HIDROLOGÍA - SNIFA

HIDROLOGÍA Revisión

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G:\PROY\SP816739-Altonorte Ing. Basica y Asistencia Pilotaje Proyecto Relaves en Pasta\40-Eng\4H-Hidraulica\871-General\ER-Eng-Tech-Report\Issued\SP816739-0871-4HER-0001_1.docx

ÍNDICE

1.0 INTRODUCCCIÓN .................................................................................................................. 5

2.0 ALCANCE ............................................................................................................................... 5

3.0 OBJETIVOS ............................................................................................................................ 5

4.0 REFERENCIAS ...................................................................................................................... 6

5.0 CUENCA HIDROGRÁFICA .................................................................................................... 6

5.1 Tiempo de concentración ........................................................................................................ 7 5.1.1 California Culverts Practice ......................................................................................... 8 5.1.2 Giandotti ...................................................................................................................... 8 5.1.3 Tiempo de concentración adoptado ............................................................................ 8

6.0 ANALISIS DE FRECUENCIAS .............................................................................................. 9

6.1 Selección de series de precipitaciones ................................................................................... 9 6.2 Variación de la precipitación con la altura ............................................................................. 10 6.3 Caracterización de las precipitaciones máximas anuales en 24 horas. ................................ 11

6.3.1 Weibull ....................................................................................................................... 12 6.3.2 Distribución Normal ................................................................................................... 12 6.3.3 Distribución Gamma .................................................................................................. 13 6.3.4 Distribución Gumbel .................................................................................................. 14

6.4 Distribuciones aplicadas ....................................................................................................... 15 6.5 Test de bondad de ajuste ...................................................................................................... 15 6.6 Resultados ............................................................................................................................ 16 6.7 Precipitación máxima probable ............................................................................................. 16

6.7.1 Curvas IDF (Intensidad-Duración-Frecuencia) .......................................................... 17

7.0 DETERMINACIÓN DE CRECIDAS ...................................................................................... 19

7.1 Metodología .......................................................................................................................... 19 7.2 Método DGA-AC ................................................................................................................... 19 7.3 Método Verni-King Modificado .............................................................................................. 20 7.4 Método Racional ................................................................................................................... 21 7.5 Método del Hidrograma ......................................................................................................... 22

7.5.1 Distribución temporal de la Tormenta y Hietogramas de Precipitación Efectiva ....... 22 7.5.2 Curva Número (CN) .................................................................................................. 31 7.5.3 Hidrograma ................................................................................................................ 32 7.5.4 Método de cálculo ..................................................................................................... 32

8.0 CONCLUSIONES ................................................................................................................. 41


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FIGURAS

Figura 5-1. Cuenca ............................................................................................................................. 7 Figura 6-1: Ubicación estaciones pluviométricas DGA (Fuente: Google Earth) ................................. 9 Figura 6-2: Variación Precipitación v/s altura ................................................................................... 11 Figura 6-3: Curvas IDF ..................................................................................................................... 18 Figura 7-1: Modelo cuencas HEC – HMS ......................................................................................... 33 Figura 7-2: Hidrograma Tormenta Tipo I, T=2 años. ........................................................................ 34 Figura 7-3: Hidrograma Tormenta Tipo II, T=2 años. ....................................................................... 34 Figura 7-4: Hidrograma Tormenta Tipo III, T=2 años. ...................................................................... 34 Figura 7-5: Hidrograma Tormenta Tipo IV, T=2 años. ...................................................................... 34 Figura 7-2: Hidrograma Tormenta Tipo I, T=5 años. ........................................................................ 35 Figura 7-3: Hidrograma Tormenta Tipo II, T=5 años. ....................................................................... 35 Figura 7-4: Hidrograma Tormenta Tipo III, T=5 años. ...................................................................... 35 Figura 7-5: Hidrograma Tormenta Tipo IV, T=5 años. ...................................................................... 35 Figura 7-2: Hidrograma Tormenta Tipo I, T=10 años. ...................................................................... 36 Figura 7-3: Hidrograma Tormenta Tipo II, T=10 años. ..................................................................... 36 Figura 7-4: Hidrograma Tormenta Tipo III, T=10 años. .................................................................... 36 Figura 7-5: Hidrograma Tormenta Tipo IV, T=10 años. .................................................................... 36 Figura 7-6: Hidrograma Tormenta Tipo I, T=20 años. ...................................................................... 37 Figura 7-7: Hidrograma Tormenta Tipo II, T=20 años. ..................................................................... 37 Figura 7-8: Hidrograma Tormenta Tipo III, T=20 años. .................................................................... 37 Figura 7-9: Hidrograma Tormenta Tipo IV, T=20 años. .................................................................... 37 Figura 7-10: Hidrograma Tormenta Tipo I, T=50 años. .................................................................... 38 Figura 7-11: Hidrograma Tormenta Tipo II, T=50 años. ................................................................... 38 Figura 7-12: Hidrograma Tormenta Tipo III, T=50 años. .................................................................. 38 Figura 7-13: Hidrograma Tormenta Tipo IV, T=50 años. .................................................................. 38 Figura 7-14: Hidrograma Tormenta Tipo I, T=100 años. .................................................................. 39 Figura 7-15: Hidrograma Tormenta Tipo II, T=100 años. ................................................................. 39 Figura 7-16: Hidrograma Tormenta Tipo III, T=100 años. ................................................................ 39 Figura 7-17: Hidrograma Tormenta Tipo IV, T=100 años. ................................................................ 39 Figura 7-2: Hidrograma Tormenta Tipo I, PMP. ................................................................................ 40 Figura 7-3: Hidrograma Tormenta Tipo II, PMP. ............................................................................... 40 Figura 7-4: Hidrograma Tormenta Tipo III, PMP. .............................................................................. 40 Figura 7-5: Hidrograma Tormenta Tipo IV, PMP. ............................................................................. 40

TABLAS

Tabla 4-1. Documentos de referencia ................................................................................................. 6 Tabla 5-1: Parámetros geomorfológicos cuencas hidrográficas ......................................................... 7 Tabla 5-2: Tiempo de Concentración en horas ................................................................................... 8 Tabla 6-1: Estaciones DGA ................................................................................................................ 9 Tabla 6-2: Variación precipitación v/s altura ..................................................................................... 10 Tabla 6-3: Estadística de Precipitaciones Máximas Anuales en 24 horas. ...................................... 11 Tabla 6-4: Resultados distribuciones Gumbel, Normal, Gamma y Weibull ...................................... 15


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Tabla 6-5: Resumen resultados test bondad de ajuste .................................................................... 15 Tabla 6-6: Precipitaciones máximas en 24 horas [mm] .................................................................... 16 Tabla 6-7: Precipitación máxima probable [mm] ............................................................................... 17 Tabla 7-1: Curva de frecuencia regional ........................................................................................... 19 Tabla 7-2: Caudales máximos método DGA-AC .............................................................................. 20 Tabla 7-3: Coeficientes de fórmulas empíricas ................................................................................. 21 Tabla 7-4: Caudales máximos método Verni-King Modificado ......................................................... 21 Tabla 7-5: Caudales máximos método Racional .............................................................................. 22 Tabla 7-6: Distribución Temporal Precipitaciones, Varas con Pexc 10% ........................................... 22 Tabla 7-7: Distribución Lluvia T=2 años ........................................................................................... 22 Tabla 7-7: Distribución Lluvia T=5 años ............................................................................................ 24 Tabla 7-7: Distribución Lluvia T=10 años .......................................................................................... 25 Tabla 7-8: Distribución Lluvia T=20 años .......................................................................................... 26 Tabla 7-9: Distribución Lluvia T=50 años .......................................................................................... 27 Tabla 7-10: Distribución Lluvia T=100 años ...................................................................................... 29 Tabla 7-10: Distribución Lluvia PMP ................................................................................................. 30 Tabla 7-11: Parámetros del método de la curva número .................................................................. 32 Tabla 7-12: Datos entradas cuencas HEC HMS .............................................................................. 33 Tabla 7-13: Resultados Método del Hidrograma .............................................................................. 40 Tabla 7-13: Resultados Método del Hidrograma .............................................................................. 41 Tabla 8-1: Precipitaciones máximas en 24 horas [mm] .................................................................... 41 Tabla 8-2: Caudales (m3/s) ............................................................................................................... 42 Tabla 8-3: Volúmenes (m3) ............................................................................................................... 42

APÉNDICES

Apéndice A – Datos Estaciones DGA

Apéndice B – Cálculo Curvas IDF

Apéndice C – Cálculos Métodos DGA-AC, Verni King Modificado y Racional


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1.0 INTRODUCCCIÓN

El Complejo Metalúrgico Altonorte S.A. (Altonorte), adjudicó a SNC-Lavalin el servicio de “Ingeniería Básica y Pilotaje del Proyecto Depósito de Relaves en Pasta”. La ingeniería básica tiene como propósito principal la conversión del embalse de relaves convencional de Altonorte, en operación, a uno del tipo pasta o TTD (Thickened Tailings Disposal).

El depósito de relaves de Altonorte se encuentra en el sector denominado La Negra, unos 20 km al sur – este de la ciudad de Antofagasta, a una elevación de referencia de 571 msnm, correspondiente a la cota de coronamiento del muro de empréstito.

El desarrollo de la ingeniería conceptual de este mismo proyecto fue realizado por SNC-Lavalin. Como conclusión del estudio se indicó que el cambio de metodología de depositación permite optimizar la capacidad del depósito sin requerir aumento de cota del muro de empréstito, además de incrementar la recuperación de agua, descargando menos agua en el depósito.

El servicio de ingeniería básica considera desarrollar cuatro diferentes áreas:

Asistencia al pilotaje de relaves que se desarrollará en ASMIN-Santiago y ensayos de laboratorio específicos a desarrollar por SNC-Lavalin.

