las muestras se rellenan con cuarzo de 12 a 60 mm y agentes químicos,
una vez taPEADos se realiza un oscilamiento de 100,000 ciclos, equivalentes al
desgaste de 20 años de trabajo.
FOTO 1. Ensayos de abrasión llevados a cabo en al Universidad de Sacramento.
Perdida de Pared en %
Desgaste por Abrasion a 100,000 ciclos
25.0%
20.0%
15.0%
Tubo de 24" a pH = 7.0
10.0%
5.0%
0.0%
PEAD
ADS
AASHTO
AASHTO
M294
M294
PVC ASTM
F679
Concreto
A. Galv.
ASTM C14 AASHTO M36
A. Alumin.
AASHTO
M196
FIGURA 25. Desgaste por abrasión a 100,000 ciclos y pH de 7(neutro) en tubo de 24”
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Desgaste por Abrasion a 100,000 ciclos
Perdida de Pared en %
60.0%
50.0%
40.0%
30.0%
Tubo de 24" a pH = 4.0
20.0%
10.0%
0.0%
ADS
AASHTO
M294
PVC ASTM
F679
Concreto
ASTM C14
A. Galv.
AASHTO
M36
A. Alumin.
AASHTO
M196
FIGURA 26. Desgaste por abrasión a 100,000 ciclos y pH de 4(ácido) en tubo de 24”
Otra consideración de la abrasión es la resistencia del tubo al daño producido por
las herramientas de limpieza como, barrenadores, sierras y “Jet Rodders”. El
Departamento de Mantenimiento de la Ciudad de St. Luis y el Condado de
Sacramento, California, aplicaron pruebas con herramientas de limpieza en tubos
de PEAD corrugados por fuera y lisos por dentro de 12” y 8” pulgadas de
diámetro respectivamente, y no encontraron daño significativo.
 Resistencia Química
El primer escurrimiento después del comienzo de una tormenta, llamado primer
chorro contiene concentraciones algo elevadas de sal de carretera, aceites de
motores, combustibles y otros compuestos que se han acumulado en la
superficie del suelo desde la tormenta anterior. Las concentraciones
contaminantes son relativamente altas durante el primer chorro y después
disminuye a niveles más diluidos conforme progresa la tormenta.
La corrosión química ocurre cuando los químicos agresivos en el efluente,
individualmente o en combinación, atacan a la tubería. En algunas instalaciones
pudiera ser el ambiente del suelo, no el efluente, lo que ocasione la corrosión. En
cualquier situación, el resultado final es una tubería con resistencia reducida y en
algunos casos, capacidades hidráulicas.
El polietileno de alta densidad es uno de los plásticos más resistentes a los
agentes químicos, a temperaturas ambiente no lo afectan los ácidos, álcalis,
sales y la mayoría de los solventes; es decir, cualquier producto químico capaz
de atacarlo sería considerado un desecho peligroso. Por otra parte es insoluble a
temperaturas ambiente y es totalmente inerte. Lo anterior lo constata el “P.P.I.”
(Instituto de Tuberías de Polietileno), el cual fue probado contra más de 690
productos químicos de uso común en la industria, ciudades, casas y drenajes. El
resultado arroja que las tuberías ADS resisten exitosamente más de 670
productos, lo que le permite tener rangos de pH entre 1.5 y 14, como se muestra
en la gráfica.
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0
7.0
1.5
5.0
5.5
5.0
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14.0
PVC
12.0
Concreto
12.0
Acero
Galv.
Aluminio
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14
PEAD
3.0
V
10.0
9.0
FIGURA 27. Valores de pH recomendados para distintas tuberías
 Conducción hidráulica
El interior liso de las tuberías N-12 proporciona características de flujo superiores.
Las pruebas de laboratorio en varios tamaños de tubería muestran valores de
coeficiente “n” de Manning de 0.010, además de permitir diseños con velocidades
de flujo de hasta 7.0 m/s, con velocidades de auto limpieza de hasta 0.3 m/s, lo
cual favorece a la disminución de diámetros, elevación de los niveles de arrastre
y variación de las pendientes, según muestra la tabla:
Valores de “n” de Manning recomendados para
diseño
Diámetro de
PEAD
Concreto
Acero
tubo
reforzado corrugado
4” – 10”
.010
N/A
.024
12"—15"
.012
.012
.024
18"—36"
.012
.012
.024
42" – 60"
.013
.013
.024
TABLA 5. Valores de “n” de Manning recomendados para diseño
A continuación se hará uso de las fórmulas de Manning para determinar los
caudales en diferentes pendientes para la tubería de PEAD de 36”:
Pendiente
(%)
Area (m2)
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0.6506
0.6506
0.6506
0.6506
0.6506
0.6506
Espesor de
pared
interna (mm)
1.70
1.70
1.70
1.70
1.70
1.70
Peso (Kg/m)
32
32
32
32
32
32
Q máx
93.8%
(m3/s)
2.4009
2.9405
3..395
3.796
4.1584
4.491
Velocidad
(m/s)
3.75
4.59
5.3
5.93
6.49
7.01
TABLA 6. Valores de caudal y velocidad para distintas pendientes
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 Peso liviano
La tubería de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) es hasta 30 veces más liviana
que la tubería de concreto, haciendo mucho más fácil su transporte y manejo. Se
reducen los requerimientos de mano de obra y equipo pesado, con la
correspondiente reducción en el riesgo potencial de lesiones a personal en obra.
Comparación de Pesos
Kg/ml
ACERO
Diámetro
PEAD CORRUGADO
4 pulg
0.7
N/A
6 pulg
1.3
9.1
8 pulg
2.3
10.6
10 pulg
3.0
13.7
12 pulg
4.9
16.7
15 pulg
7.0
19.8
18 pulg
9.7
24.3
24 pulg
17.5
28.9
30 pulg
23.4
36.5
36 pulg
27.5
44.1
42 pulg
38.5
51.7
48 pulg
47.6
57.8
60 pulg
70.4
91.3
TABLA 7. Comparación de pesos entre la tubería de PEAD y la TMC
 Resistencia estructural
Como otro de los beneficios encontramos la resistencia estructural que ofrecen
nuestras tuberías, lo anterior gracias a la pared externa estructurada (anular), la
cual ofrece excelentes características en condiciones de esfuerzo. Las tuberías
pueden ser clasificadas como flexibles o rígidas. La tubería flexible puede
moverse o flexionarse, bajo cargas sin daño estructural, por ejemplo las tuberías
de PEAD. La tubería rígida se clasifica frecuentemente como la tubería que no
puede flexionarse más del 2% sin daño estructural, por ejemplo la tubería de
concreto reforzado y simple. Tanto la tubería flexible y rígida dependen de un
correcto relleno. Las características del relleno y la configuración de la zanja en el
caso de la tubería rígida, entran en los procesos de diseño. En el caso de la
tubería flexible, la deflexión permite que las cargas sean transferidas y
soportadas por el relleno.
La tubería rígida transmite la mayoría de la carga a través de la pared de la
tubería hacia su base. El relleno correcto es muy importante permitiendo que esta
transferencia de carga ocurra. El desempeño de la tubería de polietileno ha sido
investigado a través del uso de instalaciones reales en campo, inspecciones
post-instalación, pruebas de celda de carga y análisis computacionales de
elemento finito. Ahora, casi 30 años después de su introducción, el
comportamiento de la tubería corrugada de polietileno ha sido probablemente
más analizada que cualquier otra tubería de drenaje convencional.
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Las tuberías de polietileno de alta densidad, están clasificadas como visco
elásticas, lo que les permite adaptarse rápidamente a las condiciones del sitio
donde se instalen, esto en relación a las cargas que soportan. Pero para llegar a
estas aseveraciones se han realizado estudios profesionales de laboratorio lo
cuales arrojan los siguientes datos y que se ejemplifican con las gráficas. Para
lograr un diseño eficiente y conforme a las características del proyecto debemos
considerar:
Propiedades del tubo
Al igual que en el diseño de otros componentes estructurales, la forma del perfil
de la tubería ayuda a determinar cómo se desempeñará en la estructura tuberíasuelo. Las propiedades del tubo incluyen:
- Momento de inercia del perfil de la pared (I)
- Distancia del diámetro interior al eje neutral (c)
- Área de la sección de un tramo longitudinal (As)
- Dureza del tubo (PS)
Condiciones de instalación y factores del suelo
El desempeño estructural de la tubería depende de la interacción entre el
recubrimiento, o envoltura de relleno. La envoltura de relleno debe proporcionar
características estructurales y de drenaje apropiadas para la aplicación. Las
consideraciones estructurales del relleno incluyen:
- Tipo de material y el nivel de compactación
- Dimensiones de la envoltura de relleno
- Condiciones del suelo regional
Para una mayor referencia consultar la norma ASTM D2321. Práctica
recomendada para la instalación subterránea de tubería de drenaje termoplástica
flexible.
Cargas
Se considera que las cargas son vivas o muertas. Las cargas vivas comúnmente
son las cargas vehiculares, frecuentemente de camiones, trenes y aeronaves. La
carga de suelo es frecuentemente la única consideración de carga muerta, no
obstante las cargas de cimiento deben ser un factor en el diseño cuando sea
apropiado.
-
-
Cargas vivas Las cargas vehiculares se basan típicamente en la
configuración AASHTO H-20 ó HS-20, que representa a un semi-camión de
20 toneladas. Parecida a las aplicaciones en trenes, la carga se representa
por la configuración Cooper E-80 a 80,000 lbs/ft de riel.
Cargas muertas
o Cargas del suelo La carga del suelo en este proceso de diseño se
calcula usando la carga de la columna de suelo o carga prismática,
la cual se define como el peso del suelo directamente encima del
diámetro exterior de la tubería. Es la carga máxima de suelo que la
tubería experimentará.
o Cargas de cimientos Algunas instalaciones de tubería están por
debajo o cerca de los cimientos. Esta contribución de carga debe
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agregarse a la carga de la columna de suelo antes de seguir con el
proceso de diseño.
Proceso de diseño
El diseño de la tubería corrugada de polietileno en aplicaciones sin presión
implica el calcular la deflexión, pandeo, esfuerzo de flexión, y tensión de flexión.
- Deflexión: La deflexión es el cambio en el diámetro que resulta cuando se aplica
una carga a la tubería flexible. Cuando las deflexiones son pequeñas, como en la
mayoría de las instalaciones de tuberías, la reducción en el diámetro vertical es
aproximadamente el mismo que el aumento en el diámetro horizontal. En el
diseño de tuberías, la dimensión vertical es usualmente de mayor importancia. Se
necesita de una comprensión de la rigidez del tubo (PS), cargas muertas (Wc) y
vivas (WL) y condiciones del relleno para determinar la deflexión.
- Pandeo: El potencial para el pandeo general de la pared de la tubería se
determina por las condiciones del relleno (E’) y la rigidez del tubo (PS).
- Esfuerzo de tensión y esfuerzo de flexión: Una revisión en el esfuerzo de
tensión y de flexión asegurará que estén dentro de la capacidad material. El
esfuerzo de tensión no debe exceder a 3000 psi (20,700 kPa) y el esfuerzo de
flexión no debe exceder del 5% para el polietileno.
Limitaciones máximas y mínimas de profundidad
El proceso de diseño descrito en la sección anterior puede proporcionar un nivel
innecesario de detalle para muchas instalaciones.
La información en esta sección esta diseñada para ofrecer respuestas a las
preguntas sobre la profundidad mucho más rápido. Las dos preocupaciones
comunes sobre la profundidad son la profundidad mínima en áreas transitadas, y
las profundidades máximas de entierro. Ambas pueden considerarse situaciones
(en el peor de los casos) desde la perspectiva de la carga.
- Profundidad mínima en aplicaciones transitadas: La tubería en áreas
transitadas (cargas AASHTO H-20 ó H-25) deben tener por lo menos un pie
(0.3m) de profundidad sobre la corona del tubo. En teoría la tubería puede ser
enterrada con profundidad ligeramente menor, pero las variables de aplicación
son tales que un pie (0.3m) es el límite conservador.
Cobertura mínima
Estudio realizado en London, Ohio, entre ADS Inc. y el Dr. Reynold Watkins de la
Universidad Estatal de Utah (USU) en 1982, el cual genera los siguientes
resultados: para cargas vivas del tipo H-20 el relleno mínimo necesario es de 30
cm, para cargas vivas del tipo E-80 el relleno mínimo necesario es de 60 cm,
desde la clave de la tubería hasta el nivel de subrasante.
- Profundidad máxima Se asumió a la carga de la columna de suelo en el
proceso de diseño, el cual resulta en límites de profundidad máxima muy
conservadores. Las cargas carreteras tienen un efecto insignificante en entierros
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on sor ci o
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V
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profundos. Los límites de profundidad máximos promedio para la tubería ADS se
pueden generalizar bajo condiciones de seguridad altos.
Altas profundidades
Estudio realizado por el Dr. Al Moser de la Universidad Estatal de Utah (USU) en
1987, en PENN D.O.T.
Para el caso del proyecto se cuentan con alturas de relleno de 45m, en este caso
la deflexión máxima en la tubería es de 3.91% < 5% OK de acuerdo a la tabla 8.
Ver Anexos.
PARAMETROS DEL TUBO - AASHTO M294, Tipo S
radio efectivo (in), R = 19.00
diametro externo (in), D= 41.7
espesor (in), t = 2.85
area unitaria de pared (in 2 / in), A = 0.401
momento de inercia unitario (in 4 /in), I = 0.400
RESPUESTA DE LA PARED DEL TUBO
ángulo presión
c.c.w.
radial
defl
defl
empuje moment.
esf.
circunf. flexión
comp
con
d/suelo
radial
tang
pared pared(M) anillo
horiz
Pr(psi)
w(in)
v(in)
N(#/in) (#-lb/in)
CALCULO DEL ACORTAM. DEL ANILLO
esf. Flex.esf. Flex.
pared
esfuerzo
ángulo
esfuerzo
deform
acortam.
total
c.c.w.
comp
comp
anillo
pared
interior exterior interno externo
(psi)
(psi)
(psi)
(psi)
(psi)
con
anillo
anillo
horiz
(psi)
(in/in)
(in)
0
36.9
-0.117
0.000
734
195
-1830
-488
903
-2318
-927
0
-1830
-0.016638
-0.0552
modulo flexural (psi), E f = 110,000
10
37.0
-0.091
0.074
733
186
-1829
-464
859
-2293
-970
10
-1829
-0.0166
-0.0551
modulo de compr. del anillo(psi), E rc = 110,000
20
37.2
-0.017
0.139
732
158
-1825
-396
733
-2222
-1092
20
-1825
-0.016595
-0.0550
rigidez flexural (psi), Kf = 6EfI/R3 = 38
30
37.5
0.098
0.188
730
117
-1820
-292
540
-2112
-1280
30
-1820
-0.016545
-0.0549
40
38.0
0.238
0.213
727
65
-1813
-163
302
-1977
-1511
40
-1813
-0.016484
-0.0547
50
38.4
0.387
0.213
724
11
-1806
-27
50
-1833
-1756
50
-1806
-0.016418
-0.0544
60
38.8
0.527
0.188
722
-40
-1799
101
-187
-1698
-1986
60
-1799
-0.016357
-0.0542
70
39.2
0.642
0.139
719
-82
-1794
206
-381
-1588
-2174
70
-1794
-0.016307
-0.0541
mod. de reac. suel. 5' de cob. (psi), E' 5 = 1600
80
39.4
0.716
0.074
718
-110
-1790
274
-507
-1516
-2297
80
-1790
-0.016275
-0.0540
modulo de reacción de suelo (psi), E' = 4,008
Relación de Poisson u = 0.30
90
39.5
0.742
0.000
717
-119
-1789
298
-551
-1491
-2340
90
-1789
-0.016263
-0.0539
100
39.4
0.716
-0.074
718
-110
-1790
274
-507
-1516
-2297
100
-1790
-0.016275
-0.0540
constr mod (psi), M*=E*(1-u)/((1+u)(1-2u))= 5396
110
39.2
0.642
-0.139
719
-82
-1794
206
-381
-1588
-2174
110
-1794
-0.016307
-0.0541
rel. de esfuerzo lateral = K = u/(1-u) = 0.429
120
38.8
0.527
-0.188
722
-40
-1799
101
-187
-1698
-1986
120
-1799
-0.016357
-0.0542
rel. esf lateral simétrico = B = (1/2)(1+K) = 0.714
130
38.4
0.387
-0.213
724
11
-1806
-27
50
-1833
-1756
130
-1806
-0.016418
-0.0544
rel. esf lateral asimétrico = C = (1/2)(1-K) = 0.286
140
38.0
0.238
-0.213
727
65
-1813
-163
302
-1977
-1511
140
-1813
-0.016484
-0.0547
150
37.5
0.098
-0.188
730
117
-1820
-292
540
-2112
-1280
150
-1820
-0.016545
-0.0549
160
37.2
-0.017
-0.139
732
158
-1825
-396
733
-2222
-1092
160
-1825
-0.016595
-0.0550
rel. de flexib. del aro, UF =(1+K)M*/Krc = 3.32
170
37.0
-0.091
-0.074
733
186
-1829
-464
859
-2293
-970
170
-1829
-0.0166
-0.0551
rel. de flexib.del doblado, VF = (1-K)M*/Kf = 80.1
180
36.9
-0.117
0.000
734
195
-1830
-488
903
-2318
-927
180
-1830
-0.016638
-0.0552
SUM (I/2 circle) =
-1.0371
rigid. de compr del anillo(psi), Krc = ErcA/R = 2,322
distancia del diám. iterno al e.n.(in), c = 1.00
PARAMETROS DE SUELO - suelo granular bueno
PARAMETROS SUELO/ESTRUCTURA (full slippage)
COMENTARIOS
COEFFICIENTES DE FUNCION DE ESFUERZOS
termino constante , a0* = 0.399
cos(2*theta), a2** = 0.983
1. Esta es una tubería ADS N-12 de 36"
MISCELÁNEA DE CALULOS
2. Los modulos Flexural y de compresión son estimados en 110,000 psi.
3. Valores típ. para E' 5 (en psi) para varios suelos son listados en la sig. tabla:
sen(2*theta), b2** = 0.974
alt. de rell. sobre la corona del tubo (ft) = 106.7
sobrecarga (psi), P = 88.9
Deflexión Horizontal (%) =
Standard AASHTO
Tipo de suelo
PARAMETROS DE CARGA
peso unitario de suelo (lb/ft 3 ) = 120
Deflexión Vertical (%) =
Compactación Relativa
85%
90%
95%
Suelos finos con menos 25% de arenas (CL, ML)
500
700
1000
Suelos gruesos con finos (SM, SC)
600
1000
700
1000
Suelos gruesos con pocos/sin finos (SP, SW, GP, GW)
Esfuerzo de Compresión Max.
-2340 OK (< -3000)
Esfuerzo de Tensión Max.
-927.3 OK (< 1000)
1200
Presión de pandeo crítica (psi), Pcr=
Pres. suel. rad. en la corona (psi), Pact=
Longitud de arco de cada sector (in) =
ACORTAM. CIRCUNFERENCIAL=
1600
3.91
-1.23
150.4
39.5
3.3161
-2.07
pulgadas
Acortamiento Circunferencial % (2% Max)
-0.016
OK
TABLA 8. Deflexión de tubería de 36” sometida a 45m de altura de relleno
 Riesgo de fuego
A continuación se presenta el Resumen Ejecutivo del Reporte No. 94-7A de
Departamento de Transporte de Florida, Tubo de Polietileno de Alta Densidad,
Evaluación del Riesgo de Fuego.
Resumen Ejecutivo
La utilización del tubo de polietileno de alta densidad (PEAD) se está
expandiendo en aplicaciones de drenaje de carreteras. Florida ha utilizado tubo
de polietileno de alta densidad de manera limitada por aproximadamente 5 años.
Debido a que se han expresado algunas preocupaciones relacionadas a la
inflamabilidad de la tubería de polietileno de alta densidad, el Departamento de
Transporte de Florida llevó a cabo un estudio para determinar el riesgo real de
fuego en instalaciones típicas de tubería.
El estudio incluyó pruebas de calcinación en campo, una investigación estado por
estado sobre la utilización y la experiencia obtenida con tubería PEAD y pruebas
de laboratorio estándares de calcinación en muestras de polietileno. También se
incluyó en las pruebas de campo una prueba de calcinación sobre el extremo de
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un tubo con un lavadero de concreto, similar al que se propuso para aprobación
del Departamento de Transporte de Florida por la industria de tubería de plástico.
Los resultados del estudio muestran que el riesgo de fuego en el tubo de
polietileno de alta densidad (PEAD) no es significativo cuando se instala de
acuerdo a los estándares actuales y es expuesto al fuego como los que se
producen en los matorrales que crecen al lado de las carreteras. Los resultados
de la prueba de calcinación en el extremo de una sección de tubo muestran que
este diseño no es susceptible a incendiarse cuando los matorrales al lado de la
carretera se estén incendiando. La investigación que se realizó estado por estado
muestra que al menos 41 estados utilizan tubería PEAD. De estos 41estados,
solamente 4 reportaron incendios en tubo PEAD que fueron considerados como
eventos menores y aislados. Los resultados del estudio confirman las políticas y
especificaciones actuales del Departamento de Transporte de Florida relativas a
la utilización de tubería de polietileno de alta densidad. Como conclusión, el
estudio señala que solamente existe un riesgo mínimo de fuego y que no se
justifica ningún cambio a las políticas y especificaciones del Departamento de
Transporte de Florida.
 Disponibilidad de Material en Obra
En cuanto a la disponibilidad, la empresa fabricante cuenta con 2 plantas en
Chile (una de ellas al Norte – Sur del Perú), la cual se encuentra próxima a
Puertos del Sur del Perú (Matarani. Ilo), Además se puede agregar que estas
tuberías se comercializan masivamente en el mercado minero, abasteciendo las
principales minas del sur (Cerro Verde, Southern, Tintaya, etc.). Asimismo la
Tubería PEAD se viene comercializando en el Perú desde hace más de 15 años,
teniendo miles de kilómetros instalados.
Reporte Nº 94 – 7A
Fecha del Reporte: Julio 15, 1994
1.0 Introducción
Objetivos de la evaluación:
1. Determinar el riesgo de fuego en tuberías PEAD cuando son instaladas de
acuerdo a los estándares del Departamento de Transportes de Florida
(FDOT) en una sección de corte sesgado con cabezal de concreto.
2. Caracterización de las propiedades de flamabilidad y valores de la tubería insitu.
3. Verificación de los datos técnicos del proveedor y reclamaciones relativas a
las características de quemado de las tuberías de PEAD.
4. Comparación de prácticas de Departamentos de Transportes en otros
estados (encuesta Estado por Estado)
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Enfoque de la evaluación:
Al establecer el enfoque de la evaluación, se pensó que el riesgo (predominante)
de fuego a la tubería de polietileno sea su susceptibilidad a admitir el fuego de
incendios forestales en carreteras como pueden surgir durante los períodos de
sequía o en invierno cuando la vegetación está cortada y seca.
Se reconoce que otras fuentes de fuego pueden ocurrir tales como vandalismo,
derrames de combustible, etc. Sin embargo esta evaluación se centra a estimar
el riesgo de fuego y características de inflamabilidad de tuberías de PEAD
cuando son expuestas a la fuente más común: incendio forestal.
La prueba quemado de campo en este estudio se enfocó en determinar la
susceptibilidad al fuego y la tasa de consumo durante incendios forestales reales.
Esta información es considerada importante en la evaluación del riesgo global
dado que la tasa de quemado puede ser usada para predecir el grado de pérdida
en un incendio real.
Los datos técnicos previamente suministrados por los proveedores al FDOT
indican que las tuberías de PEAD tienen temperaturas de ignición
sustancialmente más altas que otros materiales de construcción comúnmente
usados en carreteras. Otras reclamaciones, basadas en ensayos de laboratorio
indican que no hay suficiente oxígeno disponible dentro de una tubería para
sostener un incendio.
2.0 Procedimiento para los ensayos de quemado de campo
Para los ensayos de campo fueron seleccionadas 4 alcantarillas, en cada uno de
los sitios se marcó un metro cuadrado (1m2) representativo de la longitud de
grass total y el área fue separada por una trinchera excavada a lo largo del
borde. El peso recolectado fue secado en horno (71ºC) y pesado.
Para la prueba se usaron 2 tubos de 20 pies de 24” de diámetro. Cada tubo fue
instalado de modo que un extremo termine en un cabezal de concreto y en la
otra, en una sección de corte sesgado con protección en la base.
2.0 Verificación de los datos técnicos del proveedor
El propósito de los ensayos de laboratorio fue de establecer la temperatura de
quemado crítica de las tuberías de PEAD. Para efectos de comparación, la
temperatura crítica de quemado fue determinada para asfalto usado como
cobertura de protección contra la corrosión para tuberías metálicas. Los valores
obtenidos fueron comparados con los datos suministrados por un proveedor de
tuberías PEAD. Los resultados se muestran a continuación:
Datos del proveedor
Inflamación
Quemado
PEAD
432-461 ºC
Asfalto
232°C
FDOT y Ensayos en los EEUU
Inflamación
Quemado
393°C
399°C
313°C
327°C
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4.0 Comparación de las prácticas de FDOT con otros estados
Fue creado y enviado un cuestionario al ingeniero de materiales de cada
departamento de transporte del cada estado evaluado. El cuestionario fue
orientado hacia la identificación de historial de uso, aplicaciones específicas,
cantidades, tamaños utilizados, si son necesarios las protecciones en los
extremos, áreas problemáticas, incidencia de incendios y si los usuarios
(subjetivamente) consideran a los tubos de polietileno como un riesgo
significativo de fuego.
5.0 Conclusiones
5.1 La tubería de PEAD instalada de acuerdo a los estándares del
FDOT no representa un riesgo significativo de fuego cuando es
expuesto a intensidades de grass esperadas.
5.2 El calor ganado en la sección transversal del tubo no es suficiente
para causar ablandamiento y el consecuente debilitamiento de la
tubería durante los ensayos de quemado.
5.3 En el evento de fuego dentro de la tubería, la tasa de quemado
esperada es muy baja (0.0085m/minuto) ó (1.7 ft/h).
5.4 La encuesta nacional indica que las políticas y prácticas en la
Florida relativas al empleo de las tuberías de PEAD son similares
en otros numerosos estados.
6.0 Recomendaciones
6.1 La política actual del FDOT y las especificaciones relativas al uso
de las tuberías de PEAD deberán continuar sin cambios.
Específicamente, el requerimiento que la tubería de PEAD debe
terminar en un cabezal de concreto, estructura de drenaje ó
sección de corte sesgado no-plástica con protección de concreto en
la salida deberán ser mantenidas.
6.2 Las tuberías de PEAD con sección de corte sesgado propuestas por
la industria deberían no ser aprobadas.
 COMPARATIVO
ECONÓMICO
ENTRE
PEAD(POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD) Y TMC
LA
TUBERÍA
DE
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Partida
01.05.12
Rendimiento
m/DIA
Código
Descripción Recurso
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ALCANTARILLA T.M.C. D=36"
10.0000
EQ. 10.0000
Unidad
Costo unitario directo por : m
553.71
Cuadrilla
Cantidad
Precio S/.
Parcial S/.
Mano de Obra
0147010003
OFICIAL
hh
2.0000
1.6000
12.18
19.49
0147010004
PEON
hh
4.0000
3.2000
11.00
35.20
0147010021
CAPATAZ "B"
hh
1.0000
0.8000
16.50
13.20
67.89
Materiales
0209120036
ALCANTARILLA METALICA f=36" x 2.50 mm
0209120037
BREA
m
1.0000
460.02
460.02
20.00
480.02
Equipos
0337010001
HERRAMIENTAS MANUALES
%MO
5.0000
67.89
339.44
2.04
Subpartidas
930101910173
ARENA GRUESA
m3
0.2200
17.10
3.76
3.76
Partida
01.05.13
ALCANTARILLA Polietileno de Alta densidad (PAD) D=36"
Rendimiento
m/DIA
Código
Descripción Recurso
80.0000
EQ. 80.0000
Unidad
Costo unitario directo por : m
550.09
Cuadrilla
Cantidad
Precio S/.
Parcial S/.
Mano de Obra
0147010003
OFICIAL
hh
2.0000
0.2000
12.18
2.44
0147010004
PEON
hh
3.0000
0.3000
11.00
3.30
0147010021
CAPATAZ "B"
hh
0.2500
0.0250
16.50
0.41
6.15
Materiales
209120037
ALCANTARILLA PAD DOBLE PARED f=36"
m
1.0000
540.00
540.00
540.00
UNION ESPIGA/CAMPANA HERMÉTICA
Equipos
0337010001
HERRAMIENTAS MANUALES
%MO
3.0000
6.15
0.18
0.18
Subpartidas
930101910173
ARENA GRUESA
m3
0.2200
17.10
3.76
3.76
NOTA:
 Precios de materiales a Marzo de 2010
 La tubería de PEAD es más económica que la de TMC, además reporta un tiempo de
instalación más rápido.
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 CONCLUSIONES






El PEAD trabaja para grandes alturas de relleno encima del lomo del
tubo (20m para este proyecto) sin necesidad de cambiar de espesor de
pared esto debido al diseño de la tubería (corrugado por fuera) lo cual le
otorga una resistencia estructural importante. Esto no ocurre con el
TMC el cual necesita una pared de 2.00mm hasta alturas de 16m y
2.5mm para alturas mayores
Hidráulicamente el diseño de la tubería de PEAD (liso por dentro)
permite tener gran eficiencia hidráulica(n=0.011) respecto al TMC el cual
tiene un coeficiente de rugosidad más alto. Gracias a esto la tubería de
PEAD permite conducir mayor caudal para el mismo diámetro nominal.
La tubería de PEAD tiene resistencia al fuego como lo indica el informe
del Departamento de Transportes de Florida.
La tubería de PEAD tiene un mejor comportamiento que el TMC frente a
la corrosión especialmente para el presente proyecto el cual se
desarrollará en ambientes marinos sujetos a salinidad.
La tubería de PEAD presenta mayor resistencia a la abrasión que la
tubería de TMC, lo cual le otorga mayor vida útil y menos costos de
mantenimiento.
Respecto a costos, la tubería de PEAD es más económica que la de
TMC, además el avance de obra es mayor, pues reporta rendimientos
de 80 ml/dia respecto a 10ml/dia del TMC. Esto es particularmente
importante porque representa menos tiempo de bloqueo de la vía, lo
cual facilita la transitabilidad durante la etapa de construcción.
Estructuras de entrada de alcantarillas
Entrada tipo caja receptora
Las alcantarillas con estructura de entrada tipo Caja Receptora permiten:
-
El ingreso del agua captada por las cunetas construidas al pie de los
taludes y así evacuarlas hacia un dren natural.
El ingreso del agua proveniente de pequeñas quebradas que presentan
ancho de contacto con la carretera y pendiente que facilita este tipo de
estructura para evacuarlas ordenadamente sin causar daño a la carretera.
Las cajas son estructuras de sección rectangular, para la evacuación del
agua de las quebradas (drenaje transversal) y cunetas (drenaje
longitudinal). Dichas cajas tendrán una altura tal que en su interior pueda
darse pase a la alcantarilla tipo marco que se proyecte con una profundidad
adicional de 0.30 m para almacenar los sedimentos que arrastran las
quebradas y cunetas permitiendo la descarga libre hacia el interior del
cajón.
Entrada tipo alero recto
Este tipo de entrada se ha considerado conveniente colocar cuando las
alcantarillas se ubican en secciones con topografía llana, de este modo se
favorece la entrada del agua a la alcantarilla evitando problemas de erosión a
los taludes de la carretera.
Entrada tipo alero inclinado
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
on sor ci o
C
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Este tipo de entrada se ha considerado conveniente colocar cuando las
alcantarillas se ubican en zonas donde la carretera va en relleno y requiere el
ingreso del agua de las zonas que quedan por debajo de la rasante de la
carretera. Se tendrá la precaución de colocar un sistema de protección de los
taludes del terraplén al ingreso de la alcantarilla, lo cual se propone para evitar,
en cualquier caso, la erosión del terraplén de la carretera, más aún si
especialmente se encuentran en los casos en los que los taludes están
directamente expuestos al paso del flujo de agua al ingreso. En esta protección
se dispondrá tratamiento con revegetación o en su defecto se proyectarán
estructuras tipo de piedra asentada y emboquillada de diámetro nominal 0.20m
en una longitud mínima requerida en cada caso, en los lados de la estructura
de entrada de la alcantarilla.
Estructuras de salida de alcantarillas
Salida tipo alero recto
Este tipo de salida se colocará cuando las alcantarillas entregan a una zanja en
corte, por lo que estas estructuras permiten la entrega de cunetas a ésta. Para
que las cunetas desemboquen correctamente a la salida de la alcantarilla se
instalan los aleros rectos con la finalidad de recibir la descarga de la cuneta y
posteriormente permitir una entrega libre del flujo hacia la zona de evacuación
adecuadamente protegida en dirección hacia el dren de entrega natural,
dependiendo de la variación del nivel del terreno a la salida.
Salida tipo alero inclinado
Se ha considerado conveniente colocar este tipo de estructura en aquellos
sectores donde la carretera se emplaza en relleno o en zonas donde la
carretera se encuentra a media ladera y no permite la entrega de cunetas. Este
tipo de estructuras permitirá una entrega libre y encauzada del flujo hacia la
zona de evacuación, adecuadamente protegida en dirección al dren de entrega
natural, dependiendo de la variación del nivel del terreno a la salida.
Se tendrá la precaución de colocar un sistema de protección de los taludes del
terraplén a la salida de la alcantarilla, lo cual se propone para evitar, en
cualquier caso, la erosión del terraplén de la carretera. En esta protección se
dispondrá tratamiento con revegetación o en su defecto se proyectarán
estructuras tipo de piedra asentada y emboquillada de diámetro nominal 0.20m
en una longitud mínima requerida en cada caso, en los lados de la estructura
de entrada de la alcantarilla.
Salida tipo muro
Debido a condiciones de trazo, existen tramos en los que se presentan muros
de sostenimiento y en los que coinciden salidas de alcantarillas que requerirán
de protección adecuada a la salida, dado que en estos tramos, los taludes son
prácticamente verticales, habiéndose considerado la proyección de muros de
gaviones y/o muros en voladizo, según lo indicado en los planos del Proyecto.
Estructuras de protección a la entrada de alcantarillas
Las estructuras de protección al ingreso de las estructuras de entrada de las
alcantarillas se instalan con la finalidad de evitar cualquier acción erosiva del
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
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CONESUPSA S.A.
flujo a su ingreso que perjudique su estabilidad, además de brindar protección
a la zona adyacente al terraplén de la carretera.
Las estructuras de protección propuestas son las que a continuación se
describen.
Adecuación de entrada
Para lograr este tipo de protección se instalan zanjas de ingreso en piedra
asentada y emboquillada en zonas llanas donde el nivel del fondo de la
alcantarilla se encuentre por debajo del nivel del terreno. Estas zanjas tendrán
pendiente similar a la de la alcantarilla (1% o 2% según sea el caso) para así
propiciar el ingreso del flujo hacia la alcantarilla.
Estructuras de protección a la salida de alcantarillas
Las estructuras de protección a la salida de las estructuras de salida de las
alcantarillas, se instalan con la finalidad de evitar cualquier acción erosiva del
flujo a su salida que perjudique su estabilidad, además de brindar protección a
la zona aledaña al terraplén de la carretera.
Las estructuras de protección de la salida que se plantean son las que a
continuación se describen.
Adecuación de salida
La protección de este tipo se plantea con la finalidad que el flujo de salida
evacue hacia el dren natural en forma ordenada dada las condiciones de
topografía llana en un nivel algo superior al nivel de salida de la alcantarilla.
Esta zanja para desfogue será de piedra asentada y emboquillada.
Muro de Sostenimiento
Se proponen debido a condiciones de trazo, y en los que se requerirán de
protección adecuada a la salida pues en estos tramos los taludes son
prácticamente verticales.
 Alcantarillas Proyectadas con Excesivas Longitudes
Debido al diseño del Trazo, elaborado en el presente estudio, la cual ha originado
que existan terraplenes que alcanzan alturas de hasta 35 m; presentados en las
secciones transversales de las alcantarillas proyectadas, asimismo a los sobre
anchos en las zonas de curvas y por ultimo al ángulo de esviaje de los cauces de
las quebradas existentes, han originado algunas Alcantarillas Proyectadas, de
longitudes de diseño mayores, no habituales en zona de costa, ejm: Km. 18+969,
Km. 30+845, Km. 35+793, Km. 61+408, etc.
 Tratamiento en Alcantarillas apoyadas sobre Materiales de Rellenos
Las Alcantarillas proyectadas a lo largo del Tramo en Estudio, para efectos
negativos de los flujos, producidos por Precipitaciones, tendrán que estar
apoyadas sobre Material de Relleno Seleccionado (Material de Cantera,
conformadas por capas de 0.25 m; como máximo, compactadas al 95% MDS –
Máxima Densidad Seca, del Proctor Modificado), para evitar sufrir problemas y/o
colapso derivados por asentamientos de plataforma como consecuencia de
erosiones internas, tubificaciones y/o sifonamientos.
INFORME FINAL
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Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
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CONESUPSA S.A.
 Magnitud de Alcantarillas Proyectadas y el Volumen de flujo de lodos
que pueden generarse, durante lluvias con la presencia de cenizas
volcánicas, que se extienden en el área del tramo en estudio.
El Tramo Dv. Quilca – Matarani, se caracteriza por ser una franja árida y
desértica, presentando valores de escasa precipitaciones, la cual imposibilita el
desarrollo de una cobertura vegetal coherente, presentando muy esporádicos e
irregulares manchales de tillandsias pequeñas y achaparradas, que adquieren
mayor vigor en algunas “lomas”, al amparo de cierta humedad temporal que por
su altitud, logran captar y condesar determinada cantidad del vapor de agua de
los vientos procedentes del pacifico.
Es una zona que la presencia del Fenómeno del Niño (No ocurre Precipitaciones
fuertes en más de 100 años), no ha influenciado y por lo tanto, ante la presencia
de alguna fuerte precipitación esporádica, de acuerdo a lo consultado con el área
de geotecnia, el volumen de flujo de lodo que pueda generarse por presencia de
cenizas volcánicas es mínima, no afectando las estructuras proyectadas, en las
quebradas amplias y en las de alivio. Aparte estas tendrán estructuras de
protección tanto en entrada (Zanjas de encauzamientos y Aliviaderos) y en salida
(Aliviaderos), que permitirán que dicho lodo se quede impregnado en dichas
estructuras de protección (Aliviaderos), ya que dicha estructura será escalonada,
reduciendo su velocidad de arrastre y en Las Zanjas de encauzamiento queden
el lodo en ellas y pasen por lel cauce de las alcantarillas un flujo mas liquido.
Asimismo la Magnitud de Alcantarillas Proyectadas, en el área del tramo en
Estudio este sobre proyectado, ya que por ser una zona árida y desértica, de
escasa precipitación, no hay necesidad de proyectar demasiadas alcantarillas,
salvo en los cruces de quebradas principales.
Se recomienda el Mantenimiento Rutinario mensual, de las Obras a proyectar, ya
que la acción del viento va hacer que se depositen ó se acumulen depósitos de
material limoso y/o polvillo de ceniza volcánica, para evitar ante la presencia de
una eventualidad, ocurra algún problema en el sistema de drenaje proyectado.
 Alcantarillas Proyectadas en Excavaciones Profundas
Debido a los sobre anchos en las zonas de curvas, originados en el diseño del
Trazo y al ángulo de esviaje de los cauces de quebradas existentes. Hay
Secciones Transversales en corte cerrado, que alcanzan alturas hasta 15 m, en
algunas Alcantarillas Proyectadas, ubicadas en zonas de quebradas, originando
encauzamientos en las salidas de gran longitud. Asimismo en las entradas de
estas, de acuerdo a la información de geotecnia, en el tramo del Km. 00+000 –
Km. 24+350 (zona de arena), se tendrán que encauzar mediante banquetas en
alturas de corte iguales o mayores a 5 m, y asimismo apartir del Km. 24+350
(zona de roca), se tendrán que encauzar mediante banquetas en alturas de corte
iguales o mayores a 10 m ejm: Km. 12+597, Km. 27+377, Km. 28+213, Km.