Exploraciones geotécnicas y mecánica de suelos en el área del depósito y de las instalaciones requeridas para la implementación del sistema.

Preparación de información técnica requerida para la elaboración de la declaración de impacto ambiental del proyecto.

Desarrollo de la ingeniería básica para el transporte de relaves que alimenta la planta de espesamiento a pasta, la propia planta de espesamiento, la construcción del depósito TTD y las obras anexas como suministro de energía eléctrica, caminos y manejo de aguas naturales.

2.0 ALCANCE

El presente documento contiene el estudio hidrológico realizado a la cuenca afluente al depósito de relave. A partir de datos de precipitaciones se determinarán caudales y volúmenes de eventos de lluvias asociados a diferentes periodos de retorno, con estos valores se dimensionarán las obras requeridas para el manejo del agua contactada y no contactada en el depósito de relave.

3.0 OBJETIVOS

Los principales objetivos de este estudio son los siguientes:

Recopilar información pluviométrica (P24) de las diferentes estaciones meteorológicas cercanas a la zona del proyecto.

Determinar las precipitaciones e intensidades máximas en 24 horas asociadas a distintos períodos de retorno para la zona de estudio.

Estimar los caudales de crecidas para cada una de las cuencas aportantes, para los períodos de retorno de 2, 5,10, 20, 50,100 años y PMP.

Determinar los volúmenes asociados a cada una de estas crecidas. 1


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4.0 REFERENCIAS

En la Tabla 1-1 se listan los documentos que fueron utilizados en la elaboración del presente documento:

Tabla 4-1. Documentos de referencia

Ref. Documento Año Descripción

1 Manual cálculo de crecidas Agosto 1995 Manual cálculo de crecidas y caudales mínimos en cuencas sin información fluviométrica, por DGA

2 Precipitaciones máximas en 1, 2 y 3 días

1991 Documento DGA

3 Hidráulica canales abiertos Julio 2010 Manual de cálculo por Ven Te Chow

4 Manual de Carreteras, MOP Versión 2012 Capitulo Nº 3.700 "Hidrología y Drenaje"

5 Diseño de obras Hidráulicas Versión 2007 H. Mery, U. de Chile

6 COA-0870-41IT-001 2009 Estudio Hidrológico Tranque de Relave Altonorte Etapa II, VST Ingenieros.

7 VP913681-2000-4HER-0001 H21-0870-41IT-C001

2013 Informe Hidrológico y Caudales Aguas Lluvias, Ingeniería Conceptual TTD Alto Norte, SNC - Lavalin

8 VP913681-2000-4HDD-0001 2013 Disposición de Cuencas Aportantes, Ingeniería Conceptual TTD Alto Norte, SNC - Lavalin

9 - 1983 Precipitaciones máximas diarias en Chile. Stowhas Ludwig B. Sociedad Chilena de Ingeniería Hidráulica, VI Congreso Nacional.

10 SP816739-0871-4HEC-001

K037-0871-46CD-B002 2016 Criterio de Diseño de Hidrología e Hidráulica

11 - 1985

Hietogramas de Tormentas de Diseño, VII Congreso Nacional de Ingeniería Hidráulica, Sociedad Chilena de Ingeniería Hidráulica, Concepción, Chile.

12 G02-0870-41IT-010 2012 Estudio Hidrológico, Ingeniería de detalles etapa III Embalse de Relaves Altonorte. Arcadis.

5.0 CUENCA HIDROGRÁFICA

La determinación de la cuenca hidrográfica se realiza en base a una cartografía IGM (Instituto Geográfico Militar), con coordenadas UTM WGS84 escala 1:50.000, complementada con extraída desde Google Earth.

A continuación se presenta una figura con las cuencas consideradas:


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Figura 5-1. Cuenca

Para mayor detalle ver plano de cuencas aportantes (SP816739-0875-4HD0-0005 / K037-0875-46PL-B005).

El resumen con los datos de la cuenca se presenta en el siguiente cuadro.

Tabla 5-1: Parámetros geomorfológicos cuencas hidrográficas

Cuenca Área

Cota Mínima

Cota Máxima

Largo Cauce

Largo CG

Pendiente

(km²) (msnm) (msnm) (km) (km) ( - )

A 6,49 554 670 3,6 1,8 0,032

5.1 Tiempo de concentración

Para determinar el tiempo de concentración se han utilizado 2 métodos; Giandotti y California Culverts Practice.

Depósito de Relaves Altonorte

Sup: 6,49 km2 Cuenca A


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5.1.1 California Culverts Practice

Considerando los datos geomorfológicos de las cuencas ya detallados en la Tabla 5-1, es posible estimar el tiempo de concentración de cada cuenca, según la fórmula de California Culverts Practice:

0,95 ∙,

Donde:

L : Longitud del cauce principal [km].

H : Diferencia de altura entre el punto más elevado de la cuenca y el

punto de descarga [m].

A : Área cuenca en [km²].

5.1.2 Giandotti

La fórmula de Giandotti se expresa como:

4 ∙ √ 1,5 ∙

0,8 ∙ √

Donde:

tC : Tiempo de concentración de la lluvia, en (h).

A : Superficie de la cuenca, en (km2).

L : Longitud del cauce principal, en (km).

H : Desnivel entre cota medio de la cuenca, en (m).

5.1.3 Tiempo de concentración adoptado

A continuación se presenta un cuadro resumen con los valores obtenidos para los 2 métodos para determinar el tiempo de concentración de la cuenca. También se presenta el tiempo de concentración adoptado, el que fue determinado como el promedio de los valores obtenidos como es usual en este tipo de estudios.

Tabla 5-2: Tiempo de Concentración en horas

Fórmula Nomenclatura Cuencas

A

Giandotti tG 3,50

California Culverts Practice tCCP 0,67

Adoptado (promedio) tc 2,08


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6.0 ANALISIS DE FRECUENCIAS

En el presente punto se realiza un análisis y caracterización de las precipitaciones máximas anuales en 24 horas registradas por las distintas estaciones meteorológicas de la zona que formen. Todas las estaciones consideradas forman parte de la red de monitoreo de la Dirección General de Aguas (DGA) del Ministerio de Obras Públicas (MOP) y representen a las cuencas en cuestión.

6.1 Selección de series de precipitaciones

Se consultaron las estadísticas de todas las estaciones que se ubican a un radio de 250 km del proyecto y a no más de 2.300 msnm, pertenecientes a la red hidrométrica de la DGA. Las estaciones consideradas se muestran en la Figura 6-1.

Figura 6-1: Ubicación estaciones pluviométricas DGA (Fuente: Google Earth)

En el cuadro siguiente se muestran las coordenadas de cada una de estas estaciones y la distancia al Complejo Metalúrgico Altonorte.

Tabla 6-1: Estaciones DGA

Estación Cuenca Altitud (msnm)

UTM (m) Periodo

Distancia desde Alto Norte (km)

Dirección Norte Sur

Tocopilla Costeras Río Loa – Q. Caracoles

150 7.557.838 377.253 1994 a 2015 210 N-E

Quillagua Rio Loa 802 7.604.648 444.557 1970 a 2015 250 N-E


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Estación Cuenca Altitud (msnm)

UTM (m) Periodo

Distancia desde Alto Norte (km)

Dirección Norte Sur

Calama Rio Loa 2.300 7.517.389 509.832 1695-2015 194 N

Antofagasta Quebrada Caracoles

50 7.389.614 358.510 1978 a 2015 27 N-O

Sierra Gorda

Quebrada Caracoles

1.616 7.468.680 466.978 1992 a 2015 145 N-E

Baquedano Quebrada Caracoles

1.032 7.419.265 414.151 1980 a 2015 72 N-E

Tal Tal QS, entre Q. La Negra Q. Pan de

Azúcar 9 7.189.371 350.934 1980 a 2015 176 S

Aguas Verdes

QS, entre Q. La Negra Q. Pan de

Azúcar 1.560 7.190.372 403.100 1987 a 2015 177 S-E

6.2 Variación de la precipitación con la altura

A partir de los datos de precipitaciones promedio de las diferentes estaciones DGA (ver Tabla 6-2), se intentó obtener una función que relacionase la precipitación con la altura para poder obtener datos a la cota del proyecto. Sin embargo, esto no se pudo realizar debido a la variación de las precipitaciones en función de la latitud en el sector (ver Figura 6-2). Esto se demuestra al comparar la estación Aguas Verdes con la estación Baquedano, ya que la primera presenta mayor cota y mayor promedio de precipitación, al contrario de lo que se podría esperar.

Tabla 6-2: Variación precipitación v/s altura

Estación Altitud (msnm)

Promedio de Precipitaciones

(mm/año)

Tocopilla 150 0,12

Quillagua 802 0,02

Calama 2.300 0,35

Antofagasta 50 4,76

Sierra Gorda 1.616 1,06

Baquedano 1.032 1,78

Tal Tal 9 10,91

Aguas Verdes 1.560 9,00


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Figura 6-2: Variación Precipitación v/s altura

Debido a esta razón en lo que sigue del estudio hidrológico, se utilizará a la estación Antofagasta para la realización del análisis estadístico a partir de los antecedentes disponibles en la DGA. Este hecho se encuentra por el lado de la seguridad, ya que la estación Antofagasta se encuentra a una cota menor que la del proyecto, presentando precipitaciones de mayor magnitud.

6.3 Caracterización de las precipitaciones máximas anuales en 24 horas.

Con la finalidad de estimar las precipitaciones que existen en el sector del proyecto y de poder asociarlas a distintos períodos de ocurrencia, se realiza un análisis y caracterización de las precipitaciones máximas anuales en 24 horas registradas por la estación meteorológica Antofagasta. A continuación se presenta la estadística considerada.

Tabla 6-3: Estadística de Precipitaciones Máximas Anuales en 24 horas.