52+806, etc.
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
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Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
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CONESUPSA S.A.
 Coberturas Mínimas y Máximas Admisibles y/o Permisibles sobre
Alcantarillas Proyectadas
CUADRO Nº 51: COBERTURAS MINIMAS Y MAXIMAS ADMISIBLES Y/O PERMISIBLES SOBRE
ALCANTARILLAS PAD PROYECTADAS
TRAMO
Km. 00+000 – Km. 13+000
Km. 13+000 – Km. 17+900
Km. 17+900 – Km. 30+000
Km. 30+000 – Km. 61+750
Km. 61+750 – Km. 94+459
RELLENO
MINIMO
(cm)
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
COBERTURAS MINIMAS Y MAXIMAS
ALCANTARILLAS PEAD
RELLENO
TERRAPLEM SUB-BASE BASE
MAXIMO
(cm
(cm)
(cm)
(cm)
580
0.175
0.20
190
150
0.15
0.15
1160
0.20
0.15
1360
0.175
0.15
3360
0.175
0.20
CARPETA
ASFATICA
(cm)
0.05
0.05
0.05
0.05
0.05
NOTA: Las coberturas se refieren a las cotas entre la corona de la tubería y el nivel de la subrasante
correspondiente.
CUADRO Nº 52: COBERTURAS MINIMAS Y MAXIMAS ADMISIBLES Y/O PERMISIBLES SOBRE
ALCANTARILLAS MARCO PROYECTADAS
TRAMO
Km. 00+000 – Km. 13+000
Km. 13+000 – Km. 17+900
Km. 17+900 – Km. 30+000
Km. 30+000 – Km. 61+750
Km. 61+750 – Km. 94+459
RELLENO
MINIMO
(cm)
40.6
58.7
37.8
41.8
32.2
COBERTURAS MINIMAS Y MAXIMAS
ALCANTARILLAS MARCO
RELLENO
TERRAPLEM SUB-BASE BASE
MAXIMO
(cm
(cm)
(cm)
(cm)
1006.7
0.175
0.20
80.9
150
0.15
0.15
1410.8
0.20
0.15
2462.8
0.175
0.15
2652.5
0.175
0.20
CARPETA
ASFATICA
(cm)
0.05
0.05
0.05
0.05
0.05
NOTA: Las coberturas se refieren a las cotas entre la corona de la Alcantarilla y el nivel de la subrasante
correspondiente.
INFORME FINAL
on sor ci o
C
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Nº
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
NOMBRE
Pastoruiz
Corralones
Pérez
Toldo
La Pila
S/N
Agua salada
Velásquez
S/N
Del Horno
Sangues
Pajaro
CUADRO Nº 53
ALCANTARILLAS PROYECTADAS
TIPO
LONGITUD
FUNCION UBICACIÓN
(m)
ENTRADA SALIDA
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
DIMENSION HIDRAULICA
Tipo
Nº
Celdas
00+410.00
12.58
ALA
ALA
PEAD
01+130.00
12.96
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 01+648.29
33.43
ALA
ALA
MCA
02+040.00
14.21
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 02+326.38
35.80
ALA
ALA
MCA
02+820.00
12.84
ALA
ALA
PEAD
03+260.00
12.52
ALA
ALA
PEAD
04+120.00
12.81
ALA
ALA
PEAD
04+520.00
17.40
ALA
ALA
PEAD
04+780.00
13.92
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 05+383.53
42.50
ALA
ALA
MCA
05+950.00
14.24
CAJA
ALA
PEAD
06+342.14
27.36
ALA
ALA
PEAD
06+406.04
20.60
ALA
ALA
PEAD
06+526.03
20.51
ALA
ALA
PEAD
06+870.85
14.44
ALA
ALA
PEAD
07+111.10
15.62
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 07+532.74
21.52
ALA
ALA
MCA
07+818.24
13.14
ALA
MURO PEAD
08+018.77
14.96
CAJA
ALA
PEAD
Ecuacion de Empalme Km. 08+024.40 = Km. 08+020.00
08+354.79
25.06
ALA
ALA
PEAD
08+561.98
29.50
ALA
ALA
PEAD
09+083.91
19.37
ALA
ALA
PEAD
09+739.45
23.80
ALA
ALA
PEAD
09+945.73
20.05
CAJA
ALA
PEAD
10+114.82
15.88
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 10+569.24
16.60
ALA
ALA
MCA
Quebrada 10+750.59
31.75
ALA
ALA
MCA
11+702.14
33.59
ALA
ALA
PEAD
12+260.00
12.32
CAJA
ALA
PEAD
12+597.88
15.38
CAJA
ALA
PEAD
Quebrada 12+845.94
18.66
ALA
ALA
MCA
Ecuacion de Empalme Km. 13+146.60 = Km. 14+000.00
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Quebrada
Quebrada
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
14+217.63
12.90
ALA
ALA
MCA
15+389.97
19.00
ALA
ALA
MCA
15+779.89
17.27
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 16+738.10
12.40
ALA
ALA
MCA
17+020.58
14.76
ALA
ALA
PEAD
17+506.60
15.04
ALA
ALA
PEAD
17+949.39
13.97
ALA
ALA
PEAD
18+167.88
17.13
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 18+506.23
12.25
ALA
ALA
MCA
18+969.07
55.74
ALA
ALA
PEAD
19+439.54
27.04
ALA
ALA
PEAD
Ecuacion de Empalme Km. 19+986.48 = Km. 20+000.00
20+056.69
15.17
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 20+515.06
13.54
ALA
ALA
MCA
20+840.00
14.13
ALA
ALA
PEAD
21+264.43
29.91
ALA
ALA
PEAD
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
b
(m)
h
(m)
Ø
(")
36
36
1.50
1.50
2.00
2.00
36
36
36
36
36
36
1.50
1.50
36
36
36
36
36
36
1.50
1.50
36
36
36
36
36
36
36
36
1.20
1.50
1.20
1.20
36
36
36
2.00
1.50
1.20
1.00
1.20
1.00
1.50
1.50
36
36
36
36
36
2.00
1.50
36
36
36
1.50
1.50
36
36
Sentido
Flujo
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
D/I
D/I
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
INFORME FINAL
on sor ci o
C
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Nº
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
NOMBRE
Araujo
S/N
S/N
Pedragrosa
La Miel
Gramadal
Río Quilca
S/N
Huagín
CUADRO Nº 53
ALCANTARILLAS PROYECTADAS
TIPO
LONGITUD
FUNCION UBICACIÓN
(m)
ENTRADA SALIDA
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
DIMENSION HIDRAULICA
Tipo
21+720.00
18.12
ALA
ALA
PEAD
22+120.00
22.30
ALA
ALA
PEAD
22+784.65
41.81
ALA
ALA
PEAD
23+127.07
39.27
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 23+420.88
13.50
ALA
ALA
MCA
Quebrada 24+383.16
27.48
ALA
ALA
MCA
24+740.00
15.13
ALA
ALA
PEAD
Ecuacion de Empalme Km. 25+084.57 = Km. 25+140.00
25+172.36
25.51
ALA
ALA
PEAD
25+264.30
13.34
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 25+484.23
50.02
ALA
ALA
MCA
25+722.34
15.88
CAJA
ALA
PEAD
25+783.83
24.32
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 26+153.14
33.60
ALA
ALA
MCA
Quebrada 26+686.00
33.30
ALA
ALA
MCA
26+725.66
31.56
ALA
ALA
PEAD
27+183.22
59.77
ALA
ALA
PEAD
27+377.67
20.08
CAJA
ALA
PEAD
27+508.14
31.90
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 27+834.35
38.73
ALA
ALA
MCA
28+213.07
14.86
CAJA
ALA
PEAD
28+442.30
39.23
ALA
ALA
PEAD
28+644.90
27.66
ALA
ALA
PEAD
28+717.40
28.17
ALA
ALA
PEAD
Ecuacion de Empalme Km. 28+992.30 = Km. 29+000.00
29+113.52
17.41
ALA
ALA
PEAD
29+456.49
19.58
ALA
ALA
PEAD
29+560.77
25.86
ALA
ALA
PEAD
29+747.45
25.44
ALA
ALA
PEAD
29+838.40
33.02
ALA
ALA
PEAD
29+944.66
20.61
ALA
ALA
PEAD
29+996.32
21.26
ALA
ALA
PEAD
30+845.77
80.91
ALA
ALA
PEAD
30+995.99
35.07
ALA
ALA
PEAD
Rio
31+468.23
Quebrada 31+836.97
20.00
ALA
ALA
MCA
31+980.00
28.48
ALA
ALA
PEAD
32+420.00
13.33
CAJA
ALA
PEAD
32+801.16
18.97
ALA
ALA
PEAD
32+920.00
16.36
ALA
ALA
PEAD
33+035.04
27.54
ALA
ALA
PEAD
33+324.05
28.11
ALA
ALA
PEAD
33+400.15
23.74
ALA
ALA
PEAD
33+820.00
24.69
ALA
ALA
PEAD
33+927.04
16.29
CAJA
ALA
PEAD
Quebrada 34+191.58
30.01
ALA
ALA
MCA
34+305.00
49.39
ALA
ALA
PEAD
34+559.26
14.14
CAJA
ALA
PEAD
34+824.37
53.48
ALA
ALA
PEAD
35+179.08
36.71
ALA
ALA
PEAD
Nº
Celdas
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
b
(m)
h
(m)
36
36
36
36
1.50
2.00
1.50
1.50
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36
36
1.50
1.50
36
36
1.50
1.50
1.20
1.20
36
36
36
36
1.50
1.20
36
36
36
36
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Ø
(")
36
36
36
36
36
36
36
36
36
2.00
1.50
36
36
36
36
36
36
36
36
36
1.50
1.20
36
36
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Sentido
Flujo
I/D
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I/D
I/D
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I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
INFORME FINAL
on sor ci o
C
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Nº
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
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110
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112
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132
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136
137
138
139
140
141
142
143
144
NOMBRE
S/N
Lucmillo
Calle Nueva
Callahuani
Arantas
La Brava
Chiplay
CUADRO Nº 53
ALCANTARILLAS PROYECTADAS
TIPO
LONGITUD
FUNCION UBICACIÓN
(m)
ENTRADA SALIDA
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
DIMENSION HIDRAULICA
Tipo
35+604.71
23.93
ALA
ALA
PEAD
35+793.76
34.78
ALA
ALA
PEAD
36+033.13
14.83
ALA
ALA
PEAD
36+122.88
32.88
ALA
ALA
PEAD
36+241.92
25.77
ALA
ALA
PEAD
36+650.45
39.14
ALA
ALA
PEAD
36+874.32
41.47
ALA
ALA
PEAD
37+373.81
45.16
ALA
ALA
PEAD
37+798.74
14.70
CAJA
ALA
PEAD
Quebrada 38+363.43
41.50
ALA
ALA
ABOV
Quebrada 38+803.78
37.50
ALA
ALA
MCA
39+378.85
23.98
ALA
ALA
PEAD
Ecuacion de Empalme Km. 39+700.00 = Km. 40+448.01
40+578.30
30.67
ALA
ALA
PEAD
41+040.00
12.50
ALA
ALA
PEAD
41+357.13
18.22
ALA
ALA
PEAD
41+708.60
25.45
ALA
ALA
PEAD
42+007.26
13.47
CAJA
ALA
PEAD
42+158.32
35.64
ALA
ALA
PEAD
42+296.50
16.22
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 42+996.66
56.06
ALA
ALA
MCA
43+568.78
27.67
ALA
ALA
PEAD
43+710.26
19.67
ALA
ALA
PEAD
43+908.97
40.66
ALA
ALA
PEAD
44+168.91
19.43
ALA
ALA
PEAD
44+450.00
18.10
ALA
ALA
PEAD
44+543.29
32.88
ALA
ALA
PEAD
44+932.87
14.19
ALA
ALA
PEAD
45+082.59
13.97
CAJA
ALA
PEAD
45+232.08
13.02
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 45+818.42
105.25
ALA
ALA
MCA
45+925.08
24.47
ALA
ALA
PEAD
46+314.01
13.65
ALA
ALA
PEAD
46+540.83
13.64
CAJA
ALA
PEAD
46+902.14
58.76
ALA
ALA
PEAD
47+033.13
19.46
ALA
ALA
PEAD
47+557.51
22.96
ALA
ALA
PEAD
47+730.87
24.43
ALA
ALA
PEAD
48+270.77
30.68
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 48+391.28
20.44
ALA
ALA
MCA
49+063.38
27.63
ALA
ALA
PEAD
49+600.00
14.16
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 49+905.42
43.00
ALA
ALA
MCA
50+166.51
27.77
ALA
ALA
PEAD
50+290.95
38.06
ALA
ALA
PEAD
50+540.12
26.71
ALA
ALA
PEAD
50+779.89
19.75
ALA
ALA
PEAD
51+395.87
28.41
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 51+654.57
48.81
ALA
ALA
ABOV
51+986.53
23.46
ALA
ALA
PEAD
Nº
Celdas
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
b
(m)
h
(m)
Ø
(")
36
36
36
36
36
36
36
36
36
1.00
1.50
1.00
1.20
36
36
36
36
36
36
36
36
1.50
1.20
36
36
36
36
36
36
36
36
36
2.00
2.00
36
36
36
36
36
36
36
36
2.00
2.00
36
36
1.50
1.50
36
36
36
36
36
1.20
1.20
36
Sentido
Flujo
I/D
I/D
I/D
I/D
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I/D
I/D
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I/D
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I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
INFORME FINAL
on sor ci o
C
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Nº
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
NOMBRE
S/N
S/N
San José
S/N
S/N
Francesa
Acupita
Huata
Tutuy
Centeno
CUADRO Nº 53
ALCANTARILLAS PROYECTADAS
TIPO
LONGITUD
FUNCION UBICACIÓN
(m)
ENTRADA SALIDA
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
DIMENSION HIDRAULICA
Tipo
52+210.74
14.55
ALA
ALA
PEAD
52+310.45
42.25
ALA
ALA
PEAD
52+509.13
33.08
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 52+611.79
48.92
ALA
ALA
ABOV
52+806.60
16.81
CAJA
ALA
PEAD
53+900.00
16.53
ALA
ALA
PEAD
54+416.43
14.44
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 54+614.49
38.91
ALA
ALA
MCA
54+900.00
12.78
CAJA
ALA
PEAD
55+310.00
15.51
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 55+373.17
34.91
ALA
ALA
MCA
55+817.51
18.45
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 55+925.85
47.47
ALA
ALA
MCA
56+220.00
23.10
ALA
ALA
PEAD
56+608.81
33.79
ALA
ALA
PEAD
57+086.81
23.77
ALA
ALA
PEAD
57+278.17
20.84
ALA
ALA
PEAD
57+358.35
16.86
ALA
ALA
PEAD
57+528.19
19.20
ALA
ALA
PEAD
57+622.77
18.14
ALA
ALA
PEAD
57+703.47
16.03
ALA
ALA
PEAD
57+818.86
22.13
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 58+059.17
19.40
ALA
ALA
MCA
58+254.86
19.41
ALA
ALA
PEAD
58+514.04
13.87
ALA
ALA
PEAD
58+667.17
16.90
CAJA
ALA
PEAD
Quebrada 59+072.26
11.28
ALA
ALA
MCA
Ecuacion de Empalme Km. 59+452.31 = Km. 60+000.00
60+086.67
14.56
CAJA
ALA
PEAD
Quebrada 60+673.44
29.86
ALA
ALA
ABOV
60+820.00
14.59
ALA
ALA
PEAD
60+961.32
37.03
ALA
ALA
PEAD
61+408.03
36.61
ALA
ALA
PEAD
62+042.53
12.74
CAJA
ALA
PEAD
62+312.33
27.31
ALA
ALA
PEAD
62+387.51
26.16
CAJA
ALA
PEAD
Quebrada 62+476.46
23.40
ALA
ALA
MCA
62+728.41
34.57
ALA
ALA
PEAD
62+961.97
26.70
ALA
ALA
PEAD
63+324.36
19.66
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 63+639.13
51.44
ALA
ALA
ABOV
63+853.28
48.20
ALA
ALA
PEAD
64+066.34
45.02
ALA
ALA
PEAD
64+190.35
33.96
ALA
ALA
PEAD
64+347.99
36.06
ALA
ALA
PEAD
64+575.66
16.29
ALA
ALA
PEAD
65+300.00
17.90
ALA
ALA
PEAD
65+550.58
30.16
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 66+063.05
16.48
ALA
ALA
MCA
66+700.00
14.00
CAJA
ALA
PEAD
Nº
Celdas
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
b
(m)
h
(m)
Ø
(")
36
36
36
1.00
1.00
36
36
36
1.50
1.20
36
36
2.50
2.00
1.50
1.20
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
1.20
1.20
36
36
36
1.00
1.00
1.20
1.20
36
36
36
36
36
36
36
1.20
1.20
36
36
36
1.20
1.20
36
36
36
36
36
36
36
2.00
1.50
36
Sentido
Flujo
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
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I/D
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I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
INFORME FINAL
on sor ci o
C
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Nº
NOMBRE
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
S/N
Verde
S/N
S/N
S/N
Honda
S/N
CUADRO Nº 53
ALCANTARILLAS PROYECTADAS
TIPO
LONGITUD
FUNCION UBICACIÓN
(m)
ENTRADA SALIDA
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
DIMENSION HIDRAULICA
Tipo
67+000.00
13.47
CAJA
ALA
PEAD
67+295.00
13.45
CAJA
ALA
PEAD
Ecuacion de Empalme Km. 67+295.81 = Km. 66+493.51
66+679.88
12.90
ALA
ALA
PEAD
67+328.48
57.89
ALA
ALA
PEAD
68+116.16
46.18
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 68+532.02
54.34
ALA
ALA
MCA
68+997.92
26.31
ALA
ALA
PEAD
69+500.00
16.35
CAJA
ALA
PEAD
70+014.43
41.53
ALA
ALA
PEAD
70+584.61
23.73
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 70+717.42
37.67
ALA
ALA
ABOV
71+193.36
37.59
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 71+635.60
40.75
ALA
ALA
ABOV
71+966.72
21.69
ALA
ALA
PEAD
72+178.27
20.37
ALA
ALA
PEAD
72+657.79
38.53
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 73+061.61
15.24
ALA
ALA
MCA
73+239.01
19.88
ALA
ALA
PEAD
73+320.90
14.34
CAJA
ALA
PEAD
73+526.64
13.31
CAJA
ALA
PEAD
73+717.79
29.76
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 73+858.38
14.06
ALA
ALA
MCA
74+053.64
13.98
CAJA
ALA
PEAD
74+297.80
18.77
ALA
ALA
PEAD
74+716.50
21.61
ALA
ALA
PEAD
74+832.94
13.40
ALA
ALA
PEAD
74+915.24
15.02
ALA
ALA
PEAD
75+056.83
14.44
CAJA
ALA
PEAD
75+164.36
19.03
ALA
ALA
PEAD
75+815.18
16.30
CAJA
ALA
PEAD
75+909.92
20.67
ALA
ALA
PEAD
Quebrada 75+922.92
21.42
ALA
ALA
MCA
76+013.46
19.51
CAJA
ALA
PEAD
76+420.00
15.79
ALA
ALA
PEAD
76+578.96
21.10
ALA
ALA
PEAD
76+747.14
14.68
CAJA
ALA
PEAD
76+853.47
15.32
ALA
ALA
PEAD
77+003.76
16.71
ALA
ALA
PEAD
77+310.25
13.99
ALA
ALA
PEAD
77+593.86
17.67
ALA
ALA
PEAD
78+354.53
49.20
ALA
ALA
PEAD
78+477.26
12.74
ALA
ALA
PEAD
78+900.00
12.70
CAJA
ALA
PEAD
Quebrada 79+264.01
22.09
ALA
ALA
MCA
79+388.47
28.64
ALA
ALA
PEAD
80+342.61
20.31
ALA
ALA
PEAD
80+573.77
35.98
ALA
ALA
PEAD
80+667.53
18.29
ALA
ALA
PEAD
81+034.65
17.13
ALA
ALA
PEAD
Nº
Celdas
b
(m)
h
(m)
Ø
(")
Sentido
Flujo
1
1
36
36
I/D
I/D
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
36
36
36
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
1.50
1.20
36
36
36
36
1.20
1.20
1.20
1.20
36
36
36
36
1.20
1.20
36
36
36
36
1.00
1.00
36
36
36
36
36
36
36
36
36
2.50
1.50
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
1.20
1.20
36
36
36
36
36
INFORME FINAL
on sor ci o
C
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Nº
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
NOMBRE
Contayani
Coloca
Turpay
CUADRO Nº 53
ALCANTARILLAS PROYECTADAS
TIPO
LONGITUD
FUNCION UBICACIÓN
(m)
ENTRADA SALIDA
Quebrada
Quebrada
Quebrada
Aguada Mollendito Quebrada
81+356.31
81+481.64
81+757.98
82+190.11
82+585.14
82+659.75
82+794.69
83+323.33
83+425.29
83+620.97
83+838.04
83+927.22
84+114.23
84+645.20
85+038.40
85+270.98
85+321.54
85+555.93
85+631.49
85+713.08
86+073.71
86+229.07
86+364.19
86+507.81
86+665.83
87+048.06
87+528.13
87+874.66
88+350.77
88+491.47
88+743.83
88+882.96
89+018.88
89+308.11
89+634.49
89+716.43
89+865.23
90+046.44
90+158.61
90+433.02
90+515.90
90+741.77
91+049.96
91+500.00
91+934.06
92+081.27
92+147.09
92+258.28
92+391.43
92+756.86
20.98
13.12
17.98
14.46
13.62
18.84
24.59
31.57
20.15
16.88
14.56
14.07
18.53
26.81
22.59
13.59
23.14
23.19
31.29
24.23
22.66
26.37
15.29
17.54
35.17
42.86
22.68
24.59
19.14
22.77
14.20
20.00
34.02
34.28
28.21
38.94
13.54
34.45
18.03
33.85
19.61
32.84
18.24
13.61
13.50
13.16
13.78
26.00
22.76
16.37
ALA
CAJA
ALA
CAJA
CAJA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
CAJA
ALA
ALA
ALA
ALA
CAJA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
CAJA
CAJA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
CAJA
CAJA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
CAJA
CAJA
CAJA
CAJA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
ALA
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
DIMENSION HIDRAULICA
Tipo
Nº
Celdas
PEAD
PEAD
MCA
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
MCA
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
MCA
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
MCA
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
PEAD
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
b
(m)
h
(m)
Ø
(")
36
36
1.50
1.20
36
36
36
36
36
36
36
36
2.00
1.50
36
36
36
36
36
36
36
36
36
2.00
2.00
36
36
36
36
36
36
36
1.20
1.20
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
Sentido
Flujo
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
I/D
INFORME FINAL
on sor ci o
C
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Nº
NOMBRE
CUADRO Nº 53
ALCANTARILLAS PROYECTADAS
TIPO
LONGITUD
FUNCION UBICACIÓN
(m)
ENTRADA SALIDA
293
294
295
296
11.4.1.2.1
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
DIMENSION HIDRAULICA
Tipo
92+902.91
26.57
ALA
ALA
PEAD
93+006.14
21.38
ALA
ALA
PEAD
93+223.58
13.20
ALA
ALA
PEAD
93+480.00
15.56
ALA
ALA
PEAD
Ecuacion de Empalme Km. 93+630.39 = Km. 93+900
297
Matarani
Quebrada 94+077.71
97.43
ALA
ALA
MCA
298
94+143.54
111.73
ALA
ALA
PEAD
FUENTE: Elaborada Por el Consultor
11.4.1.2
V
Nº
Celdas
b
(m)
h
(m)
1
1
1
1
1
1
2.00
Ø
(")
Sentido
Flujo
36
36
36
36
I/D
I/D
I/D
I/D
36
I/D
I/D
1.50
DRENAJE LONGITUDINAL
CUNETAS LATERALES
Las estructuras de drenaje longitudinal denominadas cunetas laterales se
proyectan con el objetivo de captar las aguas de escorrentía superficial tanto de
la calzada como del talud natural superior que inciden directamente sobre la vía.