Año P24 (mm) Año P24 (mm)

1978 0,00 1997 0,00

1979 0,50 1998 0,00

1980 0,40 1999 0,00

1981 0,70 2000 1,80

1982 3,50 2001 0,00

1983 6,00 2002 3,80

1984 2,00 2003 0,00

1985 0,00 2004 0,10

1986 1,00 2005 0,40

1987 13,20 2006 11,50

1988 0,00 2007 0,00

1989 0,50 2008 0,00

1990 0,00 2009 1,60


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Año P24 (mm) Año P24 (mm)

1991 37,00 2010 0,00

1992 3,00 2011 6,10

1993 0,00 2012 0,00

1994 0,80 2013 0,00

1995 1,00 2014 1,40

1996 0,50 2015 31,50

Fuente: DGA, código BNA 02710003-1.

Para efectuar el análisis pluviométrico y la determinación de las precipitaciones asociadas a los distintos periodos de retorno, se aplicaron distintos modelos estadísticos para extrapolar valores sobre la base de los registros existentes. En este caso las distribuciones seleccionadas fueron: Normal, Gamma, Weibull y Gumbel. Las fórmulas aplicadas se presentan a continuación:

6.3.1 Weibull

La distribución Weibull está dada por la expresión:

∙ ∙

Donde,

α : Parámetro de forma continua (α>0)

β : Parámetro de escala continua (β >0)

y : Parámetro de localización continua

El dominio de la función es:

∞

La función de distribución de probabilidad Weibull corresponde a:

1

6.3.2 Distribución Normal

La función normal es una función de densidad de probabilidad de variable continua que con más frecuencia aparece aproximada a fenómenos reales. La gráfica de su función de densidad tiene forma acampanada, que corresponde a la curva llamada campana de Gauss, y es simétrica respecto de su parámetro estadístico μ que representa la media. Su moda y mediana son iguales a la media. La función densidad de probabilidad y sus parámetros son los siguientes:

1

√2exp

2 ; ∞ ∞


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La media μ y desviación estándar σ pueden simplificarse definiendo la variable normal estándar de la siguiente manera:

Luego, la distribución normal estándar correspondiente tiene la siguiente función de densidad de probabilidad:

1

√2exp

2 ; ∞ ∞

La función de distribución de probabilidad normal estándar corresponde a:

1

√2exp

2

Donde,

: Desviación estándar [mm].

: Media [mm].

: Precipitaciones máximas en 24 horas [mm].

: Variable normal estándar [ - ].

: Variable de integración auxiliar [ - ].

6.3.3 Distribución Gamma

Esta distribución ha sido una de las más utilizadas en hidrología. Como la mayoría de las variables hidrológicas son sesgadas, la función Gamma se utiliza para ajustar la distribución de frecuencia de variables tales como crecientes máximas anuales, caudales mínimos, volúmenes de flujo anuales y estacionales, valores de precipitaciones extremas y volúmenes de lluvia de corta duración. La función de distribución Gamma tiene dos o tres parámetros.

f x =1

|α|Γ(β)

x-x0

α

β-1

exp -x-x0

α

Donde,

x0 x<para >0 < x x0 para < 0

y son los parámetros de escala y forma, respectivamente, y x0 es el parámetro de localización.

Para estimar los parámetros se tiene:


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β=2

Cs

2

; α=sCs

2; x0=x-αβ

Cs es el coeficiente de asimetría, xysson la media y la desviación estándar de la muestra respectivamente.

Luego, el factor de frecuencia corresponde a:

K≈z+ z2-1Cs

6+

1

3z3-6z

Cs

6

2

- z2-1Cs

6

3

+zCs

6

4

+1

3

Cs

6

5

Donde z es la variable normal estandarizada.

Este valor de K se encuentra tabulado de acuerdo al valor de Cs calculado con la muestra.

6.3.4 Distribución Gumbel

La distribución Gumbel está dada por la expresión:

FX P =exp(- exp -a P-u )

Donde,

P : Probabilidad de la variable (precipitación máxima en 24 horas)

a : Parámetro de dispersión

u : Modo de la distribución

Luego,

P=u-1

a·ln - ln 1-

1

T

En que,

a=Sn

Sx

u=x-Sx·Yn

Sn

Sx=(xi-x)

2

(n-1)

Donde,

xi : Precipitaciones máximas en 24 horas.

Yn : Valor medio de la variable reducida.

x : Promedio de la muestra de Precipitaciones.

n : Número de la muestra de Precipitaciones.

Sx : Desviación estándar de la muestra.


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Sn : Desviación estándar de la variable reducida.

Los parámetros de la variable reducida son una función del tamaño de la muestra.

6.4 Distribuciones aplicadas

Mediante la aplicación de los modelos estadísticos antes mencionados, se puede extrapolar valores sobre la base de los registros existentes, obteniéndose un análisis de frecuencias con la finalidad de estimar las intensidades de lluvia asociadas a los períodos de retorno de interés. Así los resultados obtenidos fueron los siguientes:

Tabla 6-4: Resultados distribuciones Gumbel, Normal, Gamma y Weibull

Tr P

exced.

P24 (mm)

Gumbel Normal Gamma Weibull

2 50% 2,1 3,4 2,8 2,3 5 20% 9,1 10,1 9,2 8,1 10 10% 13,8 13,6 14,7 13,8 20 5% 18,3 16,5 20,4 20,4 25 4% 19,7 17,4 22,3 22,7 50 2% 24,1 19,8 28,2 30,3 100 1.0% 28,4 22,0 34,3 38,6 200 0.5% 32,8 24,0 40,5 47,5 500 0.2% 38,5 26,4 48,7 60,2

1000 0.1% 42,8 28,1 55,0 70,4 2000 0.05% 47,1 29,7 61,3 81,1 5000 0.020% 52,8 31,7 69,8 96,0 10000 0.010% 57,1 33,1 76,2 107,8

6.5 Test de bondad de ajuste

Para estimar la función que mejor se ajusta al comportamiento de distribución, se aplicaron 3 test de bondad de ajuste: Chi-Cuadrado, Kolmogorov-Smirnov y Anderson Darling. Los resultados obtenidos se presentan a continuación.

Tabla 6-5: Resumen resultados test bondad de ajuste

Distribución Kolmogorov

Smirnov Anderson

Darling Chi - Cuadrado

Estadística Rango Estadística Rango Estadística Rango Gamma 0,39474 3 23,686 4 22,304 3 Gumbel 0,38073 2 6,4837 1 7,9234 1 Normal 0,33622 1 7,7711 2 15,382 2 Weibull 0,39474 4 20,518 3 22,515 4

Del análisis de los resultados del Test de bondad de ajuste, la distribución Gumbel es la que mejor se ajusta para los 2 de los 3 Test (Anderson-Darling y Chi-Cuadrado), mientras que para el tercero es la de segundo mejor ajuste. Debido a esto, la distribución Gumbel será la


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considerada para la obtención de la precipitación asociada a cada periodo de retorno.

6.6 Resultados

A continuación se presentan los resultados de aplicar la distribución Gumbel a los datos de precipitación máxima en 24 horas de la estación Antofagasta. Estos datos serán los utilizados en lo que sigue del presente informe.

Tabla 6-6: Precipitaciones máximas en 24 horas [mm]

Tr P

exced.

P24 (mm)

Gumbel

2 50% 2.1 5 20% 9,1 10 10% 13,8 20 5% 18,3 25 4% 19,7 50 2% 24,1 100 1.0% 28,4 200 0.5% 32,8 500 0.2% 38,5

1.000 0.1% 42,8 2.000 0.05% 47,1 5.000 0.020% 52,8 10.000 0.010% 57,1

(Nota: Estos valores deben ser amplificados en un 10% para considerar la transformación de las precipitaciones diarias máximas a eventos máximos en 24 horas).

6.7 Precipitación máxima probable

Para determinar la precipitación máxima probable (PMP), se empleó el procedimiento de cálculo de tipo estadístico, basado en la investigación de Stowhas el año 1983 (Ref. [9]). Esta investigación buscaba evaluar el método diseñado por Hershfield conocido con el nombre de “método hidrometeorológico” (W.M.O., 1073), el cual plantea que la PMP puede ser obtenida de forma estadística determinando el factor de frecuencia apropiado. De esta manera la PMP puede ser obtenida mediante la siguiente relación:

máx.medPKmPMP

Donde:

: Desviación estándar de la serie estadística de precipitaciones máximas

diarias [mm].

Pmax.med : promedio de la serie estadística de precipitaciones máximas diarias [mm].

Km : factor de frecuencia.


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Para determinar Km Hershfield evaluó los registros de precipitación máxima diaria para 2604 estaciones alrededor del mundo, siendo un 80% de ellas ubicadas en los EEUU. Mientras que Stowhas observó que el valor de Km resultante para Chile, al emplear la metodología planteada por Hershfield sobre 190 estaciones chilenas, generaba un sobre aseguramiento de las obras, por lo que diseñó otro método independiente de la desviación estándar de cada estación, asumiendo σ =11.

A continuación se presenta la PMP determinada:

Tabla 6-7: Precipitación máxima probable [mm]

PrecipitaciónEstación

Antofagasta(mm)

PMP 91

6.7.1 Curvas IDF (Intensidad-Duración-Frecuencia)

Dada la estimación de las precipitaciones máximas para los periodos de retorno de interés mediante las distribuciones asignadas, se determinan las Curvas IDF de tal forma de tener una distribución espacial y temporal de las lluvias en la zona de interés y con ello un evento de lluvia.

Para la obtención de los puntos de cada curva IDF, se utilizó el método de Grunsky, detallado a continuación:

24

60

Donde,

: intensidad media máxima en 24 horas de período de retorno T [mm/h].

: intensidad media en t [h].

t : duración considerada de la lluvia [min].

Las curvas IDF determinadas fueron las siguientes:


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Figura 6-3: Curvas IDF


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1

7.0 DETERMINACIÓN DE CRECIDAS

7.1 Metodología

Luego de la obtención de las precipitaciones en 24 horas, se deben estimar los caudales instantáneos máximos para los períodos de retorno de interés, en base a los cuales se dimensionarán las obras de manejo de aguas naturales.

La determinación de los caudales de crecidas para los distintos períodos de retorno se efectuará a través de distintos métodos aplicados en el país, con el objetivo de realizar una comparación de los resultados obtenidos.

Los métodos utilizados se describen en la Ref. [10] y corresponden a:

Método DGA-AC, Ref. [1].

Método de Verni-King Modificado Ref. [1].

Método Racional, Ref. [4].

Método del Hidrograma, Ref. [1].

Los métodos DGA – AC y Verni King modificado, son válidos para la segunda región, sin embargo es común en este tipo de estudios utilizarlos y aplicar los parámetros de la tercera región, debiendo comparar y validar los resultados obtenidos con otros métodos.

7.2 Método DGA-AC

El método es válido para cuencas pluviales o pluvionivales sin información fluviométrica y con áreas comprendidas entre los 20 y 10.000 km2. Su uso se restringe a períodos de retorno inferiores a 100 años.

Considerando que las cuencas en estudio estarán ubicadas a latitudes menores a 25° S y que la cuenca corresponde a una exorreica no controlada (Dp), la curva de frecuencia regional de caudales medios diarios máximos se presenta en la Tabla 7-1.

Tabla 7-1: Curva de frecuencia regional

T Q(T)/Q(10) [años] Media Max Min

2 0,50 0,56 0,44 5 0,80 0,83 0,78 10 1,00 1,00 1,00 20 1,19 1,21 1,17 50 1,44 1,49 1,38 100 1,62 1,70 1,54

Para la determinación del caudal medio diario se utilizará la siguiente expresión:

(*)


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Donde:

Q10 : Caudal medio diario máximo de período de retorno 10 años [m3/s].

P2410 : Precipitación diaria máxima de período de retorno 10 años [mm]

Ap : Superficie pluvial de la cuenca [km2].

Con esto:

0,004

Se considera además un factor de conversión de caudal medio diario máximo a caudal instantáneo máximo α de 2,19, aplicado a la fórmula anterior (*).

Los resultados se presentan en la Tabla 7-2:

Tabla 7-2: Caudales máximos método DGA-AC

T Q(T) [m3/s] [años] Media Max Min

2 0,004 0,005 0,004 5 0,007 0,007 0,007 10 0,009 0,009 0,009 20 0,010 0,010 0,010 50 0,012 0,013 0,012 100 0,014 0,014 0,013

El detalle de los cálculos puede verse en el apéndice C.

7.3 Método Verni-King Modificado

Este método está basado en la fórmula de Verni y King, que relaciona el caudal instantáneo máximo de una crecida con la precipitación diaria máxima y el área pluvial a través de una relación de potencias.

La fórmula depende de un coeficiente asociado a distintos períodos de retorno, y es válida para cuencas con régimen pluvial o nivopluvial, y para con las mismas restricciones de área y de período de retorno que el método DGA-AC. En este caso la validez se limita a sectores entre III y IX región, sin embargo se aplicará a la segunda región para luego analizar los resultados.

Este método tiene validez para cuencas sin control fluviométrico, de régimen pluvial o nivopluvial, con áreas comprendidas entre 20 y 10.000 km2. Su uso se limita a estimaciones de caudales de períodos de retorno menores a 100 años.

La fórmula de Verni-King Modificado se muestra a continuación:

Q C T ∙ 0,00618 ∙ P , ∙ A ,

Donde:

Q: Caudal instantáneo máximo de período de retorno T años [m3/s].

1


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1

1

C T : Coeficiente empírico de período de retorno T años [ - ].

P24: Precipitación diaria máxima de período de retorno T años [mm].

Ap: Superficie pluvial de la cuenca [km2]. El coeficiente empírico en este caso corresponde a C(10) de 0,027 y los coeficientes para otros períodos de retorno se presentan en la Tabla 7-3.

Tabla 7-3: Coeficientes de fórmulas empíricas

T C(T)/C(10)

[años]

2 0,90 5 0,95

10 1,00 20 1,10 50 1,23

100 1,32

Los resultados se presentan en la Tabla 7-2.

Tabla 7-4: Caudales máximos método Verni-King Modificado

T Q(T) [m3/s] [años]

2 0,002 5 0,014

10 0,025 20 0,039 50 0,062

100 0,082


7.4 Método Racional

La determinación de la escorrentía superficial se efectúa a través de la Fórmula Racional (Ref. [4]) dada por la siguiente expresión:

∙ ∙

Donde:

Q: Caudal [m3/s].

C: Coeficiente de escorrentía [ - ].

I: Intensidad en el tiempo de concentración de la cuenca [mm/h].

A: Área aportante de la cuenca en estudio [km2].

El coeficiente de escorrentía está definido por la relación entre el caudal que escurre por la superficie y el caudal precipitado, lo que será obtenido de la Ref [4].

Los resultados se presentan en la Tabla 7-5:


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1

Tabla 7-5: Caudales máximos método Racional

T Q [m3/s] [años]

2 0,2 5 0,7

10 1,1 20 1,6 50 2,4

100 2,9


7.5 Método del Hidrograma

7.5.1 Distribución temporal de la Tormenta y Hietogramas de Precipitación Efectiva

Mediante la utilización de las curvas propuestas por Varas en 1985 (Ref. [11]) para las tormentas de diseño, se distribuyen temporalmente las precipitaciones de 24 h de duración. La distribución temporal de las precipitaciones es la mostrada en la Tabla 7-6.

Tabla 7-6: Distribución Temporal Precipitaciones, Varas con Pexc 10%

% Tiempo % Lluvia

I II III IV

0 0 0 0 0

10 20 14 13 12

20 20 14 12 12

30 14 14 10 10

40 9 14 10 8

50 8 16 9 8

60 7 9 15 8

70 7 7 13 9

80 6 6 9 12

90 4 3 4 11

100 5 3 5 10

Total 100 100 100 100

En las siguientes tablas se presentan los Hietogramas con la distribución de las distintas precipitaciones que serán aplicadas en el cálculo del hidrograma afluente al depósito de relaves.