De esta manera toda la recolección del agua será conducida hasta las
estructuras de drenaje transversal y luego hacia el dren natural de la zona.
Debido a que los Caudales de drenaje no son altos se ha escogido una triangular
de Seccion hidraulica de tirante 0.3 m y 0.90 m de ancho mayor. Los taludes son
1:1 (horizontal: vertical) hacia la ladera y de 2:1 (horizontal: vertical) hacia la via
que es la que hidráulicamente cumple por tener un tirante adecuado debido a la
zona donde esta ubicada la Carretera.
Para el diseño hidráulico de las cunetas laterales se ha tenido en cuenta las
siguientes consideraciones climáticas y geométricas.
Determinación de la zona húmeda de influencia
Luego del reconocimiento de campo, revisión de información meteorológica,
consulta a los lugareños y del análisis de precipitación, se determinó que la zona
presenta una precipitación máxima de diseño igual 9.18 mm para el caso de diseño
hidráulico de cunetas.
Bombeo o pendiente transversal de la carretera
Con el fin de facilitar el ingreso de las aguas de escorrentía superficial que
discurren sobre la superficie de rodadura y facilitar su orientación hacia las cunetas,
se ha considerado una pendiente mínima de 2% en el sentido transversal de la
plataforma de la carretera en todos sus tramos.
Pendiente longitudinal de la carretera
En lo que respecta a la pendiente longitudinal y por tratarse de una carretera de
penetración se constató que todo el tramo de la carretera supera la pendiente
mínima de 0.5%, especificado en las Normas Peruanas de Carreteras.
Sección geométrica típica de la cuneta
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
on sor ci o
C
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Para el presente Estudio, se ha diseñado un tipo de estructura, de acuerdo a las
condiciones hidrológicas y topográficas.
- Cuneta triangular revestida de Concreto y tendrá 0.90 m de ancho (mayor) total y
0.30m de profundidad (tirante) con talud interno de 1:1 (horizontal: vertical) y
talud externo de 2:1 (horizontal: vertical), las cuales se proyectan básicamente en
los tramos en que la carretera se presenta en corte y cumplirán la función de
evacuación del agua proveniente de la precipitación pluvial hacia las alcantarillas
o cursos de agua natural.
Pendiente longitudinal de la cuneta
La pendiente longitudinal de la cuneta se ha adoptado igual a la pendiente del trazo
vial, pero cuando ésta es muy pronunciada (mayor de 4%) la longitud del tramo de
la cuneta se recomienda se acorte a distancias entre 150 m a 200 m
aproximadamente. Se toma dicha decisión para evitar velocidades muy altas que a
su vez provocan erosión de la losa de concreto.
Rugosidad de cuneta
Debido a las consideraciones adoptadas, fue necesario controlar el efecto abrasivo
que se puede presentar por la velocidad con que discurren las aguas dentro de la
cuneta. Dicho control se ha previsto con la construcción de un revestimiento de
concreto según lo indicado en los planos del Proyecto. Este revestimiento se prevé,
que sea construido con losas, separadas entre sí con una junta asfáltica.
Longitudes de tramo
La longitud de recorrido de un tramo de cuneta, para el presente Estudio, se ha
detectado que depende de varios factores, tales como: ubicación de entregas
naturales (ríos, hondonadas, etc.), ubicación de puntos bajos que presenta el perfil
de la carretera, pendiente de trazo muy pronunciada, caudales de recolección en un
tramo según los niveles de precipitación y necesidad de contar con un punto de
evacuación en lugares que merecen no ser cambiados de su condición actual, tales
como puntos de salida de canales de riego. Por lo que las longitudes adoptadas
variarán a lo largo de su recorrido.
Estructuras de entrega de las cunetas
Se denomina así a las estructuras que permiten la entrega de las aguas que
conducen las cunetas a los cauces naturales, taludes protegidos, buzones de
ingreso de agua pluvial, etc., para así ser llevados en forma ordenada hacia su
punto de evacuación final.
Para el presente Estudio. Existen dos tipos de estructuras de entrega, definidas
según su punto de evacuación, las cuales son:
Estructura de entrega de la cuneta hacia terreno natural
Se obtiene ante la inevitable necesidad de desfogar las cunetas en terreno natural,
contando para ello con una estructura de entrega adecuada. Dicha estructura
cuenta con una transición de concreto de sección trapecial. Luego de obtenida esta
sección se continua la misma con piedra asentada y emboquillada, cuya disposición
longitudinal variará según la pendiente del terreno natural, considerándose formas
de tipo escalonada en aquellos sectores donde la pendiente del terreno es muy
pronunciada.
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
on sor ci o
C
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Estructura de entrega de la cuneta hacia alcantarillas
Las cunetas también vierten directamente el agua pluvial que conducen a las
estructuras de entrada y salida de las alcantarillas; esto con la finalidad de evitar
desfogar en zonas del talud diferentes a los que vierten las alcantarillas. De esta
forma se evita tener mayores lugares de desfogue que deriva en evitar lugares de
erosión potencial.
Para el caso de las estructuras de entrada de las alcantarillas, las cunetas solas
podrán verter el agua pluvial en las estructuras del tipo caja receptora y tipo alero
recto.
Inicio
(Km.)
0+410.0
0+760.0
2+820.0
2+860.0
4+260.0
4+260.0
4+920.0
4+980.0
5+580.0
5+600.0
5+820.0
5+820.0
5+950.0
5+950.0
6+430.0
6+430.0
6+550.0
6+570.0
6+650.0
6+650.0
6+780.0
7+010.0
7+020.0
7+265.0
7+320.0
7+560.0
7+560.0
7+820.0
7+880.0
8+020.0
Para el caso de las estructuras de salida de las alcantarillas, las cunetas solas
podrán verter el agua pluvial en las estructuras del tipo alero recto.
CUADRO Nº 54
CUNETAS REVESTIDAS PROYECTADAS
(S≥4%)
Final
Longitud
S
Lado
Descarga
(Km.)
(m)
(%)
0+760.0
350
5.29
I
Alcantarilla
Km.
00+410.00
1+130.0
370
-5.55
I
Alcantarilla
Km.
01+130.00
3+260.0
440
6.32
I
Alcantarilla
Km.
02+820.00
2+940.0
80
6.32
D
Terreno
Km.
02+860.00
4+480.0
220
-7.00
I
Terreno
Km.
04+480.00
4+520.0
260
-7.00
D
Alcantarilla
Km.
04+520.00
5+120.0
200
-7.00
D
Terreno
Km.
05+120.00
5+080.0
100
-7.00
I
Terreno
Km.
05+080.00
5+820.0
240
5.12
I
Zanja
Km.
05+580.00
5+820.0
220
5.12
D
Terreno
Km.
05+600.00
5+950.0
130
5.99
I
Cuneta
Km.
05+820.00
5+950.0
130
5.99
D
Cuneta
Km.
05+820.00
6+190.0
240
5.99
I
Alcantarilla
Km.
05+950.00
6+030.0
80
5.99
D
Terreno
Km.
05+950.00
6+510.0
80
6.24
I
Alcantarilla
Km.
06+406.04
6+510.0
80
6.24
D
Terreno
Km.
06+430.00
6+650.0
100
6.24
I
Alcantarilla
Km.
06+526.03
6+650.0
80
6.24
D
Terreno
Km.
06+570.00
6+860.0
210
-6.01
I
Alcantarilla
Km.
06+870.85
6+740.0
90
-6.01
D
Terreno
Km.
06+740.00
6+850.0
70
-6.01
D
Terreno
Km.
06+850.00
7+100.0
90
-6.01
I
Alcantarilla
Km.
07+111.10
7+090.0
70
-6.01
D
Terreno
Km.
07+090.00
7+400.0
135
-7.00
I
Zanja
Km.
07+400.00
7+350.0
30
-7.00
D
Terreno
Km.
07+350.00
7+815.0
255
7.00
I
Alcantarilla
Km.
07+532.74
7+800.0
240
7.00
D
Terreno
Km.
07+560.00
8+020.0
200
4.27
I
Alcantarilla
Km.
07+818.24
7+960.0
80
4.27
D
Terreno
Km.
07+880.00
8+320.0
300
7.00
I
Alcantarilla
Km.
08+018.77
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
on sor ci o
C
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Inicio
(Km.)
8+120.0
8+700.0
8+700.0
9+000.0
9+570.0
9+570.0
9+770.0
9+910.0
9+950.0
9+950.0
10+140.0
10+392.0
10+420.0
10+580.0
10+590.0
10+820.0
10+900.0
11+290.0
11+290.0
12+260.0
12+260.0
12+599.0
12+599.0
18+740.0
18+780.0
18+880.0
18+880.0
20+840.0
20+980.0
21+140.0
21+330.0
21+380.0
22+260.0
22+300.0
22+360.0
22+360.0
22+960.0
22+960.0
23+580.0
23+590.0
24+080.0
24+080.0
25+630.0
25+630.0
25+670.0
25+723.0
Final
(Km.)
8+280.0
9+060.0
8+830.0
9+050.0
9+700.0
9+630.0
9+945.0
9+940.0
10+390.0
10+090.0
10+270.0
10+550.0
10+550.0
10+680.0
10+660.0
11+290.0
11+290.0
11+540.0
11+540.0
12+597.0
12+597.0
12+830.0
12+800.0
18+880.0
18+880.0
18+930.0
18+930.0
21+250.0
21+060.0
21+230.0
21+520.0
21+500.0
22+360.0
22+360.0
22+590.0
22+670.0
23+060.0
23+020.0
24+080.0
24+080.0
24+290.0
24+270.0
25+722.0
25+650.0
25+700.0
25+760.0
Longitud
(m)
160
360
130
50
130
60
175
30
440
140
130
158
130
100
70
470
390
250
250
337
337
231
201
140
100
50
50
410
80
90
190
120
100
60
230
310
100
60
500
490
210
190
92
20
30
37
S
(%)
7.00
-4.42
-4.42
-4.42
-4.73
-4.73
-4.73
-4.73
-4.73
-4.73
-4.73
-4.73
-4.73
7.00
7.00
7.00
7.00
-7.00
-7.00
-7.00
-7.00
-7.00
-7.00
6.82
6.82
-5.29
-5.29
6.00
6.00
6.00
6.00
6.00
7.73
7.73
-7.87
-7.87
-4.49
-4.49
6.86
6.86
-6.74
-6.74
-4.55
-4.55
-4.55
-4.55
Lado
D
I
D
D
I
D
I
D
I
D
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
D
I
D
I
D
I
D
I
D
D
I
I
D
I
D
D
I
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Descarga
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Zanja
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Zanja
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Zanja
Zanja
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
08+120.00
09+083.91
08+830.00
09+050.00
09+739.45
09+630.00
09+945.73
09+940.00
10+391.52
10+090.00
10+270.00
10+569.24
10+550.00
10+569.24
10+580.00
10+820.00
10+900.00
11+702.14
11+540.00
12+597.88
12+597.00
12+845.94
12+800.00
18+740.00
18+780.00
18+969.07
18+930.00
20+840.00
20+980.00
21+140.00
21+264.43
21+380.00
22+120.00
22+300.00
22+784.65
22+670.00
23+127.07
23+020.00
23+580.00
23+590.00
24+290.00
24+270.00
25+722.34
25+650.00
25+700.00
25+783.83
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
on sor ci o
C
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Inicio
(Km.)
25+800.0
25+840.0
26+220.0
26+220.0
26+420.0
26+420.0
26+740.0
26+800.0
26+880.0
27+870.0
28+060.0
28+214.0
28+214.0
28+800.0
28+820.0
29+170.0
29+190.0
29+270.0
29+370.0
29+460.0
29+480.0
29+580.0
29+600.0
29+748.0
29+860.0
30+020.0
31+860.0
31+900.0
32+020.0
32+070.0
32+420.0
32+420.0
32+950.0
32+980.0
33+080.0
33+080.0
33+840.0
33+860.0
33+928.0
33+928.0
34+260.0
34+340.0
34+420.0
42+200.0
42+240.0
42+340.0
Final
(Km.)
26+050.0
25+870.0
26+420.0
26+420.0
26+620.0
26+620.0
27+120.0
26+840.0
27+130.0
28+213.0
28+213.0
28+420.0
28+410.0
28+960.0
28+990.0
29+440.0
29+220.0
29+320.0
29+390.0
29+540.0
29+540.0
29+730.0
29+747.0
29+800.0
29+900.0
30+300.0
31+950.0
31+940.0
32+290.0
32+420.0
32+620.0
32+620.0
33+020.0
33+000.0
33+260.0
33+250.0
33+927.0
33+927.0
34+100.0
34+100.0
34+280.0
34+790.0
34+790.0
42+290.0
42+270.0
42+620.0
Longitud
(m)
250
30
200
200
200
200
380
40
250
343
153
206
196
160
170
270
30
50
20
80
60
150
147
52
40
280
90
40
270
350
200
200
70
20
180
170
87
67
172
172
20
450
370
90
30
280
S
(%)
-4.55
-4.55
7.00
7.00
-5.16
-5.16
7.60
7.60
7.60
7.50
7.50
7.50
7.50
5.51
5.51
-4.93
-4.93
-4.93
-4.93
-4.93
-4.93
-7.66
-7.66
-7.66
-7.66
-5.98
8.00
8.00
8.00
8.00
8.00
8.00
6.34
6.34
6.34
6.34
-7.00
-7.00
-7.00
-7.00
6.98
6.98
6.98
5.99
5.99
5.99
Lado
I
D
I
D
I
D
I
D
D
D
I
I
D
D
I
D
I
I
I
D
I
D
I
I
I
I
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
I
D
I
D
I
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Descarga
Zanja
Terreno
Zanja
Terreno
Zanja
Terreno
Zanja
Terreno
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Zanja
Terreno
Zanja
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
26+050.00
25+870.00
26+220.00
26+220.00
26+620.00
26+620.00
26+740.00
26+800.00
26+880.00
27+870.00
27+835.27
28+213.07
28+214.00
28+800.00
28+717.40
29+456.49
29+220.00
29+320.00
29+390.00
29+560.77
29+540.00
29+730.00
29+747.45
29+838.40
29+944.66
30+300.00
31+836.97
31+900.00
31+980.00
32+070.00
32+420.00
32+420.00
32+920.00
32+980.00
33+035.04
33+080.00
33+927.04
33+927.00
34+100.00
34+100.00
34+260.00
34+305.00
34+420.00
42+158.32
42+270.00
42+296.50
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
on sor ci o
C
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Inicio
(Km.)
42+340.0
42+620.0
42+620.0
43+030.0
43+040.0
43+160.0
43+340.0
43+420.0
44+190.0
44+200.0
44+470.0
44+560.0
44+570.0
46+320.0
46+340.0
46+400.0
46+450.0
46+541.0
46+541.0
47+560.0
47+580.0
50+200.0
50+340.0
50+360.0
50+580.0
50+660.0
50+800.0
50+800.0
52+420.0
52+420.0
52+530.0
52+530.0
52+660.0
52+680.0
52+807.0
52+807.0
53+240.0
53+330.0
53+360.0
53+560.0
53+560.0
54+650.0
54+660.0
54+750.0
54+900.0
54+900.0
Final
(Km.)