Tabla 7-7: Distribución Lluvia T=2 años

Tiempo (h) P(mm), T=2 años

Tipo I Tipo II Tipo III Tipo IV

0,5 0,09 0,06 0,06 0,06

1 0,09 0,06 0,06 0,06

1,5 0,09 0,06 0,06 0,06

2 0,09 0,06 0,06 0,06

1


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2,5 0,09 0,06 0,06 0,06

3 0,12 0,08 0,07 0,07

3,5 0,12 0,08 0,07 0,07

4 0,12 0,08 0,07 0,07

4,5 0,12 0,08 0,07 0,07

5 0,06 0,06 0,05 0,05

5,5 0,06 0,06 0,05 0,05

6 0,06 0,06 0,05 0,05

6,5 0,06 0,06 0,05 0,05

7 0,06 0,06 0,05 0,05

7,5 0,04 0,06 0,05 0,04

8 0,04 0,06 0,05 0,04

8,5 0,04 0,06 0,05 0,04

9 0,04 0,06 0,05 0,04

9,5 0,04 0,06 0,05 0,04

10 0,04 0,07 0,04 0,04

10,5 0,04 0,07 0,04 0,04

11 0,04 0,07 0,04 0,04

11,5 0,04 0,07 0,04 0,04

12 0,04 0,07 0,04 0,04

12,5 0,03 0,04 0,07 0,04

13 0,03 0,04 0,07 0,04

13,5 0,03 0,04 0,07 0,04

14 0,03 0,04 0,07 0,04

14,5 0,03 0,04 0,07 0,04

15 0,04 0,04 0,08 0,05

15,5 0,04 0,04 0,08 0,05

16 0,04 0,04 0,08 0,05

16,5 0,04 0,04 0,08 0,05

17 0,03 0,03 0,04 0,06

17,5 0,03 0,03 0,04 0,06

18 0,03 0,03 0,04 0,06

18,5 0,03 0,03 0,04 0,06

19 0,03 0,03 0,04 0,06

19,5 0,02 0,01 0,02 0,05

20 0,02 0,01 0,02 0,05

20,5 0,02 0,01 0,02 0,05

21 0,02 0,01 0,02 0,05

21,5 0,02 0,01 0,02 0,05

22 0,02 0,01 0,02 0,05

22,5 0,02 0,01 0,02 0,05

23 0,02 0,01 0,02 0,05


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23,5 0,02 0,01 0,02 0,05

24 0,02 0,01 0,02 0,05

Total 2,31 2,31 2,31 2,31




0,5 0,40 0,28 0,26 0,24

1 0,40 0,28 0,26 0,24

1,5 0,40 0,28 0,26 0,24

2 0,40 0,28 0,26 0,24

2,5 0,40 0,28 0,26 0,24

3 0,50 0,35 0,30 0,30

3,5 0,50 0,35 0,30 0,30

4 0,50 0,35 0,30 0,30

4,5 0,50 0,35 0,30 0,30

5 0,28 0,28 0,20 0,20

5,5 0,28 0,28 0,20 0,20

6 0,28 0,28 0,20 0,20

6,5 0,28 0,28 0,20 0,20

7 0,28 0,28 0,20 0,20

7,5 0,18 0,28 0,20 0,16

8 0,18 0,28 0,20 0,16

8,5 0,18 0,28 0,20 0,16

9 0,18 0,28 0,20 0,16

9,5 0,18 0,28 0,20 0,16

10 0,16 0,32 0,18 0,16

10,5 0,16 0,32 0,18 0,16

11 0,16 0,32 0,18 0,16

11,5 0,16 0,32 0,18 0,16

12 0,16 0,32 0,18 0,16

12,5 0,14 0,18 0,30 0,16

13 0,14 0,18 0,30 0,16

13,5 0,14 0,18 0,30 0,16

14 0,14 0,18 0,30 0,16

14,5 0,14 0,18 0,30 0,16

15 0,18 0,18 0,33 0,23

15,5 0,18 0,18 0,33 0,23

16 0,18 0,18 0,33 0,23

16,5 0,18 0,18 0,33 0,23

17 0,12 0,12 0,18 0,24

1


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17,5 0,12 0,12 0,18 0,24

18 0,12 0,12 0,18 0,24

18,5 0,12 0,12 0,18 0,24

19 0,12 0,12 0,18 0,24

19,5 0,08 0,06 0,08 0,22

20 0,08 0,06 0,08 0,22

20,5 0,08 0,06 0,08 0,22

21 0,08 0,06 0,08 0,22

21,5 0,08 0,06 0,08 0,22

22 0,10 0,06 0,10 0,20

22,5 0,10 0,06 0,10 0,20

23 0,10 0,06 0,10 0,20

23,5 0,10 0,06 0,10 0,20

24 0,10 0,06 0,10 0,20

Total 10,00 10,01 10,01 10,01




0,5 0,61 0,43 0,39 0,36

1 0,61 0,43 0,39 0,36

1,5 0,61 0,43 0,39 0,36

2 0,61 0,43 0,39 0,36

2,5 0,61 0,43 0,39 0,36

3 0,76 0,53 0,46 0,46

3,5 0,76 0,53 0,46 0,46

4 0,76 0,53 0,46 0,46

4,5 0,76 0,53 0,46 0,46

5 0,43 0,43 0,30 0,30

5,5 0,43 0,43 0,30 0,30

6 0,43 0,43 0,30 0,30

6,5 0,43 0,43 0,30 0,30

7 0,42 0,43 0,30 0,30

7,5 0,27 0,43 0,30 0,24

8 0,27 0,43 0,30 0,24

8,5 0,27 0,43 0,30 0,24

9 0,27 0,43 0,30 0,24

9,5 0,27 0,43 0,30 0,24

10 0,24 0,49 0,27 0,24

10,5 0,24 0,49 0,27 0,24

11 0,24 0,49 0,27 0,24

11,5 0,24 0,49 0,27 0,24


Pág.

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12 0,24 0,49 0,27 0,24

12,5 0,21 0,27 0,46 0,24

13 0,21 0,27 0,46 0,24

13,5 0,21 0,27 0,46 0,24

14 0,21 0,27 0,46 0,24

14,5 0,21 0,27 0,46 0,24

15 0,27 0,27 0,49 0,34

15,5 0,27 0,27 0,49 0,34

16 0,27 0,27 0,49 0,34

16,5 0,27 0,27 0,49 0,34

17 0,18 0,18 0,27 0,36

17,5 0,18 0,18 0,27 0,36

18 0,18 0,18 0,27 0,36

18,5 0,18 0,18 0,27 0,36

19 0,18 0,18 0,27 0,36

19,5 0,12 0,09 0,12 0,33

20 0,12 0,09 0,12 0,33

20,5 0,12 0,09 0,12 0,33

21 0,12 0,09 0,12 0,33

21,5 0,12 0,09 0,12 0,33

22 0,15 0,09 0,15 0,30

22,5 0,15 0,09 0,15 0,30

23 0,15 0,09 0,15 0,30

23,5 0,15 0,09 0,15 0,30

24 0,15 0,09 0,15 0,30

Total 15,17 15,18 15,18 15,18




0,5 0,81 0,56 0,52 0,48

1 0,81 0,56 0,52 0,48

1,5 0,81 0,56 0,52 0,48

2 0,81 0,56 0,52 0,48

2,5 0,81 0,56 0,52 0,48

3 1,01 0,70 0,60 0,60

3,5 1,01 0,70 0,60 0,60

4 1,01 0,70 0,60 0,60

4,5 1,01 0,70 0,60 0,60

5 0,56 0,56 0,40 0,40

5,5 0,56 0,56 0,40 0,40

6 0,56 0,56 0,40 0,40


Pág.

# Fecha

SP816739-0871-4HER-0001 1 29-08-2016 27




6,5 0,56 0,56 0,40 0,40

7 0,55 0,56 0,40 0,40

7,5 0,36 0,56 0,40 0,32

8 0,36 0,56 0,40 0,32

8,5 0,36 0,56 0,40 0,32

9 0,36 0,56 0,40 0,32

9,5 0,36 0,56 0,40 0,32

10 0,32 0,64 0,36 0,32

10,5 0,32 0,64 0,36 0,32

11 0,32 0,64 0,36 0,32

11,5 0,32 0,64 0,36 0,32

12 0,32 0,64 0,36 0,32

12,5 0,28 0,36 0,60 0,32

13 0,28 0,36 0,60 0,32

13,5 0,28 0,36 0,60 0,32

14 0,28 0,36 0,60 0,32

14,5 0,28 0,36 0,60 0,32

15 0,35 0,35 0,65 0,45

15,5 0,35 0,35 0,65 0,45

16 0,35 0,35 0,65 0,45

16,5 0,35 0,35 0,65 0,45

17 0,24 0,24 0,36 0,48

17,5 0,24 0,24 0,36 0,48

18 0,24 0,24 0,36 0,48

18,5 0,24 0,24 0,36 0,48

19 0,24 0,24 0,36 0,48

19,5 0,16 0,12 0,16 0,44

20 0,16 0,12 0,16 0,44

20,5 0,16 0,12 0,16 0,44

21 0,16 0,12 0,16 0,44

21,5 0,16 0,12 0,16 0,44

22 0,20 0,12 0,20 0,40

22,5 0,20 0,12 0,20 0,40

23 0,20 0,12 0,20 0,40

23,5 0,20 0,12 0,20 0,40

24 0,20 0,12 0,20 0,40

Total 20,12 20,13 20,13 20,13




0,5 1,06 0,74 0,69 0,64


Pág.

# Fecha

SP816739-0871-4HER-0001 1 29-08-2016 28




1 1,06 0,74 0,69 0,64

1,5 1,06 0,74 0,69 0,64

2 1,06 0,74 0,69 0,64

2,5 1,06 0,74 0,69 0,64

3 1,33 0,93 0,80 0,80

3,5 1,33 0,93 0,80 0,80

4 1,33 0,93 0,80 0,80

4,5 1,33 0,93 0,80 0,80

5 0,74 0,74 0,53 0,53

5,5 0,74 0,74 0,53 0,53

6 0,74 0,74 0,53 0,53

6,5 0,74 0,74 0,53 0,53

7 0,73 0,74 0,53 0,53

7,5 0,48 0,74 0,53 0,42

8 0,48 0,74 0,53 0,42

8,5 0,48 0,74 0,53 0,42

9 0,48 0,74 0,53 0,42

9,5 0,48 0,74 0,53 0,42

10 0,42 0,85 0,48 0,42

10,5 0,42 0,85 0,48 0,42

11 0,42 0,85 0,48 0,42

11,5 0,42 0,85 0,48 0,42

12 0,42 0,85 0,48 0,42

12,5 0,37 0,48 0,80 0,42

13 0,37 0,48 0,80 0,42

13,5 0,37 0,48 0,80 0,42

14 0,37 0,48 0,80 0,42

14,5 0,37 0,48 0,80 0,42

15 0,46 0,46 0,86 0,60

15,5 0,46 0,46 0,86 0,60

16 0,46 0,46 0,86 0,60

16,5 0,46 0,46 0,86 0,60

17 0,32 0,32 0,48 0,64

17,5 0,32 0,32 0,48 0,64

18 0,32 0,32 0,48 0,64

18,5 0,32 0,32 0,48 0,64

19 0,32 0,32 0,48 0,64

19,5 0,21 0,16 0,21 0,58

20 0,21 0,16 0,21 0,58

20,5 0,21 0,16 0,21 0,58

21 0,21 0,16 0,21 0,58

21,5 0,21 0,16 0,21 0,58


Pág.

# Fecha

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22 0,27 0,16 0,27 0,53

22,5 0,27 0,16 0,27 0,53

23 0,27 0,16 0,27 0,53

23,5 0,27 0,16 0,27 0,53

24 0,27 0,16 0,27 0,53

Total 26,50 26,51 26,51 26,51




0,5 1,25 0,87 0,81 0,75

1 1,25 0,87 0,81 0,75

1,5 1,25 0,87 0,81 0,75

2 1,25 0,87 0,81 0,75

2,5 1,25 0,87 0,81 0,75

3 1,56 1,09 0,94 0,94

3,5 1,56 1,09 0,94 0,94

4 1,56 1,09 0,94 0,94

4,5 1,56 1,09 0,94 0,94

5 0,87 0,87 0,62 0,62

5,5 0,87 0,87 0,62 0,62

6 0,87 0,87 0,62 0,62

6,5 0,87 0,87 0,62 0,62

7 0,86 0,87 0,62 0,62

7,5 0,56 0,87 0,62 0,50

8 0,56 0,87 0,62 0,50

8,5 0,56 0,87 0,62 0,50

9 0,56 0,87 0,62 0,50

9,5 0,56 0,87 0,62 0,50

10 0,50 1,00 0,56 0,50

10,5 0,50 1,00 0,56 0,50

11 0,50 1,00 0,56 0,50

11,5 0,50 1,00 0,56 0,50

12 0,50 1,00 0,56 0,50

12,5 0,44 0,56 0,94 0,50

13 0,44 0,56 0,94 0,50

13,5 0,44 0,56 0,94 0,50

14 0,44 0,56 0,94 0,50

14,5 0,44 0,56 0,94 0,50

15 0,55 0,55 1,02 0,70

15,5 0,55 0,55 1,02 0,70

16 0,55 0,55 1,02 0,70


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# Fecha

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16,5 0,55 0,55 1,02 0,70

17 0,37 0,37 0,56 0,75

17,5 0,37 0,37 0,56 0,75

18 0,37 0,37 0,56 0,75

18,5 0,37 0,37 0,56 0,75

19 0,37 0,37 0,56 0,75

19,5 0,25 0,19 0,25 0,69

20 0,25 0,19 0,25 0,69

20,5 0,25 0,19 0,25 0,69

21 0,25 0,19 0,25 0,69

21,5 0,25 0,19 0,25 0,69

22 0,31 0,19 0,31 0,62

22,5 0,31 0,19 0,31 0,62

23 0,31 0,19 0,31 0,62

23,5 0,31 0,19 0,31 0,62

24 0,31 0,19 0,31 0,62

Total 31,22 31,24 31,24 31,24

Tabla 7-13: Distribución Lluvia PMP

Tiempo (h) P(mm), PMP


0,5 4,00 2,80 2,60 2,40

1 4,00 2,80 2,60 2,40

1,5 4,00 2,80 2,60 2,40

2 4,00 2,80 2,60 2,40

2,5 4,00 2,80 2,60 2,40

3 5,01 3,50 3,00 3,00

3,5 5,01 3,50 3,00 3,00

4 5,01 3,50 3,00 3,00

4,5 5,01 3,50 3,00 3,00

5 2,80 2,80 2,00 2,00

5,5 2,80 2,80 2,00 2,00

6 2,80 2,80 2,00 2,00

6,5 2,80 2,80 2,00 2,00

7 2,75 2,80 2,00 2,00

7,5 1,80 2,80 2,00 1,60

8 1,80 2,80 2,00 1,60

8,5 1,80 2,80 2,00 1,60

9 1,80 2,80 2,00 1,60

9,5 1,80 2,80 2,00 1,60

10 1,60 3,20 1,80 1,60

10,5 1,60 3,20 1,80 1,60

1


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# Fecha

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Tiempo (h) P(mm), PMP


11 1,60 3,20 1,80 1,60

11,5 1,60 3,20 1,80 1,60

12 1,60 3,20 1,80 1,60

12,5 1,40 1,80 3,00 1,60

13 1,40 1,80 3,00 1,60

13,5 1,40 1,80 3,00 1,60

14 1,40 1,80 3,00 1,60

14,5 1,40 1,80 3,00 1,60

15 1,75 1,75 3,25 2,25

15,5 1,75 1,75 3,25 2,25

16 1,75 1,75 3,25 2,25

16,5 1,75 1,75 3,25 2,25

17 1,20 1,20 1,80 2,40

17,5 1,20 1,20 1,80 2,40

18 1,20 1,20 1,80 2,40

18,5 1,20 1,20 1,80 2,40

19 1,20 1,20 1,80 2,40

19,5 0,80 0,60 0,80 2,20

20 0,80 0,60 0,80 2,20

20,5 0,80 0,60 0,80 2,20

21 0,80 0,60 0,80 2,20

21,5 0,80 0,60 0,80 2,20

22 1,00 0,60 1,00 2,00

22,5 1,00 0,60 1,00 2,00

23 1,00 0,60 1,00 2,00

23,5 1,00 0,60 1,00 2,00

24 1,00 0,60 1,00 2,00

Total 100,05 100,10 100,10 100,10

7.5.2 Curva Número (CN)

El método de la Curva Número (CN) del Soil Conservation Service (SCS) o Natural Resource Conservation Service (NSRC), depende de sólo un parámetro para evaluar las pérdidas de la precipitación total que cae sobre el área de estudio, las que están asociadas a la abstracción inicial y la infiltración. La precipitación efectiva sobre el área de estudio se estima en función de la precipitación acumulada (P), cobertura y uso de suelo (suelo desnudo), y de la humedad antecedente, de acuerdo a las siguientes ecuaciones.

PP IaP Ia S

S25.400 254 CN

CN

Donde:


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Pe : Precipitación efectiva acumulada al tiempo t [mm].

P : Precipitación acumulada al tiempo t [mm].

Ia : Abstracción inicial [mm].

S : Retención máxima potencial, una medida de la capacidad de la cuenca de retener

y abstraer parte de la precipitación [mm].

Hasta que la precipitación acumulada supere la abstracción inicial, la precipitación efectiva, y por lo tanto la escorrentía, es igual a cero. El valor recomendado para la abstracción inicial, de acuerdo a la conceptualización clásica del método del SCS varía entre 5 a 20%, en este sector se consideró un valor de 5%.

La capacidad de retención del suelo (S) se calcula mediante el valor de la curva número (CN), un parámetro intermedio. Para este caso se consideró un valor de CN de 98.

Los parámetros del método descrito anteriormente se presentan a continuación:

Tabla 7-14: Parámetros del método de la curva número

Cu

enca

Parámetro Nomenc Unidad P2410 P24

20 P2450 P24

100

Retención máxima potencial

S [mm] 5,2 5,2 5,2 5,2

Porcentaje de

retención potencial

%S [ - ] 0,05 0,05 0,05 0,05

Abstracción inicial

Ia [mm] 0,26 0,26 0,26 0,26

A Precipitación P24 [mm] 15,18 21,67 26,51 31,24

A Precipitación

efectiva Pe [mm] 1,89 3,32 4,48 5,67

7.5.3 Hidrograma

Para determinar los caudales generados en cada una de las cuencas, se debe determinar el hietograma de precipitación efectiva, identificando la fracción del pulso de precipitación que se infiltra y la fracción que efectivamente escurre. Este proceso se realizó utilizando la metodología de Curva Número, para lo cual previamente se requiere la determinación del tiempo de concentración, el valor de la curva número, la retención potencial máxima, la abstracción inicial y la precipitación efectiva.

7.5.4 Método de cálculo

Los parámetros antes calculados se ingresaron al software, HEC HMS 3.5 para determinar los hidrogramas de cada una de las cuencas y el caudal peak.

El software aplica el método del hidrograma unitario de Snyder y el método de la curva


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número para determinar la precipitación efectiva.

El modelo elaborado consideró la cuenca identificadas en el proyecto, conectada a un reservorio, tal cual se muestra en la siguiente figura:

Figura 7-1: Modelo cuencas HEC – HMS

Los datos de entrada definidos para la cuenca se presentan a continuación:

Tabla 7-15: Datos entradas cuencas HEC HMS

Dato Ingresado Unidad Cuencas

A

Área km2 6,49

Método de Pérdidas - Curva Numero

Método de Transformación - Hidrograma Unitario Snyder

CN - 98

Tc h 2,08

Coeficiente Peak - 0,57

El resultado obtenido se presenta en las siguientes figuras:


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# Fecha

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Figura 7-2: Hidrograma Tormenta Tipo I,

T=2 años.

Figura 7-3: Hidrograma Tormenta Tipo II, T=2 años.

Figura 7-4: Hidrograma Tormenta Tipo III, T=2 años.

Figura 7-5: Hidrograma Tormenta Tipo IV, T=2 años.

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Figura 7-6: Hidrograma Tormenta Tipo I,

T=5 años.




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Figura 7-10: Hidrograma Tormenta Tipo

I, T=10 años.





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# Fecha

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I, T=20 años.





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I, T=50 años.





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I, T=100 años.





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I, PMP.

Figura 7-27: Hidrograma Tormenta Tipo II, PMP.

Figura 7-28: Hidrograma Tormenta Tipo III, PMP.

Figura 7-29: Hidrograma Tormenta Tipo IV, PMP.

A continuación se presenta un resumen con los resultados obtenidos con los hidrogramas de Varas.

Tabla 7-16: Resultados Método del Hidrograma

Hidrograma

Varas Tipo

T=2 años T=5 años T=10 años T=20 años

Q Max (m3/s)

V (m3)

Q Max (m3/s)

V (m3) Q Max (m3/s)

V (m3) Q Max (m3/s)

V (m3)

I 0,1 3.500 0,7 39.000 1,2 68.100 1,8 96,900

II 0,1 3.600 0,8 39.700 1,4 69.700 1,9 98,000

1

1

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Hidrograma

Varas Tipo

T=2 años T=5 años T=10 años T=20 años

Q Max (m3/s)

V (m3)

Q Max (m3/s)

V (m3) Q Max (m3/s)

V (m3) Q Max (m3/s)

V (m3)

III 0,1 3.600 0,8 39.800 1,4 69.000 1,9 98.200

IV 0,1 4.000 0,7 40.000 1,1 68.900 1,5 98.500

Tabla 7-17: Resultados Método del Hidrograma

Hidrograma

Varas Tipo

T=50 años T=100 años PMP

Q Max (m3/s)

V (m3) Q Max (m3/s)

V (m3) Q Max (m3/s) V (m3)

I 2,6 135.500 3,2 163.900 12,4 589.400

II 2,6 137.600 3,1 166.200 10,7 597.200

III 2,6 138.400 3,1 166.800 10,3 598.500

IV 2,0 138.200 2,4 167.300 8,1 599.800

8.0 CONCLUSIONES

Se considerará a la estación DGA Antofagasta para la determinación de las precipitaciones de diseño en la zona del proyecto. Esto se debe a que es la que se encuentra más cercana al depósito de relaves, se encuentra ubicada a menor altura y presenta un registro de 37 años de precipitaciones máximas en 24 horas.

Considerando el factor de amplificación (k=1,1) que transforma las precipitaciones diarias máximas a fin de transformarlas en eventos máximos en 24 horas, los resultados obtenidos del análisis de frecuencia de las precipitaciones fueron los siguientes:

Tabla 8-1: Precipitaciones máximas en 24 horas [mm]

Tr P24 (mm)

2 2,1 5 9,1 10 13,8 20 18,3 50 24,1 100 28,4 PMP 91,0

La cuenca del depósito de relaves presenta un área de 6,49 km2 y un cauce principal de 3,6 km.