42+550.0
42+960.0
42+880.0
43+160.0
43+160.0
43+420.0
43+410.0
43+500.0
44+410.0
44+370.0
44+510.0
44+760.0
44+730.0
46+540.0
46+370.0
46+430.0
46+540.0
46+840.0
46+840.0
47+720.0
47+700.0
50+250.0
50+500.0
50+480.0
50+760.0
50+760.0
50+960.0
50+960.0
52+480.0
52+480.0
52+590.0
52+590.0
52+806.0
52+806.0
53+080.0
52+980.0
53+330.0
53+560.0
53+560.0
53+750.0
53+640.0
54+900.0
54+720.0
54+900.0
55+030.0
55+030.0
Longitud
(m)
210
340
260
130
120
260
70
80
220
170
40
200
160
220
30
30
90
299
299
160
120
50
160
120
180
100
160
160
60
60
60
60
146
126
273
173
90
230
200
190
80
250
60
150
130
130
S
(%)
5.99
-4.54
-4.54
4.17
4.17
-4.17
-4.17
-5.86
-5.11
-5.11
-5.11
-5.11
-5.11
4.43
4.43
4.43
4.43
4.43
4.43
4.93
4.93
5.54
5.54
5.54
5.54
5.54
5.54
5.54
7.32
7.32
7.32
7.32
7.32
7.32
4.64
4.64
4.64
6.82
6.82
-4.98
-4.98
-6.76
-6.76
-6.76
-6.76
-6.76
Lado
D
I
D
I
D
I
D
I
I
D
I
I
D
I
D
D
D
I
D
I
D
I
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
D
I
I
D
I
I
D
I
D
I
D
D
I
D
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Descarga
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Cuneta
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Zanja
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Cuneta
Terreno
Cuneta
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Cuneta
Cuneta
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
42+550.00
42+996.66
42+880.00
42+996.66
43+040.00
43+420.00
43+410.00
43+568.78
44+450.00
44+370.00
44+543.29
44+932.87
44+730.00
46+314.01
46+340.00
46+400.00
45+450.00
46+540.83
46+541.00
47+557.51
47+580.00
50+166.51
50+290.95
50+360.00
50+540.12
50+660.00
50+779.89
50+800.00
52+310.45
52+420.00
52+509.13
52+530.00
52+660.00
52+680.00
52+806.60
52+807.00
53+182.54
53+330.00
53+360.00
53+750.00
53+640.00
54+900.00
54+720.00
54+900.00
55+030.00
55+030.00
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
on sor ci o
C
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Inicio
(Km.)
55+030.0
55+030.0
55+250.0
55+310.0
55+400.0
55+460.0
55+610.0
55+818.0
55+818.0
56+370.0
56+660.0
56+660.0
57+120.0
57+120.0
57+280.0
57+300.0
57+370.0
57+390.0
57+440.0
57+440.0
57+529.0
57+560.0
57+640.0
58+350.0
58+540.0
58+600.0
58+668.0
58+668.0
61+440.0
61+460.0
61+670.0
61+700.0
62+020.0
62+050.0
62+050.0
62+340.0
62+388.0
62+540.0
62+580.0
62+800.0
62+980.0
62+980.0
64+110.0
64+220.0
64+240.0
64+400.0
Final
(Km.)
55+310.0
55+220.0
55+270.0
55+360.0
55+817.0
55+510.0
55+817.0
55+900.0
55+900.0
56+580.0
57+060.0
56+890.0
57+278.0
57+240.0
57+340.0
57+340.0
57+440.0
57+440.0
57+500.0
57+528.0
57+610.0
57+610.0
57+703.0
58+500.0
58+667.0
58+667.0
58+860.0
58+860.0
61+670.0
61+620.0
61+910.0
62+040.0
62+040.0
62+280.0
62+280.0
62+387.0
62+450.0
62+680.0
62+700.0
62+940.0
63+140.0
63+140.0
64+150.0
64+300.0
64+320.0
64+560.0
Longitud
(m)
280
190
20
50
417
50
207
82
82
210
400
230
158
120
60
40
70
50
60
88
81
50
63
150
127
67
192
192
230
160
240
340
20
230
230
47
62
140
120
140
160
160
40
80
80
160
S
(%)
-4.67
-4.67
-4.67
4.68
4.68
4.68
4.68
4.68
4.68
6.90
6.90
6.90
4.41
4.41
4.41
4.41
4.41
4.41
-4.29
-4.29
-4.29
-4.29
-4.29
6.92
6.92
6.92
6.92
6.92
4.88
4.88
-7.16
-7.16
-5.50
-5.50
-5.50
-5.50
-5.50
-6.86
-6.86
5.22
5.22
5.22
6.73
6.73
6.73
6.73
Lado
I
D
D
I
I
D
D
I
D
I
I
D
I
D
I
D
I
D
D
I
I
D
I
I
I
D
I
D
D
I
D
I
D
I
D
I
I
I
D
I
I
D
I
D
I
I
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Descarga
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Zanja
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Cuneta
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Cuneta
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Zanja
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
55+310.00
55+220.00
55+270.00
55+310.00
55+400.00
55+460.00
55+610.00
55+817.51
55+818.00
56+370.00
56+608.81
56+660.00
57+086.81
57+120.00
57+278.17
57+300.00
57+358.35
57+390.00
57+500.00
57+528.19
57+622.77
57+610.00
57+703.47
58+350.00
58+514.04
58+600.00
58+667.17
58+668.00
61+440.00
61+408.03
61+910.00
62+042.53
62+040.00
62+312.33
62+680.00
62+387.51
62+450.00
62+728.41
62+700.00
62+728.41
62+961.97
62+980.00
64+066.34
64+220.00
64+190.35
64+347.99
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
on sor ci o
C
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Inicio
(Km.)
64+400.0
64+600.0
64+620.0
67+100.0
67+100.0
68+580.0
68+820.0
69+040.0
69+060.0
69+770.0
70+200.0
70+440.0
70+610.0
70+620.0
71+050.0
71+260.0
71+280.0
73+300.0
73+321.0
73+800.0
73+860.0
74+054.0
74+080.0
74+570.0
74+570.0
74+760.0
75+350.0
75+350.0
75+700.0
75+816.0
75+816.0
75+960.0
76+014.0
76+020.0
76+270.0
76+330.0
76+420.0
76+460.0
76+590.0
76+640.0
76+748.0
76+748.0
80+400.0
80+420.0
84+370.0
84+370.0
Final
(Km.)
64+560.0
64+806.0
64+806.0
67+260.0
67+230.0
68+920.0
68+900.0
69+200.0
69+200.0
69+980.0
70+560.0
70+530.0
70+660.0
70+660.0
71+100.0
71+520.0
71+520.0
73+320.0
73+380.0
73+855.0
74+053.0
74+130.0
74+130.0
74+680.0
74+650.0
74+830.0
75+815.0
75+610.0
75+815.0
75+870.0
75+870.0
76+013.0
76+270.0
76+250.0
76+420.0
76+400.0
76+570.0
76+570.0
76+747.0
76+747.0
76+820.0
76+820.0
80+560.0
80+560.0
84+520.0
84+460.0
Longitud
(m)
160
206
186
160
130
340
80
160
140
210
360
90
50
40
50
260
240
20
59
55
193
76
50
110
80
70
465
260
115
54
54
53
256
230
150
70
150
110
157
107
72
72
160
140
150
90
S
(%)
6.73
6.73
6.73
-4.84
-4.84
4.39
4.39
4.39
4.39
-6.10
-7.98
-7.98
-7.98
-7.98
-4.76
-4.76
-4.76
4.68
4.68
4.67
4.67
4.67
4.67
-5.40
-5.40
-5.40
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
5.36
5.36
5.36
5.41
5.41
5.41
5.41
5.41
5.41
5.41
5.41
-6.37
-6.37
-7.26
-7.26
Lado
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
I
D
I
D
D
I
D
I
I
I
I
I
D
I
D
I
I
D
D
I
D
I
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Descarga
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Zanja
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Zanja
Terreno
Terreno
Zanja
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Zanja
Terreno
Zanja
Alcantarilla
Terreno
Cuneta
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
64+400.00
64+575.66
64+620.00
67+328.48
67+230.00
68+580.00
68+820.00
68+997.92
69+060.00
70+014.43
70+584.61
70+530.00
70+660.00
70+660.00
71+100.00
71+520.00
71+520.00
73+239.01
73+320.90
73+717.79
73+858.38
74+053.64
74+080.00
74+716.50
74+650.00
74+832.94
75+815.18
75+610.00
75+815.00
75+870.00
75+870.00
75+960.00
76+013.46
76+020.00
76+270.00
76+330.00
76+420.00
76+460.00
76+578.96
76+640.00
76+747.14
76+748.00
80+573.77
80+560.00
84+645.20
84+460.00
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
on sor ci o
C
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Inicio
(Km.)
85+060.0
85+060.0
85+380.0
85+380.0
87+730.0
87+770.0
88+200.0
88+220.0
88+420.0
88+520.0
88+520.0
88+760.0
88+800.0
88+920.0
88+920.0
89+370.0
89+400.0
89+650.0
89+740.0
89+740.0
89+870.0
89+940.0
90+047.0
90+530.0
90+540.0
90+680.0
90+780.0
90+800.0
91+050.0
92+520.0
92+600.0
92+780.0
Final
(Km.)
85+260.0
85+240.0
85+520.0
85+480.0
87+830.0
87+830.0
88+300.0
88+350.0
88+470.0
88+730.0
88+720.0
88+860.0
88+850.0
88+990.0
88+990.0
89+620.0
89+540.0
89+700.0
89+860.0
89+820.0
90+046.0
90+120.0
90+150.0
90+730.0
90+620.0
90+730.0
91+049.0
91+040.0
91+500.0
92+720.0
92+660.0
92+840.0
Longitud
(m)
200
180
140
100
100
60
100
130
50
210
200
100
50
70
70
250
140
50
120
80
176
180
103
200
80
50
269
240
450
200
60
60
S
(%)
6.67
6.67
6.67
6.67
-4.43
-4.43
-5.46
-5.46
-5.46
-6.47
-6.47
-6.47
-6.47
-6.47
-6.47
-7.09
-7.09
-7.09
5.64
5.64
5.64
5.64
5.64
-5.54
-5.54
-5.54
-5.54
-5.54
-5.54
-5.09
-5.09
-5.09
Lado
I
D
I
D
I
D
D
I
I
I
D
I
D
I
D
I
D
I
I
D
I
D
I
I
D
D
I
D
I
I
D
I
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Descarga
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Zanja
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
85+038.40
85+060.00
85+321.54
85+380.00
87+910.36
87+830.00
88+300.00
88+350.77
88+470.00
88+743.83
88+720.00
88+882.96
88+850.00
89+018.88
88+990.00
89+634.49
89+540.00
89+716.43
89+716.43
89+740.00
89+865.23
89+940.00
90+046.44
90+741.77
90+620.00
90+730.00
91+049.96
91+040.00
91+500.00
92+756.86
92+660.00
92+902.91
Fuente: Elaborada Por el Consultor
Inicio
(Km.)
1+130.0
1+720.0
1+940.0
2+040.0
2+110.0
3+260.0
3+300.0
Final
(Km.)
1+330.0
2+040.0
1+980.0
2+260.0
2+260.0
3+730.0
3+580.0
CUADRO Nº 55
CUNETAS TIERRA PROYECTADAS
(S<4%)
Longitud
S
Lado
Descarga
(m)
(%)
200
-0.53
I
Alcantarilla
Km.
320
0.68
I
Alcantarilla
Km.
40
0.68
D
Terreno
Km.
220
0.68
I
Alcantarilla
Km.
150
0.68
D
Terreno
Km.
470
1.18
I
Alcantarilla
Km.
280
1.18
D
Terreno
Km.
01+648.29
01+648.29
01+940.00
02+040.00
02+110.00
03+260.00
03+300.00
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
on sor ci o
C
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Inicio
(Km.)
3+730.0
3+900.0
4+120.0
4+190.0
4+520.0
6+190.0
6+190.0
7+130.0
7+130.0
8+420.0
8+420.0
8+600.0
8+610.0
9+110.0
9+140.0
9+240.0
9+440.0
11+760.0
11+770.0
21+520.0
21+540.0
21+780.0
21+980.0
22+900.0
22+930.0
24+400.0
24+420.0
24+780.0
24+940.0
25+020.0
25+190.0
25+200.0
25+270.0
25+320.0
25+540.0
25+560.0
27+300.0
27+320.0
27+378.0
27+378.0
27+560.0
27+690.0
28+480.0
28+500.0
28+660.0
28+660.0
Final
(Km.)
4+120.0
4+090.0
4+260.0
4+260.0
4+780.0
6+320.0
6+300.0
7+265.0
7+190.0
8+520.0
8+510.0
8+700.0
8+700.0
9+570.0
9+190.0
9+290.0
9+500.0
12+260.0
12+260.0
21+720.0
21+580.0
22+020.0
22+010.0
22+960.0
22+960.0
24+700.0
24+640.0
25+050.0
24+990.0
25+030.0
25+240.0
25+250.0
25+420.0
25+440.0
25+630.0
25+630.0
27+377.0
27+377.0
27+480.0
27+470.0
27+780.0
27+760.0
28+620.0
28+610.0
28+690.0
28+690.0
Longitud
(m)
390
190
140
70
260
130
110
135
60
100
90
100
90
460
50
50
60
500
490
200
40
240
30
60
30
300
220
270
50
10
50
50
150
120
90
70
77
57
102
92
220
70
140
110
30
30
S
(%)
-0.54
-0.54
-0.54
-0.54
-1.50
2.98
2.98
-0.58
-0.58
1.04
1.04
1.04
1.04
3.01
3.01
3.01
3.01
-3.16
-3.16
-1.33
-1.33
-1.12
-1.12
1.42
1.42
-1.75
-1.75
3.37
3.37
3.37
0.42
0.42
0.42
0.42
0.42
0.42
0.76
0.76
0.76
0.76
0.76
0.76
-1.67
-1.67
-1.67
-1.67
Lado
I
D
I
D
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
D
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
D
D
I
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Descarga
Alcantarilla
Terreno
Cuneta
Cuneta
Alcantarilla
Cuneta
Terreno
Cuneta
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
04+120.00
04+090.00
04+260.00
04+260.00
04+780.00
06+190.00
06+190.00
07+265.00
07+190.00
08+354.79
08+420.00
08+561.98
08+610.00
09+083.91
09+140.00
09+240.00
09+440.00
12+260.00
12+260.00
21+720.00
21+580.00
22+120.00
22+010.00
22+784.65
22+930.00
24+740.00
24+640.00
24+740.00
24+940.00
25+020.00
25+190.00
25+172.36
25+264.30
25+320.00
25+484.23
25+560.00
27+183.22
27+320.00
27+377.67
27+378.00
27+508.14
27+690.00
28+644.90
28+610.00
28+717.40
28+690.00
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
on sor ci o
C
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Inicio
(Km.)
32+620.0
32+620.0
32+820.0
32+840.0
33+430.0
33+530.0
33+660.0
34+860.0
34+870.0
35+020.0
35+220.0
35+220.0
35+660.0
35+680.0
35+794.0
36+034.0
36+180.0
36+270.0
36+290.0
36+580.0
36+680.0
36+680.0
36+760.0
36+920.0
36+920.0
37+160.0
37+420.0
37+440.0
37+700.0
37+700.0
37+960.0
37+980.0
38+220.0
38+420.0
38+460.0
38+870.0
38+870.0
39+050.0
39+180.0
39+390.0
39+400.0
39+480.0
39+650.0
39+670.0
40+740.0
40+760.0
Final
(Km.)
32+760.0
32+760.0
32+880.0
32+880.0
33+480.0
33+780.0
33+760.0
35+140.0
34+980.0
35+140.0
35+460.0
35+440.0
35+793.0
35+710.0
36+033.0
36+080.0
36+220.0
36+620.0
36+520.0
36+610.0
36+830.0
36+730.0
36+830.0
37+320.0
37+120.0
37+320.0
37+700.0
37+700.0
37+798.0
37+798.0
38+330.0
38+040.0
38+330.0
38+690.0
38+610.0
39+370.0
38+990.0
39+100.0
39+230.0
39+560.0
39+450.0
39+520.0
40+520.0
40+520.0
41+040.0
41+020.0
Longitud
(m)
140
140
60
40
50
250
100
280
110
120
240
220
133
30
239
46
40
350
230
30
150
50
70
400
200
160
280
260
98
98
370
60
110
270
150
500
120
50
50
170
50
40
120
100
300
260
S
(%)
-1.12
-1.12
-1.12
-1.12
3.41
-2.42
-2.42
1.16
1.16
1.16
1.16
1.16
3.78
3.78
3.78
3.78
3.78
3.78
3.78
3.60
3.60
3.60
3.60
3.60
3.60
3.60
3.60
3.60
-0.21
-0.21
-0.21
-0.21
-0.21
-0.21
-0.21
3.80
3.80
3.80
3.80
3.80
3.80
3.80
-2.93
-2.93
-3.49
-3.49
Lado
I
D
I
D
I
I
D
I
D
D
I
D
I
D
I
I
I
I
D
D
I
D
D
I
D
D
I
D
I
D
I
D
D
I
D
I
D
D
D
I
D
D
I
D
I
D
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Descarga
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Zanja
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
32+801.16
32+760.00
32+920.00
30+110.00
33+400.15
33+820.00
33+760.00
34+824.37
34+870.00
35+020.00
35+179.08
35+220.00
35+604.71
35+680.00
35+793.76
36+033.13
36+122.88
36+241.92
36+290.00
36+580.00
36+650.45
36+680.00
36+760.00
36+874.32
36+920.00
37+160.00
37+373.81
37+440.00
37+798.74
37+798.00
38+363.43
38+040.00
38+330.00
38+690.00
38+610.00
38+803.78
38+870.00
39+050.00
39+180.00
39+378.85
39+400.00
39+480.00
40+578.30
40+520.00
41+040.00
41+020.00
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
on sor ci o
C
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Inicio
(Km.)
41+040.0
41+080.0
41+360.0
41+410.0
41+440.0
41+590.0
41+760.0
41+800.0
43+800.0
43+820.0
43+960.0
43+960.0
44+960.0
44+980.0
45+083.0
45+083.0
45+260.0
45+360.0
45+490.0
45+490.0
45+880.0
45+930.0
45+940.0
46+940.0
46+940.0
47+060.0
47+180.0
47+740.0
47+750.0
48+330.0
48+340.0
48+480.0
48+520.0
48+800.0
48+800.0
49+120.0
49+150.0
49+600.0
49+780.0
49+980.0
50+020.0
50+960.0
50+960.0
51+030.0
51+030.0
51+200.0
Final
(Km.)
41+357.0
41+300.0
41+410.0
41+680.0
41+520.0
41+640.0
42+140.0
42+130.0
43+880.0
43+870.0
44+150.0
44+140.0
45+082.0
45+082.0
45+180.0
45+180.0
45+490.0
45+490.0
45+740.0
45+720.0
45+925.0
46+300.0
46+260.0
47+020.0
47+000.0
47+550.0
47+350.0
48+060.0
47+980.0
48+370.0
48+360.0
48+800.0
48+800.0
48+980.0
48+910.0
49+480.0
49+400.0
49+870.0
49+860.0
50+140.0
50+140.0
51+030.0
51+030.0
51+240.0
51+140.0
51+360.0
Longitud
(m)
317
220
50
270
80
50
380
330
80
50
190
180
122
102
97
97
230
130
250
230
45
370
320
80
60
490
170
320
230
40
20
320
280
180
110
360
250
270
80
160
120
70
70
210
110
160
S
(%)
-3.49
-3.49
-3.49
-2.67
-2.67
-2.67
-2.67
-2.67
2.92
2.92
2.92
2.92
-3.03
-3.03
-1.43
-1.43
-1.43
-1.43
-3.39
-3.39
-3.39
2.10
2.10
1.55
1.55
1.55
1.55
3.77
3.77
3.77
3.77
3.77
3.77
1.58
1.58
1.58
1.58
1.58
1.58
1.58
1.58
-0.35
-0.35
-0.35
-0.35
-1.62
Lado
I
D
I
I
D
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
D
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Descarga
Alcantarilla
Terreno
Cuneta
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Cuneta
Cuneta
Zanja
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Zanja
Terreno
Cuneta
Cuneta
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Zanja
Terreno
Cuneta
Cuneta
Cuneta
Cuneta
Terreno
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
41+357.13
41+300.00
41+410.00
41+708.60
41+520.00
41+640.00
42+158.32
42+130.00
43+710.26
43+820.00
43+908.97
43+960.00
45+082.59
45+082.00
45+232.08
45+180.00
45+490.00
45+490.00
45+740.00
45+720.00
45+925.08
45+925.08
45+940.00
46+902.14
46+940.00
47+033.13
47+180.00
47+730.87
47+750.00
48+270.77
48+340.00
48+480.00
48+520.00
48+800.00
48+800.00
49+063.38
49+150.00
49+600.00
49+780.00
49+980.00
50+020.00
50+960.00
50+960.00
51+240.00
51+140.00
51+360.00
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
on sor ci o
C
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Inicio
(Km.)