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Al determinar los caudales de diseño por el método DGA-AC, Verni-King, Racional e Hidrogramas, los resultados más desfavorables los entrega el último método. Si además se considera que el método DGA-AC y Verni-King presentan restricciones de empleo (se aplican desde la tercera región al sur y en cuencas sobre 20 km2), se decidió utilizar los resultados obtenidos por el método del hidrograma.

Los caudales y volúmenes que serán considerados en los diseño serán los siguientes.

Tabla 8-2: Caudales (m3/s)

T=2 años T=5 años T=10 años T=20 años T=50 años T=100 años PMP

0,1 0,8 1,4 1,9 2,6 3,1 12,4

Tabla 8-3: Volúmenes (m3)

T=2 años T=5 años T=10 años T=20 años T=50 años T=100 años PMP

4.000 39.800 69.700 98.200 138.400 166.800 589.400

Al comparar el presente estudio hidrológico con el realizado en la etapa anterior (Ref [12]), se verificó que las cuencas y tiempos de concentración determinados son similares. Sin embargo al comparar los caudales y las precipitaciones máximas en 24 horas, los valores del estudio previo resultan superiores. Esto se puede deber a la utilización de diferentes distribuciones para el análisis estadístico y a el empleo de diferentes coeficiente de escorrentía en la determinación de los caudales. Se debe mencionar que el estudio previo solo consideró el método racional para la determinación de los caudales, mientras que el presente estudio utilizó 4 métodos para corroborar los resultados. El valor de la precipitación máxima probable resultó similar en ambos estudios. No se encontraron volúmenes asociados a precipitación en el estudio previo.

FIN DEL DOCUMENTO

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APÉNDICE A – DATOS ESTACIONES DGA

AÑO I FEB I MAR I ABR I MAY I JUN I JUL I AGO I SEP I OCT I NOV I DIC I1978 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1979 0 0.6 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1980 0 0 0 0 0 0 0 0 0.4 0 0

1981 0 0 0 0 0 0 0.7 0 0 0 0

1982 0 0 0 0 0 0 4 3 0.5 0 0

1983 0 0 0 0 3.4 0 2.5 1 0 0 0

1984 0 0.8 0 0 2 0 0 0 0 0 0

1985 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1986 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0

1987 0 0 0 0 0 18.2 0 9.7 0 0 0

1988 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1989 0 0 0 0 0 0 0.5 0 0 0 0

1990 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1991 0 0 0 0 37 0 0 0 0 0 0

1992 0 0 2.4 3 1.6 0 0 0 0 0 0

1993 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1994 0 0 0 0 0 0.8 0 0 0 0 0

1995 0 0 0 1 0 0 0 0.9 0 0 0

1996 0 0 0.5 0 0 0 0.5 0 0 0 0

1997 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1998 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1999 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2000 0 0 0 1.8 0 0 0 0 0 0 0

2001 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2002 0 0 0 0 0 4.5 3.8 0 0 0 0

2003 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2004 0 0 0 0 0 0.1 0 0 0 0 0

2005 0 0 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0

2006 0 0 0 0 0 0 11.5 0 0 0 0

2007 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2008 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2009 0 0 0 0 0 1.6 0 0 0 0 0

2010 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2011 0 0 0 0 0 11.3 0 0 0 0 0

2012 0 0 0 0 0 0 0 0.9 0 0 0

2013 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2014 0 0 0 1.1 0 0 0 1.4 0 0 0

2015 0 33.3 0 0 0 0 6.7 0 0 0

PRECIPITACIONES MENSUALES (mm)PERIODO: 01/01/2006 − 30/12/2015

Estación: ANTOFAGASTA

0.00

7389614

Cuenca: QUEBRADA CARACOLES Latitud S: 23° 35’ 51’’ UTM Este (mts): 358510

Codigo BNA: 02710003−1 Altitud (msnm): 50 UTM Norte (mts):

SubCuenca: Quebrada Caracoles entre Q El Buitre S del Carmen Longitud W: 70° 23’ 12’’ Área de Drenaje (km2):

ENE

0

0

0

0

0

0

0

INDICADORES MESES INCOMPLETOS:% : Más de 20 Días con Información en el Mes* : 1 − 10 Días con Información en el Mes@ : 11 − 20 Días con Información en el Mes

0

0

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0.3

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6

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AÑO I FEB I MAR I ABR I MAY I JUN I JUL I AGO I SEP I OCT I NOV I DIC I1970 0 0 0 0 0 0

1971 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1972 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1973 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1974 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1975 0 0

1978 0 0 0 0 0 0 0

1979 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1980 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1981 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1982 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1983 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1984 0 0 0 0 0.4 0 0 0 0.2 0 0

1985 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1986 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1987 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1988 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1989 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1990 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1991 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1992 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0

1993 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1994 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1995 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1996 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1997 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1998 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1999 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2001 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2002 0 0 0 0 0 0.2 0 0 0 0 0

2003 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2004 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2005 0 0 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0

2006 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2007 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2008 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2009 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2010 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2011 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2012 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2013 0 0 0 0.5 0 0 0 0 0 0 0

2014 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2015 0 4.4 0 0 0 0 0 0 0 0


Estación: QUILLAGUA

Codigo BNA: 02112008−1 Altitud (msnm): 802 UTM Norte (mts): 7604648

Cuenca: RIO LOA Latitud S: 21° 39’ 37’’ UTM Este (mts): 444557

SubCuenca: RIO LOA MEDIO (ENTRE RIO SALADO Y QUEBRADA AMARGA) Longitud W: 69° 32’ 09’’ Área de Drenaje (km2): 0.00

ENE

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3

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0.6

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1

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AÑO I FEB I MAR I ABR I MAY I JUN I JUL I AGO I SEP I OCT I NOV I DIC I1994 0 0 0 0 0 0 0

1995 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1996 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1997 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1998 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1999 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2001 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2002 0 0 0 0 0 11.5 4.5 0 0 0 0

2003 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2004 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2005 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2006 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2007 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2008 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2009 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2010 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2011 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2012 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2013 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2014 0 0 0 0.8 0 0 0 0 0 0 0

2015 0 11 0 0 0 0 5 0 0 0 0

0

0


ENE

0

0

0

SubCuenca: Costeras entre Q. Iquine y Q. Tocopilla (incl.) Longitud W: 70° 11’ 23’’ Área de Drenaje (km2): 0.00

7557838

Cuenca: COSTERAS R.LOA−Q.CARACOLES Latitud S: 22° 04’ 47’’ UTM Este (mts): 377253


Estación: TOCOPILLA


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AÑO I FEB I MAR I ABR I MAY I JUN I JUL I AGO I SEP I OCT I NOV I DIC I1965 0 0 0 0 0 0 0 8.1 0 0 0

1966 0 0 0 0 0 0 0 0

1967 0 0 0 0.3 4.8 0 0 0 0 0

1968 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0

1969 0 0 0 0 0 0 0.2 0 0 0 0

1970 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1971 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1972 11.5 0 0 0 0 0 0 0 6.8 0 0

1973 0 0 0 0 0 0

1975 7 0 0 0 0 0 0 0 0

1976 0 0 0.5 0 0 0 6 2 0 0 0

1977 1.5 0.7 0 0 0 0 0.5 0.5 0 0 0

1978 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1979 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1980 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1981 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1982 0 0 0 0.5 0.5 0 0 0 0 0 0

1983 0 0 0 0 13.8 0 0 0.4 0 0 0

1984 0 1.5 0 0 6.2 0 0 0 2.5 0 0

1985 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1986 0 0 0 0 0.4 0 0 0 0 0 0

1987 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0

1988 0 3.1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1989 2.5 0 0 0 0 0 0

1992 0 0 0 8 3.5 0 0 0 0 0 % 0

1993 0 0 0 0 0 0 0 % 0 0 0 0

1994 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1995 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1996 0 2 0 0 0 0 5.3 0 0 0 0

1997 0 0 0 0 0 0 0.8 0.5 0 0 0

1998 0 0 0 0 0.5 0 0 0 0 0 0

1999 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2000 0 0 0 0.3 0 0 0 0 0 0 0

2001 11.2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2002 0.7 0.1 0 0 0 3.9 0 0 0 0 0

2003 0 0 0 7.5 0 0 0 0 0 0 0

2004 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2005 1.5 1.5 3.5 0 0 0 0 0.5 0 0 0

2006 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2007 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2008 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2009 0 0 0 0 0 0.2 0 0 0 0 0

2010 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2011 0 0 0 0 0 6.7 0 0 0 0 0

2012 3.5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2013 0 0 0 1.5 1.7 0 2 0 0 0 0

2014 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0

2015 0 11.8 0 0 0 0 0 0 0 0 0


Estación: CALAMA

Codigo BNA: 02110013−7 Altitud (msnm): 2300 UTM Norte (mts): 7517389

Cuenca: RIO LOA Latitud S: 22° 26’ 58’’ UTM Este (mts): 509832

SubCuenca: RIO LOA MEDIO (ENTRE RIO SALADO Y QUEBRADA AMARGA) Longitud W: 68° 54’ 16’’ Área de Drenaje (km2): 0.00

ENE

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0

3

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8.6

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2

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2

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0.1

0.2

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AÑO I FEB I MAR I ABR I MAY I JUN I JUL I AGO I SEP I OCT I NOV I DIC I