51+240.0
51+430.0
51+430.0
51+700.0
51+700.0
52+000.0
52+010.0
52+211.0
53+750.0
53+900.0
54+020.0
54+327.0
54+327.0
54+417.0
54+430.0
55+940.0
56+000.0
56+240.0
57+704.0
57+860.0
57+920.0
58+070.0
58+100.0
58+280.0
58+860.0
58+860.0
58+940.0
58+940.0
59+080.0
59+080.0
60+240.0
60+260.0
60+520.0
60+710.0
60+720.0
60+820.0
60+840.0
61+040.0
61+140.0
63+140.0
63+140.0
63+380.0
63+440.0
63+680.0
63+690.0
63+920.0
Final
(Km.)
51+360.0
51+600.0
51+600.0
51+970.0
51+960.0
52+210.0
52+140.0
52+260.0
53+900.0
54+326.0
54+326.0
54+416.0
54+410.0
54+570.0
54+550.0
56+200.0
56+180.0
56+370.0
57+800.0
58+040.0
58+030.0
58+230.0
58+180.0
58+350.0
58+940.0
58+940.0
59+070.0
59+060.0
60+086.0
60+086.0
60+620.0
60+410.0
60+590.0
60+820.0
60+790.0
60+910.0
60+890.0
61+360.0
61+260.0
63+300.0
63+250.0
63+560.0
63+530.0
63+810.0
63+800.0
64+030.0
Longitud
(m)
120
170
170
270
260
210
130
49
150
426
306
89
83
153
120
260
180
130
96
180
110
160
80
70
80
80
130
120
458
458
380
150
70
110
70
90
50
320
120
160
110
180
90
130
110
110
S
(%)
-1.62
-1.62
-1.62
1.16
1.16
1.16
1.16
1.16
-0.40
-0.40
-0.40
-0.40
-0.40
-0.40
-0.40
1.74
1.74
1.74
3.85
3.85
3.85
2.15
2.15
2.15
-0.66
-0.66
-0.66
-0.66
-0.66
-0.66
-1.70
-1.70
-1.70
-1.70
-1.70
0.57
0.57
0.57
0.57
1.65
1.65
1.65
1.65
0.89
0.89
0.89
Lado
I
I
D
I
D
I
D
I
I
I
D
I
D
I
D
I
D
I
I
I
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I
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I
I
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I
D
I
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I
D
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Descarga
Alcantarilla
Zanja
Terreno
Zanja
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Zanja
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Zanja
Terreno
Alcantarilla
Cuneta
Cuneta
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Zanja
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Cuneta
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Zanja
Terreno
Alcantarilla
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
51+395.87
51+600.00
51+600.00
51+700.00
51+700.00
51+986.53
52+010.00
52+210.74
53+900.00
54+326.44
54+326.00
54+416.43
54+410.00
54+614.49
54+550.00
55+940.00
56+000.00
56+220.00
57+703.47
57+818.86
57+920.00
58+070.00
58+100.00
58+254.86
58+860.00
58+860.00
59+072.26
59+060.00
60+086.67
60+086.00
60+620.00
60+410.00
60+590.00
60+820.00
60+790.00
60+820.00
60+840.00
60+961.32
61+140.00
63+140.00
63+140.00
63+324.36
63+440.00
63+680.00
63+690.00
63+853.28
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
on sor ci o
C
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Inicio
(Km.)
63+920.0
64+806.0
64+806.0
64+940.0
64+970.0
64+970.0
65+300.0
65+600.0
66+140.0
66+150.0
66+400.0
66+400.0
66+700.0
66+830.0
67+000.0
67+000.0
66+494.0
66+494.0
66+800.0
67+050.0
67+400.0
67+610.0
67+630.0
67+800.0
67+970.0
68+160.0
68+170.0
69+200.0
69+200.0
69+500.0
70+060.0
70+060.0
70+760.0
70+780.0
71+720.0
71+750.0
72+080.0
72+110.0
72+180.0
72+220.0
72+340.0
72+340.0
72+460.0
72+690.0
72+700.0
72+840.0
Final
(Km.)
64+020.0
64+970.0
64+860.0
64+970.0
65+300.0
65+080.0
65+500.0
65+960.0
66+400.0
66+170.0
66+700.0
66+520.0
67+000.0
67+000.0
67+295.0
67+295.0
66+530.0
66+679.0
67+100.0
67+100.0
67+610.0
68+080.0
67+720.0
67+870.0
68+040.0
68+480.0
68+260.0
69+500.0
69+500.0
69+770.0
70+200.0
70+130.0
71+100.0
70+990.0
71+940.0
71+800.0
72+160.0
72+150.0
72+340.0
72+340.0
72+590.0
72+360.0
72+510.0
72+840.0
72+790.0
73+030.0
Longitud
(m)
100
164
54
30
330
110
200
360
260
20
300
120
300
170
295
295
36
185
300
50
210
470
90
70
70
320
90
300
300
270
140
70
340
210
220
50
80
40
160
120
250
20
50
150
90
190
S
(%)
0.89
1.50
1.50
1.50
1.50
1.50
1.50
1.50
0.53
1.50
-1.50
-1.50
-1.50
-1.50
-1.50
-1.50
-1.50
-1.50
-1.50
-1.50
1.98
-0.68
-0.68
-0.68
-0.68
2.55
2.55
-1.61
-1.61
-3.22
-2.13
-2.13
-2.89
-2.98
1.34
1.34
1.34
1.34
1.34
1.34
-1.03
-1.03
-1.03
1.89
1.89
-2.41
Lado
D
I
D
D
I
D
I
I
I
D
I
D
I
D
I
D
D
I
I
D
I
I
D
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I
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
D
I
D
I
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Descarga
Terreno
Cuneta
Cuneta
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Zanja
Zanja
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Cuneta
Cuneta
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Cuneta
Cuneta
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Zanja
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Zanja
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
63+920.00
64+806.00
64+806.00
64+940.00
65+300.00
65+080.00
65+550.58
65+960.00
66+140.00
66+150.00
66+700.00
66+520.00
66+700.00
67+000.00
67+295.00
67+295.00
66+530.00
66+679.88
67+100.00
67+100.00
67+328.48
68+116.16
67+720.00
67+870.00
68+040.00
68+116.16
68+170.00
69+500.00
69+500.00
69+770.00
70+200.00
70+130.00
71+193.36
70+990.00
71+720.00
71+750.00
71+966.72
72+110.00
72+178.27
72+220.00
72+657.79
72+360.00
72+510.00
72+657.79
72+790.00
73+030.00
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
on sor ci o
C
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Inicio
(Km.)
72+860.0
73+080.0
73+150.0
73+527.0
73+530.0
74+130.0
74+130.0
74+360.0
74+400.0
74+840.0
74+916.0
75+000.0
75+180.0
75+240.0
76+880.0
76+900.0
77+060.0
77+100.0
77+320.0
77+660.0
77+820.0
77+970.0
78+020.0
78+400.0
78+410.0
78+500.0
78+540.0
78+660.0
78+660.0
78+900.0
78+960.0
79+270.0
79+460.0
79+460.0
79+950.0
80+000.0
80+190.0
80+640.0
80+668.0
80+700.0
80+895.0
81+080.0
81+240.0
81+420.0
81+420.0
81+482.0
Final
(Km.)
73+030.0
73+190.0
73+190.0
73+680.0
73+580.0
74+280.0
74+160.0
74+570.0
74+570.0
74+915.0
75+140.0
75+050.0
75+350.0
75+350.0
76+980.0
76+980.0
77+280.0
77+220.0
77+580.0
77+970.0
77+860.0
78+280.0
78+260.0
78+460.0
78+450.0
78+660.0
78+660.0
78+900.0
78+730.0
79+250.0
79+250.0
79+350.0
79+760.0
79+760.0
80+280.0
80+130.0
80+240.0
80+667.0
80+895.0
80+820.0
81+000.0
81+320.0
81+300.0
81+481.0
81+481.0
81+560.0
Longitud
(m)
170
110
40
153
50
150
30
210
170
75
224
50
170
110
100
80
220
120
260
310
40
310
240
60
40
160
120
240
70
350
290
80
300
300
330
130
50
27
227
120
105
240
60
61
61
78
S
(%)
-2.41
-2.41
-2.41
2.30
2.30
-2.53
-2.53
3.82
3.82
0.99
0.99
0.99
0.99
0.99
0.97
0.97
0.97
0.97
2.27
2.27
2.27
-2.75
-2.75
3.08
3.08
3.08
3.08
-3.27
-3.27
-3.27
-3.27
-3.27
0.89
0.89
-0.45
-0.45
-0.45
0.11
0.11
0.11
3.11
3.11
3.11
3.11
3.11
3.11
Lado
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
I
D
I
D
I
D
I
D
I
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I
D
I
D
I
I
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I
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D
I
I
D
I
I
D
D
I
D
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Descarga
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Zanja
Terreno
Zanja
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Cuneta
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
73+030.00
73+239.01
73+190.00
73+526.64
73+530.00
74+297.80
74+160.00
74+297.80
74+400.00
74+832.94
74+915.24
75+000.00
75+164.36
75+240.00
76+853.47
76+900.00
77+003.76
77+100.00
77+310.25
77+593.86
77+820.00
78+354.53
78+260.00
78+354.53
78+410.00
78+477.26
78+540.00
78+900.00
78+730.00
79+250.00
79+250.00
79+270.00
79+388.47
79+460.00
80+342.61
80+130.00
80+240.00
80+667.53
80+667.53
80+700.00
80+895.00
81+034.65
81+240.00
81+420.00
81+356.31
81+482.00
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
on sor ci o
C
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Inicio
(Km.)
81+482.0
81+640.0
81+800.0
81+830.0
82+280.0
82+300.0
82+586.0
82+586.0
82+680.0
82+700.0
82+820.0
82+840.0
83+130.0
83+360.0
83+440.0
83+460.0
83+630.0
83+640.0
83+839.0
83+839.0
83+940.0
83+960.0
84+160.0
84+190.0
84+690.0
84+710.0
84+930.0
85+760.0
85+780.0
86+280.0
86+280.0
86+365.0
86+365.0
86+580.0
86+700.0
86+720.0
87+260.0
87+350.0
87+370.0
87+560.0
87+600.0
87+940.0
87+960.0
89+060.0
89+060.0
90+180.0
Final
(Km.)
81+740.0
81+720.0
82+190.0
82+040.0
82+585.0
82+585.0
82+640.0
82+640.0
82+760.0
82+780.0
83+280.0
82+990.0
83+280.0
83+410.0
83+610.0
83+600.0
83+838.0
83+838.0
83+900.0
83+900.0
84+040.0
84+020.0
84+370.0
84+370.0
85+010.0
84+840.0
85+000.0
86+030.0
86+000.0
86+364.0
86+364.0
86+620.0
86+500.0
86+620.0
87+020.0
87+000.0
87+350.0
87+500.0
87+500.0
87+730.0
87+660.0
88+220.0
88+160.0
89+240.0
89+240.0
90+400.0
Longitud
(m)
258
80
390
210
305
285
54
54
80
80
460
150
150
50
170
140
208
198
61
61
100
60
210
180
320
130
70
270
220
84
84
255
135
40
320
280
90
150
130
170
60
280
200
180
180
220
S
(%)
3.11
3.11
-2.65
-2.65
-1.45
-1.45
-1.45
-1.45
-1.45
-1.45
-2.29
-2.29
-2.29
-2.29
-2.29
-2.29
-3.20
-3.20
-3.20
-3.20
-3.20
-3.20
-3.20
-3.20
3.50
3.50
3.50
-0.21
-0.21
-3.53
-3.53
-3.53
-3.53
-3.53
-0.23
-0.23
-0.23
-2.15
-2.15
-2.15
-2.15
-0.23
-0.25
-1.94
-1.94
-0.95
Lado
I
D
I
D
I
D
D
I
I
D
I
D
D
I
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
I
D
D
I
D
I
D
I
D
D
I
D
I
I
D
I
D
I
D
I
D
I
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Descarga
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Zanja
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Cuneta
Cuneta
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Cuneta
Cuneta
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Cuneta
Alcantarilla
Terreno
Cuneta
Terreno
Cuneta
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
81+481.64
81+640.00
82+190.11
82+040.00
82+585.14
82+585.00
82+640.00
82+659.75
82+794.69
82+780.00
83+323.33
82+990.00
83+280.00
83+425.29
83+620.97
83+600.00
83+838.04
83+838.00
83+900.00
83+900.00
84+114.23
84+020.00
84+370.00
84+370.00
84+645.20
84+710.00
84+930.00
86+073.71
86+000.00
86+364.00
86+364.00
86+665.83
86+500.00
86+620.00
87+048.06
87+000.00
87+350.00
87+528.13
87+500.00
87+730.00
87+660.00
88+220.00
88+160.00
89+308.11
89+240.00
90+433.02
INFORME FINAL
on sor ci o
C
V
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
ial Matarani
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Inicio
(Km.)
90+280.0
90+470.0
90+470.0
91+500.0
91+935.0
91+960.0
92+082.0
92+082.0
92+148.0
92+190.0
92+940.0
92+940.0
93+040.0
93+040.0
93+230.0
93+480.0
93+280.0
93+540.0
Final
(Km.)
90+400.0
90+490.0
90+500.0
91+934.0
92+081.0
92+081.0
92+147.0
92+130.0
92+230.0
92+230.0
92+980.0
92+980.0
93+140.0
93+223.0
93+480.0
93+960.0
93+420.0
93+950.0
Longitud
(m)
120
20
30
434
146
221
65
48
82
40
40
40
100
183
250
183
140
113
S
(%)
-0.95
-0.95
-0.95
-0.08
-0.96
-0.96
-0.96
-0.96
-0.96
-0.96
-1.50
-1.50
-1.50
-1.50
-2.72
-2.72
-2.72
-2.72
Lado
D
I
D
I
I
D
I
D
I
D
D
I
D
I
I
I
D
D
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Descarga
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Terreno
Alcantarilla
Terreno
Alcantarilla
Alcantarilla
Zanja
Terreno
Terreno
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
90+400.00
90+515.90
90+500.00
91+934.06
92+081.27
92+181.00
92+147.09
92+130.00
92+258.28
92+230.00
92+980.00
93+006.14
93+140.00
93+223.58
93+480.00
93+960.00
93+420.00
93+950.00
Fuente: Elaborada Por el Consultor
11.4.1.2.2 ZANJAS DE DRENAJE
Tiene la finalidad de recolectar los flujos provenientes de las filtraciones del terreno
adyacente a la carretera y donde no ha sido posible la proyección de una estructura
tipo cuneta, debido a los rellenos de explanaciones. Asi como también encauzar las
Quebradas Principales en presencia del Fenomeno del Niño.
Las zanjas de drenaje se caracterizan por estar alejadas una distancia horizontal
mínima de 2.00 metros del pie talud de relleno de explanaciones, y de ser
geométricamente de sección trapezoidal de ancho minimo de 2 metros y alturas no
homogéneas a lo largo de la vía.
CUADRO Nº 56
ZANJAS DE DRENAJE PROYECTADAS
Inicio
(Km.)
1+600.0
1+649.0
2+327.0
5+280.0
5+384.0
7+400.0
10+751.0
18+320.0
18+507.0
20+500.0
Final
(Km.)
1+648.0
1+700.0
2+360.0
5+383.0
5+580.0
7+532.0
10+820.0
18+506.0
18+740.0
20+515.0
Longitud
(m)
48
51
33
103
196
132
69
186
233
15
Lado
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
Descarga
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
01+648.29
01+648.29
02+326.38
05+383.53
05+383.53
07+532.74
10+750.59
18+506.23
18+506.23
20+515.06
INFORME FINAL
on sor ci o
C
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
Inicio
(Km.)
20+516.0
23+240.0
23+421.0
24+290.0
26+050.0
26+154.0
26+620.0
26+686.0
27+836.0
34+100.0
34+192.0
38+340.0
38+690.0
38+804.0
42+960.0
42+997.0
45+740.0
48+392.0
49+906.0
51+600.0
51+655.0
52+612.0
55+374.0
55+926.0
58+060.0
60+620.0
62+450.0
63+640.0
65+960.0
66+064.0
68+533.0
70+660.0
71+520.0
71+636.0
73+030.0
75+870.0
75+923.0
79+250.0
83+900.0
86+120.0
88+470.0
93+960.0
94+078.0
Final
(Km.)
20+840.0
23+420.0
23+590.0
24+383.0
26+153.0
26+220.0
26+686.0
26+740.0
27+940.0
34+191.0
34+250.0
38+363.0
38+803.0
38+870.0
42+996.0
43+030.0
45+818.0
48+480.0
49+980.0
51+654.0
51+700.0
52+680.0
55+400.0
55+940.0
58+070.0
60+673.0
62+476.0
63+680.0
66+063.0
66+140.0
68+580.0
70+717.0
71+635.0
71+720.0
73+061.0
75+909.0
75+960.0
79+264.0
83+927.0
86+229.0
88+491.0
94+077.0
94+143.0
Longitud
(m)
324
180
169
93
103
66
66
54
104
91
58
23
113
66
36
33
78
88
74
54
45
68
26
14
10
53
26
40
103
76
47
57
115
84
31
39
37
14
27
109
21
117
65
Lado
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
Descarga
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Alcantarilla
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
Km.
20+515.06
23+420.88
23+420.88
24+383.16
26+153.14
26+153.14
26+686.00
26+686.00
27+835.27
34+191.58
34+191.58
38+363.43
38+803.78
38+803.78
42+996.66
42+996.66
45+818.42
48+391.28
49+905.42
51+654.57
51+654.57
52+611.79
55+373.17
55+925.85
58+059.17
60+673.44
62+476.46
63+639.13
66+063.05
66+063.05
68+532.02
70+717.42
71+635.60
71+635.60
73+061.61
75+909.92
75+922.92
79+264.01
83+927.22
86+229.07
88+491.47
94+077.71
94+077.71
Fuente: Elaborada Por el Consultor
INFORME FINAL
CONTRATO N° 233-2008-MTC/20
Estudio Definitivo de la Carretera: Camana–Desvio Quilca–
Matarani– Ilo – Tacna, Tramo: Desvío Quilca – Matarani
11.4.1.2.3
on sor ci o
C
V
ial Matarani
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
OBRAS DE DEFENSA MARINA
Las obras de defensa marina se ubicarán a lo largo del trazo en tangente a la
playa entre el Km. 12+900 y Km 20+500, según se indica a continuación.
De acuerdo a las visitas realizadas, el nivel de terreno donde se proyectará la
carretera se encuentra en una zona sometida a inundación, tal como se observa
en las fotos 2 y 3 donde el mar está casi a nivel con la cota de terreno; además
es importante anotar que durante la visita de reconocimiento se pudo observar
restos de algas marinas y terreno saturado, lo cual demuestra que el nivel del
mar llega e incluso supera el nivel de terreno natural de la vía.
Fotos Nº 02 y 03: Vista general de la zona en estudio sobre la que se proyectará la
carretera, la cual se encuentra muy próxima a la playa y en inminente posibilidad de
inundación (véase el color oscuro de la arena y la existencia de algas marinas).
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Para expresar la magnitud de un tsunami diversos autores han creado escalas de
grados de intensidad. Inamura en 1949 propone una escala en función de la
altura de la ola y los daños que estas producen en las áreas costeras. De este
modo, el grado de un tsunami m o magnitud es clasificado de acuerdo a lo
estipulado en el siguiente cuadro.
Escala de Grados de Tsunamis según Inamura.
Grado de
Altura de ola
Descripción de los daños
tsunami
H (metros)
m
0
1-2
No produce daños.
1
2-5
Casas inundadas y botes destruidos
son arrastrados.
2
5 - 10
Hombres, barcos y casas son
barridos.
3
10 - 20
Daños extendidos a lo largo de 400
km de la costa.
4
> 30
Daños extendidos sobre más de 500
km a lo largo de la línea costera.
Tabla Nº 09: Escala de Grados de Tsunamis según Inamura.
Por su parte, Iida en 1963, propone una escala de grados de tsunami,
relacionando la máxima altura de subida que alcanza en tierra la ola (runup = R),
medida sobre el nivel medio del mar; y la energía de los tsunamis
correspondiente a diferentes grados de intensidad. Relación que se ilustra en el
siguiente cuadro.
Grado de tsunami
m
Energía
(Erg.)
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
-0.5
-1.0
-1.5
-2.0
25.6 x 1023
12.8 x 1023
6.4 x 1023
3.2 x 1023
1.6 x 1023
0.8 x 1023
0.4 x 1023
0.2 x 1023
0.1 x 1023
0.05 x 1023
0.025 x 1023
0.0125 x 1023
0.006 x 1023
0.003 x 1023
0.0015 x 1023
Máxima altura de
inundación R
(metros)
> 32
24 - 32
16 - 24
12 - 16
8 - 12
6-8
4-6
3-4
2-3
1.5 - 2
1 - 1.5
0.75 - 1
0.50 - 0.75
0.30 - 0.50
< 0.30
TablaNº 10: Escala de Grados de Tsunamis según Iida.
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Wiegel en 1970, combina las escalas propuestas por Inamura y Iida. Como se
observa en el siguiente cuadro, adiciona a la escala de Inamura la cota máxima
de inundación R, definida por Iida. Como la escala de Iida se extiende desde m =
-2 hasta m = 5 y además contiene medios grados, la adaptación de la variable R
a la escala de Inamura se presenta con intervalos discontinuos.
Grado
tsunami
m
0
1
Altura
de la ola
H
(metros)
1-2
2-5
Cota máxima
de
inundación R
(metros)
1 - 1.5
2-3
Descripción
de los daños
No produce daños.
Casas inundadas y botes destruidos son
arrastrados.
2
5 - 10
4-6
Hombres, barcos y casas son barridos.
3
10 - 20
8 - 12
Daños extendidos a lo largo de 400 km de la
costa.
4
> 30
16 - 24
Daños extendidos sobre más de 500 km a lo
largo de la línea costera.
Tabla Nº 11: Escala de Grados de Tsunamis según Wiegel.
La altura de la ola H corresponde a la diferencia de nivel entre cresta y valle. Por
otra parte, la cota máxima de inundación R, corresponde al lugar de la costa
donde los efectos del tsunami son máximos.
Figura Nº 28: Nomenclatura utilizada para determinar la cota de inundación.
Según los datos preliminares obtenidos en el estudio del tsunami de Camaná del
2006, dentro de la escala planteada por Inamura sería de grado 2, considerando
un runup promedio que va de 5 a 10 m y no el máximo que es de 11.66 m, ya
que sería de magnitud 3 y los daños no han sido a lo largo de 400 km de la costa,
como lo describe Inamura, sino aproximadamente a 200 km. En caso de la
escala según Iida, el tsunami de Camaná sería de grado 3, tomando en este caso
el máximo runup de 11.66 m.; y dentro de la escala de Wiegel el grado del
tsunami estaría entre 2 y 3, por la disyuntiva que hay entre la descripción de los
daños y el runup.
De acuerdo al Compendio del Trabajo de investigación “EVALUACION DEL
TSUNAMI DEL 23 DE JUNIO DEL 2001: LONGITUD DE INUNDACION Y RUNUP” CNDG – Biblioteca Instituto Geofísico del Perú. V. 3 (2002) p. 115-124,
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realizado por OSWALDO VELASQUEZ CAHUAS E.A.P de Ingeniería Geológica
Universidad Nacional Mayor de San Marcos, se menciona el siguiente gráfico:
LUGAR
Playa Sur de Quilca
Mejía
Matarani
(Terminal
Pesquero)
UBICACIÓN – GPS
LATITUD(S)
LONGITUD(O)
16°43.31'
17°06.21'
16°59.71'
72°25.59'
71°54.57'
72°60.29
DHT
(m)
RUNUP
(m)
19.60
92.95
-
4.75
2.57
-
Tabla Nº 12: Determinación experimental de la máxima altura de inundación.
La carretera de estudio (Quilca-Matarani) se encuentra ubicada entre ambos
lugares anteriormente descritos (Quilca y Mejía), por lo que se puede asumir un
runup promedio de 3.66m.
CARRETERA
QUILCA-MATARANI
Figura Nº 29: Ubicación del área del proyecto.
Esta información tiene consistencia con la siguiente, obtenida de la DIRECCION
DE HIDROGRAFIA Y NAVEGACION del MINISTERIO DE DEFENSA de la
MARINA DE GUERRA DEL PERU, INFORME NACIONAL DEL SISTEMA DE
ALERTA DE TSUNAMIS EN EL PERU, INFORME DEL TSUNAMI OCURRIDO
EL 23 DE JUNIO 2001 EN LA LOCALIDAD DE CAMANA, el cual indica en la
página 23:
“QUILCA, MATARANI, MOLLENDO e ILO
En la Caleta de Quilca el tsunami causó daños considerables pero no cobró
vidas humanas. El Sargento de Playa menciona que el mar inició el retiro entre 5
y 10 minutos después del sismo y la población permaneció observando como el
mar regresaba un poco más alto que a su nivel normal, al ver que el mar se
retiraba por segunda ocasión huyeron a los cerros desde donde observaron que
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el mar cubría la caseta que está sobre el muelle de concreto y cubría en su
totalidad al muelle de madera, arrojando las lanchas a tierra a manera de
proyectiles. “Al bajar, el mar se llevó todo lo que pudo arrastrar. Después de esta
inundación el mar se fue calmando”. Entre los daños por inundación se
encuentran los ocasionados al generador de electricidad (motor y dinamo) y al
cuarto frío en donde se conserva el producto de la pesca. En esta localidad el
tsunami alcanzó 4 m de altura y penetró 50 m horizontalmente. Los cerros
que bordean la Caleta y su pendiente pronunciada evitaron que el tsunami
dañara la mayoría de las casas y así mismo dio refugio a corta distancia a las
personas que se encontraban en la costa. En el Puerto de Matarani todas las
personas fueron evacuadas por las autoridades a las zonas altas al observarse el
retiro del mar después del sismo, previendo que se aproximaba un tsunami. En
esta localidad se observaron tres oscilaciones del nivel del mar a intervalos
de 25 minutos, de las cuales la tercera fue la más alta, alcanzando la altura
de 1 metro sobre la marea alta”.
RESUMEN DE ALTURA DE INUNDACION
Por todo lo indicado se asumirá para los tramos evaluados anteriormente de la
carretera Quilca Matarani una línea de alta marea de LAM : 4.00m
Figura Nº 30: Profundidad del mar al pie de la estructura.
En base a esta información asumimos una profundidad del mar al pie de la
estructura de 4.00-2.90 = 1.11m.
A continuación se hará un comparativo técnico económico entre 2 alternativas:
1. Geocolchones de geomallas (Alternativa 1 seleccionada).
2. Enrocado (Alternativa 2).
 ALTERNATIVA 1 SELECCIONADA
Basándose en el reconocimiento del terreno, características geomorfológicas
de la zona y de disponibilidad de materiales en el tramo en estudio, se ha
planteado la proyección de defensa marina tipo geocolchón de geomallas y
que a continuación describiremos:
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a) Geocolchones Marinos
Los geocolchones marinos son elementos construidos de geomallas de alta
resistencia (Polietileno de Alta Densidad) y rellenados con piedras, según se
muestra en la figura 31. Los paneles de geomalla son cosidos para formar
cajas de geocolchones que son llenadas con piedras pequeñas similares a la
construcción de gaviones.
Figura Nº 31: Colchón marino, se muestra las cajas de geomallas
Debido a que la geomalla confina las piedras, el colchón tolerará más acción
de las olas que un revestimiento comparable hecho de una cantidad
significativa de roca de gran tamaño.
Al tener que proteger un talud constituido por suelo, deberá colocarse un
geotextil de filtro debajo del geocolchón para evitar migración de partículas
finas.
Existe información para determinar la altura de ola máxima sin tener daños
en los geocolchones marinos. Brown (1979) desarrolló una guía para
determinar el espesor estable mínimo para aplicaciones de gaviones
expuestos a oleaje. Las fórmulas fueron presentadas tanto para la
estabilidad del talud superior como inferior:
Para estabilidad del talud inferior:
Tm,d 
H
..............(1)
2.8 cot ( S r  1)(1  p)
Para estabilidad del talud superior:
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Tm,u 
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H
.......(2)
7.0(cot )1/ 3 ( S r  1)(1  p)
Donde T m,d y T m,u son los espesores de colchón mínimos, H es la altura de
la ola de diseño, cot  es el talud de la estructura, Sr es la gravedad
específica de la piedra de relleno(2.65 para roca granítica) y p es el índice de
vacíos en la piedra de relleno( 0.35 típico).
Longitud de plataforma antisocavante:
Ds  1.5H ..................(3)
b) Parámetros de Diseño:
Altura de la ola rompiente
Cuando se diseña para la condición de rompiente, es importante determinar
la máxima altura de ola Hb para la cual la estructura podría estar
razonablemente sujeta.
Esta altura de ola depende de la profundidad sobre la que se inicia la
rompiente y, por consiguiente, del estado de la marea. Esto nos indica que la
altura de ola rompiente de diseño será función de los siguientes parámetros:

Profundidad crítica del mar al pie de una estructura, hs

Pendiente m de la playa sobre la cual se construye la estructura

Empinadura de la ola incidente

Distancia recorrida por una ola durante el proceso de la rompiente
Si se conoce la profundidad máxima de diseño de la estructura y el período
de la ola incidente, la altura de ola rompiente (Hb) puede determinarse
usando la siguiente figura:
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Figura Nº 32: Valores de Hb / hs contra valores de hs / gT2 (Wiegel, 1972)
En nuestro caso, tenemos que la profundidad del mar al pie de la estructura es
de 1.11m
De la información dada, calculamos hs / gT2 :
hs / (gT2 )=
1.11 / (9.81 x142 ) = 0.0006
Donde: g es la aceleración de la gravedad y T es el periodo de la ola de diseño.
En la figura Nº 32 en la curva para una pendiente de m=0.02, con el valor de de
hs / gT2 , determinamos el valor de Hb / hs que resulta 1.00.
Por tanto Hb es igual a 1.11 x 1.00 = 1.11 m (altura de ola de diseño).
(4)
Para el caso de la protección con geocolchones Marinos, reemplazamos (4) en
(3) y (2):





Talud recomendable V:H 1:1.5 (cot  = 1.5)
H = 0.94m (altura de ola en la ubicación de la protección)
Sr = 2.65
p = 0.35
Resultados (reemplazando en ecuaciones 1 y 2): T m,d = 0.246m
0.129m ADOPTAREMOS UN ESPESOR DE 0.30m.
T
m,u
=
 Longitud de plataforma antisocavante (ecuación 3) Ds= 1.5x1.11=1.67m
ADOPTAREMOS UNA LONGITUD DE 2.0m (mínimo)
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Esta solución plantea el uso de geocolchones marinos de 0.30m de espesor
usando roca entre 5 a 15cm. El uso de roca de poco tamaño es lo más
conveniente y en especial, la proveniente de la explotación de canteras y de
origen volcánico para resistir los procesos erosivos, acomodada dentro de
los geocolchones, con taludes de reposo suaves, para evitar disgregaciones,
con una altura variable de H= 1.80 a 3.20 m. (Ver Figura Nº 33).
c)
Ventajas de los Geocolchones Marinos
Los geocolchones marinos tienen muchos atributos que los hacen
Figura Nº 33: Sección típica de geocolchón proyectado.
satisfactorios para construcciones costeras:
Construcción fuera del lugar de la obra. Como los geocolchones marinos
pueden ser levantados y movidos fácilmente, las unidades pueden ser
construidas lejos del sitio de proyecto, transportadas por camión o barcaza, y
colocadas con exactitud usando equipo disponible en la zona. Esto es útil en
particular en sitios con espacio limitado para almacenar materiales.
Control de calidad de Fabricación. La técnica de construcción de colchón
y la facilidad de visualizarlo entero después de completado ayuda a asegurar
geocolchones de alta calidad antes de la colocación en el sitio de proyecto.
Materiales disponibles en la zona. Dado que los geocolchones marinos
requieren roca de relleno de relativamente pequeño tamaño, muchos sitios
de proyecto tienen una fuente local de piedra. Así, pueden reducir gastos de
transporte de materiales.
Colocación Rápida. La capacidad de colocar geocolchones rápidamente
tiene una ventaja cuando se trabaja en costas abiertas o sectores de marea
con los períodos limitados de aguas tranquilas. La colocación rápida también
reduce tiempos en cuanto a alquiler de equipos y la necesidad de construir
ataguías para lograr el trabajo en condiciones secas.
Colocación bajo del agua. La colocación submarina (controlada) de
revestimientos y base de fundación formados por piedra no confinada es
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difícil, en particular en aguas profundas o en situaciones de visibilidad bajas.
Alcanzar el grosor de capa correcto a menudo implica la colocación de más
piedra que lo planificado inicialmente, y la verificación del grosor de ésta es
costosa y consume mucho tiempo. Los lugares donde la colocación de
piedra omite pequeños espacios o es inadecuada la cobertura pueden ser
puntos de partida para daño progresivo en el revestimiento. La ayuda de
geocolchones marinos alivia las dificultades en la colocación submarina
porque son elementos de gran tamaño con grosor uniforme y pueden ser
colocados uno al costado del otro.
Estabilidad Hidráulica. La alta resistencia de la geomalla que contiene las
piedras crea las unidades grandes, monolíticas que permanecen estables
ante el ataque de las olas y condiciones de fuertes corrientes que destruirían
estructuras no confinadas construidas con piedras considerablemente más
grandes. El aumento del tamaño de piedra dentro del colchón no aumenta la
estabilidad de colchón total.
Tamaño Uniforme de Colchón. Los Geocolchones marinos bien
construidos tienen dimensiones constantes, por tanto pueden ser colocados
sin espacios vacíos entre ellos. Esto asegura una cobertura uniforme. Los
geocolchones dañados pueden ser reemplazados por otros fabricados con
las mismas dimensiones. Sin embargo, el retiro de geocolchones dañados es
a menudo difícil luego de ser quitadas las barras de izaje (lifting), por lo que
una mejor opción podría ser la reparación in situ cosiendo un parche de
geomalla adicional, o simplemente cubriendo el área dañada con un colchón
adicional.
Porosidad Uniforme (índice de vacíos) de Colchón y Disipación de
Energía. Los Geocolchones marinos tendrán una porosidad uniforme y
características de disipación de energía constantes si ellos están llenos de
piedras clasificadas y acomodadas en una manera similar para proporcionar
la misma proporción de vacíos. No se cuenta con datos específicos de
disipación de energía de ola para usos en revestimientos, pero se espera
similar o ligeramente menos disipación que la alcanzada para un
revestimiento construido de piedras de tamaño y grosor similar. Los
geocolchones tienen una superficie áspera, permeable que reducirá la
carrera de ola (runup) comparada con revestimientos impermeables y lisos.
Resistencia y Flexibilidad. La estructura de confinamiento en geomallas es
fuerte, y los geocolchones completados son bastante flexibles: se acomodan
a la topografía existente y cambios de batimetría. Por ejemplo, los
geocolchones usados en diques pueden cubrir el talud expuesto al mar,
continuar hacia la cresta de dique, y ampliar hacia el talud posterior aguas
abajo.
Material de relleno (piedra) confinado. La geomalla de confinamiento de
geocolchones marinos impide que la piedra de relleno sea arrastrada lejos
del sitio de aplicación hacia playas adyacentes. Este confinamiento no sólo
conserva la integridad de la estructura, sino que también mantiene áreas
adyacentes sin piedras sueltas. No hay datos suficientes por ahora para
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especificar la vida a largo plazo de proyecto, por tanto los diseños que
esperan sobrevivir durante períodos muy largos deberían prever inspección
periódica y mantenimiento para combatir efectos de envejecimiento a largo
plazo.
d)
1.
Supervivencia del sistema frente a los Rayos UV
El sistema de geomallas biaxiales de polipropileno que conforman el
sistema de geocolchones marinos deberá contar con una Resistencia a la
Degradación por rayos UV de acuerdo a ASTM D4355-05 de 100% (La
resistencia a la pérdida de capacidad de carga o integridad estructural
se mide sometiendo a la muestra a 500 horas de luz ultravioleta y un
ambiente agresivo de acuerdo a ASTM D4355-05).
2.
Para el caso de geotextiles que irán ubicados debajo del revestimiento y
por tanto protegidos contra la acción directa de la luz, deberán contar con
una Resistencia a los rayos UV de 50 % después de 500 horas de
exposición de acuerdo a ASTM D4355.
3.
La geomalla biaxial es de color negro, como se indica en la partida 665.A
GEOCOLCHONES MARINOS, esta pigmentación negra se debe a un
aditivo incluido en la fabricación de la geomalla (2% en peso) llamado
“Negro de Humo” (“Carbon Black” en inglés) el cual entrega al polímero una
protección frente a los rayos UV, permitiendo que la geomalla quede
expuesta sin llegar a degradarse. En dicha partida, se indica que la
resistencia a la Degradación UV de acuerdo a ASTM D4355-05 es de
100%, esto quiere decir la geomalla (llevada de acuerdo al ensayo
indicado) es expuesta a 550 horas de luz ultravioleta y en un ambiente
agresivo, donde finalmente se mide la pérdida de carga o integridad
estructural, obteniendo 100% de resistencia, es decir no hay pérdida de
propiedades en la geomalla (carga o integridad estructural) para el ensayo
correspondiente.
4.
Como parte del proceso de consolidación de la orilla, estos geocolchones
irán con el tiempo siendo llenados de manera natural por la arena de la
playa, proporcionando de esta forma una cobertura definitiva del
geocolchón.
e)
Experiencia en Perú
El sistema se ha logrado introducir con éxito en nuestro país.
Actualmente se viene ejecutando con éxito un proyecto de Protección
costera en un distrito de La Libertad, el cual constituye una longitud de
1,400m.
Adicionalmente se tienen especificados en numerosos proyectos a nivel
nacional.
f)
Especificaciones técnicas de las geomallas
Características de las Geomallas biaxiales de Polipropileno
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PROPIEDAD
METODO DE
ENSAYO
Tamaño de Abertura2
MD
ASTM D 4751
XMD
ASTM D 4751
Espesor mínimo de la costilla2
MD
ASTM D 1777
XMD
ASTM D 1777
Capacidad a la Tensión al 2% de
Elongación3
MD
ASTM D 6637-01
XMD
ASTM D 6637-01
Capacidad a la Tensión al 5% de
Elongación3
MD
ASTM D 6637-01
XMD
ASTM D 6637-01
3
Resistencia última a la tensión
MD
ASTM D 6637-01
XMD
ASTM D 6637-01
Eficiencia de las juntas4
GR1 – GG2 – 87
Rigidez Flexural5
ASTM D 5732-95
Estabilidad de las Aperturas6
U.S. A.C. of E.
METHODOLOGY
7
Resistencia al Daño por instalación
ASTM D6637
Resistencia a la Degradación a EPA 9090
Largo Plazo8
INMERSION
Resistencia a la Degradación por
rayos UV9
ASTM D4355-05
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VALOR
MARV1
UNIDAD
mm (Pulg.)
mm (Pulg.)
25 (1.0)
30.5 (1.2)
mm (Pulg.)
mm (Pulg.)
1.78 (0.07)
1.78 (0.07)
kN/m (lb/ft)
kN/m (lb/ft)
8.5 (580)
10.0 (690)
kN/m (lb/ft)
kN/m (lb/ft)
17.5 (1,200)
20.0 (1,370)
kN/m (lb/ft)
kN/m (lb/ft)
27.0 (1,850)
30.0 (2,050)
%
93
mg-cm
2,000,000
m-N/deg
0.75
%SC / %SW /
%GP
95/93/90
%
100
%
100
Notas:
1. Los valores indicados son los valores mínimos promedio de rollo determinados por el
método de ASTM D-4759-02 salvo que se especifique lo contrario. Los valores
mínimos promedios de rollo (MARV) son valores estadísticos iguales a los valores
promedio menos dos veces la desviación estándar.
2. Dimensiones nominales.
3. La resistencia real a la deformación al inicio de la colocación de la carga se mide vía
ASTM D-6637-01 sin deformar el material bajo carga antes de medir esa resistencia
o usando el método de medida de tangente “secant” o “offset” para que no influya en
la propiedad de resistencia.
4. La capacidad de transferencia de carga se mide vía GRI-GG2-05. Expresada como
un porcentaje de la resistencia a la tensión última.
5. La resistencia a la carga flexural se mide sobre la base de ASTM-D5732-01, usando
una muestra de 2 costillas de ancho y longitud lo suficientemente larga para permitir
el desarrollo de la prueba. La rigidez flexural es calculada como la raíz cuadrada del
producto de los valores de rigidez torsional tanto en la dirección de la maquina como
en la dirección transversal.
6. La resistencia al movimiento rotacional en el plano es medida aplicando un momento
de 20 kg-cm en la junta central de un espécimen de 9” x 9” restringido en su
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7.
8.
9.
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perímetro, de acuerdo a la Metodología del Cuerpo de Ingenieros de los EE.UU.
para medir la rigidez torsional.
La pérdida de capacidad de carga o integridad estructural debido a los daños de
construcción en arena arcillosa (SC), arena bien gradada (SW) y piedra chancada
clasificada o agregado pobremente gradado (GP). El material será ensayado de
acuerdo con ASTM D5818-06 y la capacidad de carga medida de acuerdo con
ASTM D6637-01.
La pérdida de capacidad debido a ataque químico o biológico se mide sobre la base
de la prueba de inmersión EPA 9090.
La resistencia a la pérdida de capacidad de carga o integridad estructural se mide
sometiendo a la muestra a 550 horas de luz ultravioleta y un ambiente agresivo de
acuerdo a ASTM D4355-05
Las iniciales MD denotan la dirección principal de la geomalla (dirección de extrusión
de la máquina) y XMD la dirección transversal del espécimen.
Características del Geotextil de Filtro
Se colocará un geotextil en la interfase entre los gaviones y colchones y el
terreno, para evitar que el material fino del relleno se escape a través de la
fachada de gaviones y los geocolchones.
El geotextil a utilizar será del tipo no tejido y agujado, fabricado con
polipropileno estabilizado y deberá cumplir con los valores MARV indicados en
la siguiente tabla:
PROPIEDAD
METODO DE
ENSAYO
UNIDAD
VALOR
MARV
Masa por Unidad de Área
ASTM D 5261
gr/m2
205(*)
Espesor
ASTM D 5199
mm
3.00
Resistencia a la Tracción “Grab”
(carga concentrada)
ASTM D 4632
N
590
Elongación en la ruptura “Grab”
ASTM D 4632
%
>50
Resistencia al desgarre trapezoidal
ASTM D 4533
N
260
Resistencia al punzonamiento
ASTM D 4833
N
375
Resistencia al estallido
ASTM D 3786
kPa
1870
Permisividad
ASTM D 4491
Seg-1
2.20
Permeabilidad
ASTM D 4491
cm/seg
65 x 10-2
Tamaño aparente de la abertura ASTM D 4751
(AOS) (**)
mm. (Tamiz) 0.180(80)
Tasa de flujo
l/min/m2
ASTM D 4491
6210
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Estabilidad a los rayos ultravioleta
ASTM D 4355
ALPHA CONSULT S.A. –
CONESUPSA S.A.
%/hrs
>70
Valor MARV: valor mínimo promedio de rollo. Es un valor estadístico igual al valor promedio
menos dos veces la desviación estándar.
(*)Valor
Típico, corresponde al valor promedio de todos los datos históricos.
 ALTERNATIVA 2 ESCOLLERA DE ENROCADO
Cálculo del peso de la unidad protectora (W)
Las fórmulas para el cálculo del peso de los elementos de la capa principal
(coraza) han sido deducidas empíricamente, y calibradas mediante ensayos
con modelos; éstos se encuentran en función de la altura de la ola de diseño
(ola significativa).
En 1953, Hudson desarrolló la siguiente fórmula empírica para calcular el
peso de la unidad protectora:
W 
gH 3
K D 3Ctg
(5)
Donde
W peso de la unidad protectora
 densidad del material de la unidad protectora (2650 kg/m3)
g aceleración de la gravedad (9.81 m/s2)
H altura de la ola de diseño (H=0.94m)
KD coeficiente de daños (de la Tabla 1, KD =3.5)
 densidad relativa de la unidad protectora
 
  w
w
(6)
w densidad del agua de mar (1.025 t/m3)
 = 1.585
 Ángulo del talud de la protección (Ctg = 1.5)
La ecuación de Hudson ha sido verificada en los modelos de escala grandes y
pequeños, así como en prototipos, desde 1953.
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Tipo de elemento
N(1)
Orden
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CONESUPSA S.A.
Coeficientes de daños (KD ) (4)
Talud
Ctg 
Cuerpo de la escollera
Ola romp.
Ola no romp.
Roca de cantera
Lisa y redondeada
Lisa y redondeada
Rugosa y angulosa
Rugosa y angulosa
2
>3
3
Azar
Azar
Azar(2)
2.1
2.8
2
Azar
3.5
(2)
2.4
3.2
2.9
1.5
3.0
–
(5)
(5)
Rugosa y angulosa
>3
Azar
3.9
2
Espec.(3) 4.8
Tabla Nº 13: Valores de KD (Daños 0-5% según CERC).
4.0
1.5
2.0
3.0
4.5
5.5
(5)
(5)
(1) Número de elementos que forman el espesor de la coraza
(2) El uso de una capa de coraza formada con un solo elemento de roca sujeto a
las olas rompientes no es recomendada, excepto bajo condiciones
especiales de olas no rompientes. Cuando se emplee, las rocas se deben
colocar cuidadosamente.
(3) Colocación en el eje longitudinal de la roca en dirección perpendicular al
parámetro de la escollera
(4) Aplicables en taludes comprendidos entre 1.5:1 y 5:1
(5) Hasta no tener información disponible de la variación de KD con respecto al
talud, su uso debe limitarse a taludes comprendidos entre 1.5:1 y 3:1
Reemplazando los respectivos valores en la fórmula de Hudson obtenemos:
W = (3650 x 9.81 x 0.113 ) / (3.5 x 1.5853 x 1.5) = 1699.558 N , Es decir 173 kg
Espesor de las capas y número de las unidades de coraza
El espesor de la coraza y de las subcapas, así como el mínimo número de
unidades requerido en la coraza, pueden determinarse por:
t  m' K  (
W 1/ 3
)
g
(7)
Donde
t espesor de coraza, expresado en metros
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m’ número de capas de unidades (usualmente m’=2)
K coeficiente de capa para tipo de unidad (1.15, tabla 2)
Unidad de coraza
m’
Colocación
Coeficiente
de capa K
1.02
1.15
Porosidad
n (%)
38
37
Roca de cantera (lisa)
2
Aleatoria
Roca
de
cantera
2
Aleatoria
(angulosa)
Roca
de
cantera
3
Aleatoria
1.10
47
(angulosa)
Tabla Nº 14 Coeficiente de capa y porosidad para diversas unidades de coraza
t1 = 2 x 1.15 x (1699.558/(2650 x 9.81)) 1/3 =0.93m, asumimos un espesor
de 1.00m
t2 = 2 x 1.15 x (103.2169 /(2650 x 9.81)) 1/3 =0.43m, asumimos un espesor
de 0.50m para rocas de W/10 = 17.3 kg.
Figura Nº 34: Sección típica de enrocado
 COMPARATIVO DE COSTOS ENTRE AMBOS SISTEMAS
Para el presente estudio se analiza los costos de suministro e instalación de
materiales para ambas alternativas. Se considera que la cantera de rocas se
encuentra a una distancia media de 15 kilómetros.
En base a esta última consideración y precios referencia para la región
Arequipa se tienen los siguientes presupuestos:
Tentativamente se ha analizado una longitud de 6,400m.
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PRESUPUESTO DE OBRA
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PRESUPUESTO
ITEM
DESCRIPCION PARTIDA
UNID
METRADO
COSTO
COSTO
UNITARIO
PARCIAL
2.00
MOVIMIENTO DE TIERRAS
2.01
CONFORMACIÓN DE TERRAPLEN
3.00
COLCHON DE POLIPROPILENO
3.01
Colchón 8.0x0.3x2.0m Geomalla Biaxial BX1500
3.02
Suministro e Instalación de Geotextil No-tejido
SUB.
TOTAL
281,088.00
M3
115200.00
2.44
281088.00
UND
3200.00
1339.06
4284992.00
M2
36000.00
5.17
186120.00
4,471,112.00
COSTO DIRECTO
4,752,200.00
COSTO/ML
13,200.56
Tabla Nº 15 Presupuesto de alternativa con geocolchones marinos
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ITEM
DESCRIPCION PARTIDA
UNID
METRADO
PRESUPUESTO
COSTO
COSTO
UNITARIO
PARCIAL
2.00
MOVIMIENTO DE TIERRAS
2.01
EXCAVACION PARA CIMENTACIÓN DE UÑA
M3
59690.88
3.58
213693.35
2.02
CONFORMACIÓN DE TERRAPLEN
M3
115200.00
2.44
281088.00
3.00
ENROCADO
3.01
EXTRACCION Y PREPARACION DE ROCA-VOLADURA
M3
63,532.16
24.70
1569244.35
3.02
SELECCIÓN DE ROCA
M3
63,532.16
11.72
744739.23
3.03
CARGUIO Y TRANSPORTE DE ROCA
M3
63,532.16
38.00
2414205.14
3.04
ACOMODO DE ROCA
M3
63,532.16
8.99
571154.12
SUB.
TOTAL
494,781.35
5,299,342.84
COSTO DIRECTO
5,794,124.19
COSTO/ML
16,094.79
Tabla Nº 16 Presupuesto de alternativa con Enrocado
Comparando ambos sistemas se concluye que la alternativa en
Geocolchones marinos de geomallas resulta la mejor desde el punto de vista
técnico y económico, pues se logran ahorros del orden del 20%.
12
SECTORES CRITICOS
12.1
ZONAS DE DESPRENDIMIENTOS EN LOS ACANTILADOS
Se evalúan los taludes entre el Km. 12+200 al 12+800 y entre el Km. 19+540 al 19+800.
Primer Tramo: 12+200 al 12+800
La primera zona de desprendimientos comprende el tramo entre las progresivas 12+200 al
13+800. (Foto 04)
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Foto 04: Acantilados de Camaná. Formación Camaná
La altura promedio del acantilado es 70 metros, el cual presenta depósitos de arena fina en
su parte baja producidos por la erosión hasta una altura de 30 a 70% de su altura (Foto 05).
La parte alta (últimos 15 metros del acantilado) presenta características inestables
observándose fisuras que minoran su resistencia ante meteorización, erosión y solicitaciones
externas (Foto 06).
Foto 05: Efecto erosivo en los acantilados.
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Foto 06: Agrietamientos en la parte alta de los acantilados.
El ángulo del talud varía en su extensión teniendo como promedio 80º.
La alteración de sus partículas es de grado medio debido a que no refleja oxidación pues
presenta color amarillo.
La zona es completamente seca y la susceptibilidad a la erosión es de grado medio.
Considerando las características mencionadas y según los criterios de la estabilidad de
taludes de suelos (ETS), que es una variación de RMR-SMR, se puede considerar al
tramo como normalmente estable (sin considerar efectos sísmicos de gran magnitud).
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En la parte alta existe una fracturación densa con variadas orientaciones sub-paralelas a la
pared del acantilado.
Consecuencia de esto y de fenómenos sísmicos de gran envergadura la zona presenta
bloques grandes (mayores a 1.5m) con tamaño máximo de 10 metros dispersados a lo largo
del tramo que se han desprendido de la parte superior del acantilado (Foto 07).
Las características de los últimos 15 metros del acantilado son susceptibles a efectos
dinámicos que acrecientan la falta de estructura de la formación.
Foto 07: Desprendimiento de bloques del acantilado durante eventos sísmicos de
gran magnitud
Los fenómenos geodinámicos, sin considerar efectos sísmicos mayores, se resumen en
desprendimientos que conllevan a riesgos ligeros. Si se suman efectos sísmicos de magnitud
alta se producirá desprendimientos mayores que conllevan a niveles de riesgo de medio a
alto.
Segundo Tramo: 19+ 540 al 19+800
La segunda zona de desprendimientos comprende el tramo entre las progresivas 19+540 al
19+800. (Foto 08)
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Foto 08: Acantilados de Camaná. Formación Camaná
La altura promedio del acantilado es 30 metros, el cual presenta depósitos de arena fina en
su parte baja producidos por la erosión hasta una altura de 30 a 50% de su altura (Foto 09).
La parte alta (últimos 10 metros del acantilado) presenta características inestables
observándose fisuras que minoran su resistencia ante meteorización, erosión y solicitaciones
externas. Se debe indicar que el suelo que constituye esta parte es más denso que su
correspondiente en el primer tramo y el fracturamiento es de menor grado (Foto 10).
Foto 09: Efecto
erosivo en los
acantilados.
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Foto 10: Fracturamiento en la parte alta de los acantilados.
El ángulo del talud varía en su extensión teniendo como promedio 75º.
La alteración de sus partículas es de grado medio debido a que no refleja oxidación pues
presenta color amarillo.
La zona es completamente seca y la susceptibilidad a la erosión es de grado medio.
Considerando las características mencionadas y según los criterios de la estabilidad de
taludes de suelos (ETS), que es una variación de RMR-SMR, se puede considerar al
tramo como normalmente estable (sin considerar efectos sísmicos de gran magnitud).
Foto 11: Desprendimiento de
bloques del acantilado durante
eventos sísmicos de gran
magnitud.
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Consecuencia del fracturamiento y de fenómenos sísmicos de gran envergadura la zona
presenta bloques grandes (mayores a 1.5m) con tamaño máximo de 6 metros dispersados a lo
largo del tramo que se han desprendido de la parte superior del acantilado (Foto 11).
Las características de los últimos 10 metros del acantilado son susceptibles a efectos
dinámicos que acrecientan la falta de estructura de la formación.
Los fenómenos geodinámicos, sin considerar efectos sísmicos mayores, se resumen en
desprendimientos que conllevan a riesgos ligeros. Si se suman efectos sísmicos elevados se
producirá desprendimientos mayores que conllevan a niveles de riesgo de medio a alto.
13
REVISION Y EVALUACION DE ANTECEDENTES
De las informaciones recopiladas en las dependencias del MTC: La Planoteca de la Dirección
General de Caminos, ubicada actualmente en Provias Nacional y la Biblioteca de Provias
Nacional, ubicado en la A Jose Galvez – Lince.
De la Revisión y Evaluación de los Estudios recopilados se obtuvieron los siguientes
comentarios:
1) En cuanto al Estudio de la Carretera Quilca - Matarani, elaborado por la empresa CPS.
Año 1995:









En este Estudio no encontramos información Meteorológica en la zona del Estudio.
Carecen de Planos de Cuencas Hidrográficas.
Asimismo se observa que en la cantidad de Cuencas Hidrográficas identificadas en la
Memoria no han considerado la totalidad de cursos importantes que atraviesa la vía.
Np presenta el cálculo de Caudales de las Quebradas existentes, asimismo
mencionan el Caudal de Diseño del Puente sobre el Rio Quilca.
Carecen de la Información detallada del comportamiento Hidraulico. de las Quebradas
Principales.
Carecen de Información respecto al Cálculo Hidráulico en el Diseño de Caudales de
las Obras de Drenaje Transversal Proyectadas.
Presentan información de requerimientos Proyectados de Drenaje Transversal:
Alcantarillas y menciona la informacion del Puente del Estudio Definitivo.
Presentan Planos de Diseño del Puente sobre el Rio Quilca en planta y elevación,
pero no hay Planos Post - Construcción.
Se han proyecatdo Obras de encauzamiento sobre el Rio Quilca.
2) En cuanto al Estudio de Factibilidad y de Impacto Ambiental de la Carretera Camana – D
Quilca – Matarani – Ilo – Tacna, elaborado por la empresa Lagesa. Año 1997:



En este Estudio recopilado encontramos información Meteorológica en la zona del
Estudio, hay información de Registros Históricos de Precipitaciones hasta el Año
1983 de data mayor e igual a 20 Años y empleando la Estacion de Moquegua como la
base para este Estudio.
Carecen de Planos de Cuencas Hidrográficas.
Asimismo se observa que en la cantidad de Cuencas Hidrográficas identificadas en la
Memoria no han considerado la totalidad de cursos importantes que atraviesa la vía.
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




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CONESUPSA S.A.
Presenta el cálculo de Caudales de las Quebradas existentes más no del Puente
sobre el Rio Quilca.
Carecen de la Información detallada del comportamiento Hidraulico. Asi como el
Inventario de Quebradas Principales y Sectores Críticos que inciden en la estabilidad
de la Vía.
Carecen de Información respecto al Cálculo Hidráulico en el Diseño de Caudales de
las Obras de Drenaje Transversal Proyectadas.
Presentan información de requerimientos Proyectados de Drenaje Transversal:
Alcantarillas y menciona la informacion del Puente del Estudio Definitivo elaborado
por CPS.
No Presentan Planos de Secciones Transversales de las Obras Proyectadas, ni
tampoco el plano de diseño del Puente sobre el Rio Quilca.
3) En cuanto a la Actualización del Estudio de Factibilidad de la Carretera Camana – D
Quilca – Matarani – Ilo – Tacna, elaborado por la empresa Consorcio CPS - COPREX.
Año 2005:








En este Estudio recopilado encontramos información Meteorológica en la zona del
Estudio, hay información de Registros Históricos de Precipitaciones hasta el Año
1986 de data mayor a 20 Años y empleando la Estacion de Moquegua como la base
para este Estudio.
Existen Planos de Cuencas Hidrográficas.
Asimismo se observa que en la cantidad de Cuencas Hidrográficas identificadas en la
Memoria no han considerado la totalidad de cursos importantes que atraviesa la vía.
Presenta el cálculo de Caudales de las Quebradas existentes más no del Puente
sobre el Rio Quilca.
Carecen de la Información detallada del comportamiento Hidraulico. Asi como el
Inventario de Quebradas Principales y Sectores Críticos que inciden en la estabilidad
de la Vía.
Carecen de Información respecto al Cálculo Hidráulico en el Diseño de Caudales de
las Obras de Drenaje Transversal Proyectadas.
Presentan información de requerimientos Proyectados de Drenaje Transversal:
Alcantarillas y menciona la informacion del Puente del Estudio Definitivo elaborado
por CPS.
Presentan Planos de Secciones Transversales, Planos de diseños de Alcantarillas de
las Obras Proyectadas y el Plano de diseño del Puente sobre el Rio Quilca elaborado
por CPS.
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CONCLUSIONES
De acuerdo a lo expuesto anteriormente y según lo informado en el presente Estudio referente
a las obras de drenaje ejecutadas, se indica lo siguiente:
-
-
-
La información recopilada de las Obras de arte mayores y menores proyectadas, para el
control de flujos de aguas superficiales, tanto a nivel transversal de la Carretera en
Estudio, servira de referencia para nuestro trabajo de Evaluación Final de las obras a
proyectar.
No se han proyectado Obras lomgitudinalmente: cunetas, subdrenes, etc.
En este Estudio se empleara como Estacion Base la Estacion Camana que esta muy
cerca al Area en Estudio.
Asimismo dichos Estudios si bien es cierto hay Obras transversales proyectadas pero
carecen de su calculo hidraulico.
Que la cantidad de Cuencas Hidrográficas identificadas en la Memoria no han
considerado la totalidad de cursos importantes que atraviesa la vía.
La zona del area en Estudio es desertica, seca, carente de lluvias. Sin embargo es
evidente que en el pasado han ocurrido precipitaciones fluviales de intensidades
considerables cuyas aguas al discurrir siguiendo la pendiente del terreno hacia el mar han
labrado su cauce en la roca gnesis dando lugar a la aparición de quebradas con anchos y
profundidades que alcanzan varias decenas de metros.
Es importante señalar, sin embargo, que la posible ocurrencia de lluvias intensas en la
zona parece bastante remota (si no esta descartada) pues se ha visto en la ruta de la
carretera Panamericana Sur, que esta via atraviesa el cauce de las quebradas secas de
diferentes dimensiones con solamente rellenos sin alcantarillas o algun otro elemento de
drenaje.
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