1986 0

1987 0 0 0 0 0 54.5 0 3.5 4.5 0.5 1

1988 0 0 0 0.2 0 0 0 0.3 0 0.5 0

1989 0 0 0 0 0 0 1.8 0 2.5 0 0

1990 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0

1991 0 0 0 0 35.5 0 3 1 0 0 0

1992 0 0 2.6 21.5 2.5 2 0 0 0 0 0

1993 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

1994 0 0 0 0 0 0 0 0.1 0 0 0

1995 0 0 0 0.3 0 0 0.2 4 0 0 0

1996 0 0 0 0 0 0 0.5 0.5 0 0 0

1997 0 0 0 0 7.3 0 0 0.5 0 0 0

1998 0 0 0 0 0 0 0 0.5 0 0 0

1999 0 0 0 0 11 0 0 0 0 0 0

2000 0 0 0 32 11.5 9.5 0 0 0 0 0

2001 0 0 0 0 0 0 0.5 0.1 0 0 0

2002 0 0 0 1.5 0.1 2.1 12 0.1 0 0 0

2003 0 0 0 0 0.5 0 0.5 0 0.5 0.5 0

2004 0 0 0 0 0 0.3 0 0 0 0 0

2005 0 0 0.7 0 0 1.3 0.3 0 0 0 0

2006 0 0 0 0.2 0 0 0.5 0 0 0 0

2007 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2008 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2009 0 0 1.6 0 0 2 0 0 0 0 0

2010 0 0 0 4 0 0 6 0 0 0 0

2011 0 0 0 0 0 22 0 0 0 0 0

2012 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2013 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2014 0 0 0 3 0 0 0 6 0 0 0

2015 0 30 0 0 0 0 3 0


Estación: TAL−TAL

0.00

7189371

Cuenca: QS.ENTRE Q. LA NEGRA Y Q. PAN DE AZUCAR Latitud S: 25° 24’ 17’’ UTM Este (mts): 350934


SubCuenca: Quebrada de Taltal Longitud W: 70° 28’ 55’’ Área de Drenaje (km2):

ENE

0

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0

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% : Más de 20 Días con Información en el Mes* : 1 − 10 Días con Información en el Mes@ : 11 − 20 Días con Información en el Mes

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INDICADORES MESES INCOMPLETOS:

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AÑO I FEB I MAR I ABR I MAY I JUN I JUL I AGO I SEP I OCT I NOV I DIC I1994 6 0 0 0

1995 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1996 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1997 0 2.5 0 1.5 0 0 0 0 0 0 0

1998 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1998 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1999 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2000 % 0 % 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2001 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2002 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2003 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2004 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2005 0 0 0 0 0 0 0 1.5 0 0 0

2006 7.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2007 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2008 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2009 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2010 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2011 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2012 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2013 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2014 0 0 0 0.5 0 0 0 0 0 0 0

2015 0 0 0 0 0 2.8 0 0 0


Estación: SIERRA GORDA

0.00

7468680



SubCuenca: Quebrada Caracoles bajo junta Quebrada El Buitre Longitud W: 69° 19’ 19’’ Área de Drenaje (km2):

0

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ENE

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1975 0 0 0 0 0 0 0

1976 0 1 0 0 0

1977 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1978 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1979 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1980 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1981 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1982 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1983 0 0 0 0 1 0.5 0 0 0 0 0

1984 0 1.5 0 0 9.5 0 0 0 0 0 0

1985 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1986 0 0 0 0 0.1 0 0.5 0 0 0 0

1987 0 0 0 0 0 3.6 0 0 0 0 0

1988 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1989 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1990 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1991 0 0 0 0 17.5 0 0

1992 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1993 0 0 0 0 0 0 0

1994 0 0 0 0

1999 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2000 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0

2001 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2002 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0

2003 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2004 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2005 0 0 7.5 0 0 0 0 2.5 0 0 0

2006 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0

2007 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2008 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2009 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2010 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2011 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0

2012 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2013 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2014 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2015 0 8 0 0 0 0 0.8 0 0 0 0


Estación: BAQUEDANO

0.00

7419265



SubCuenca: Quebrada Caracoles entre Q El Buitre S del Carmen Longitud W: 69° 50’ 23’’ Área de Drenaje (km2):

ENE

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


1987 0 0 0 0

1988 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1989 0 0 0 0 0 0 0 0 0 @

1990 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1991 0 0 0 0 33.6 0 0 0 0 0 0

1992 0 0 0 2 0 0 0 0 0

1993 0 0 0 0 0 0

1994 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1995 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1996 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1997 0 0 0 2 4 0 0 1.5 0 0 0

1998 3.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1999 0 0 0 0 6.5 2.5 0 0 1.5 0 0

2000 0 % 0 0 0.5 0 2.5 0 0 0 0 0

2001 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2002 0 0 0 5 0 0.5 0 0 0 0 0

2003 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2004 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2005 0 0 24 0 0 0 0 0 0 0 0

2006 0 0 0 0 0.5 0 31 0 0 0 0

2007 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0

2008 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0

2009 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2010 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0

2011 0 0 0 0 0 25.5 0 0 0 0 0

2012 0 0 10.5 0 0 0 0 0 0 0 0

2013 0 0 0 0 1.5 0 0 0 0 0 0

2014 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2015 0 85.5 0 0 0 0 5 5 0 0 0


Estación: AGUAS VERDES

0.00

7190372

Cuenca: QS.ENTRE Q. LA NEGRA Y Q. PAN DE AZUCAR Latitud S: 25° 24’ 00’’ UTM Este (mts): 403100


SubCuenca: Quebrada de Taltal Longitud W: 69° 57’ 48’’ Área de Drenaje (km2):

ENE

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

APÉNDICE B – CÁLCULO CURVAS IDF

Nota: Estos valores no consideran el factor de amplificación K.

Intensidad de lluvia, en [lt/s/ha]

Método de Grunsky

10,24

9,35

8,65

7,63

6,61

57,1

9,47

8,64

8,00

7,06

6,11

52,8

T

10000

112,15

79,31

64,75

56,08

50,16

45,79

42,39

39,65

37,38

35,47

33,82

32,38

22,89

16,19

13,22

11,45

36,67

34,57

32,80

31,27

29,94

21,17

14,97

12,22

10,58

T

5000

103,71

73,33

59,88

51,85

46,38

42,34

39,20

3,80 4,46 4,95 5,45

P24T 2,1 9,1 13,8 18,3 19,7 24,1 28,4 32,8 38,5 42,8 47,1

24,00 1440 0,24 1,05 1,60 2,12 2,28 2,79 3,29

4,97 5,83 6,49 7,14

18,00 1080 0,28 1,22 1,84 2,45 2,63 3,22 3,80 4,38 5,15 5,72 6,29

14,00 840 0,32 1,38 2,09 2,77 2,99 3,65 4,30

5,88 6,90 7,67 8,45

12,00 720 0,34 1,49 2,26 3,00 3,22 3,94 4,65 5,37 6,30 7,01 7,71

10,00 600 0,38 1,63 2,47 3,28 3,53 4,32 5,09

7,59 8,91 9,91 10,90

8,00 480 0,42 1,82 2,77 3,67 3,95 4,83 5,69 6,58 7,72 8,58 9,44

6,00 360 0,49 2,11 3,19 4,24 4,56 5,58 6,57

13,15 15,44 17,16 18,88

4,00 240 0,60 2,58 3,91 5,19 5,59 6,83 8,05 9,30 10,91 12,13 13,35

2,00 120 0,84 3,65 5,53 7,34 7,90 9,66 11,39

19,42 22,80 25,35 27,89

1,00 60 1,19 5,16 7,82 10,38 11,17 13,66 16,10 18,60 21,83 24,27 26,71

0,92 55 1,24 5,39 8,17 10,84 11,67 14,27 16,82

21,48 25,21 28,02 30,84

0,83 50 1,30 5,65 8,57 11,37 12,24 14,97 17,64 20,37 23,91 26,58 29,26

0,75 45 1,37 5,96 9,04 11,98 12,90 15,78 18,59

24,35 28,58 31,77 34,97

0,67 40 1,46 6,32 9,58 12,71 13,68 16,74 19,72 22,78 26,74 29,72 32,71

0,58 35 1,56 6,76 10,25 13,59 14,63 17,89 21,08

28,81 33,82 37,60 41,37

0,50 30 1,68 7,30 11,07 14,67 15,80 19,33 22,77 26,30 30,87 34,32 37,77

0,42 25 1,84 7,99 12,12 16,07 17,30 21,17 24,95

43,66 48,54 53,41

0,33 20 2,06 8,94 13,55 17,97 19,35 23,67 27,89 32,21 37,81 42,03 46,26

0,25 15 2,38 10,32 15,65 20,75 22,34

75,62 84,07 92,51

0,17 10 2,92 12,64 19,17 25,42 27,36 33,47 39,44 45,56 53,47 59,44 65,42

0,08 5 4,12 17,87 27,11

T

27,33 32,21

64,43

37,20

35,94 38,69 47,34 55,78

T T T T

[hrs] [min] 2 5 10 20 25 50 100 200 500 1000 2000

t t T T T T T T

0

20

40

60

80

100

120

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00

Inte

ns

ida

d [l

t/s

/há

]

t [hrs]

T=2 T=5 T=10 T=20 T=25 T=50 T=100

T=200 T=500 T=1000 T=2000 T=5000 T=10000

APÉNDICE C – CÁLCULOS MÉTODOS DGA – AC, VERNI KING MODIFICADO Y RACIONAL

1

DETERMINACIÓN DE AREAS Y CAUDALES APORTANTESMétodo Racional (Para cuencas pequeñas menores a 25 km^2)

DatosCuenca

Área cuenca, en [km2] A

Longitud cauce, en [km] L

Cota media cuenca - cota salida, en [m] Hm

Cota entrada cuenca - cota salida, en [m] H

Tiempo de Concentración, en [hr]

Giandotti tG 3,50 h 210 min

California Culverts Practice tCCP 0,67 h 40 min

Adoptado tc 2,08 h 125 min

Coeficiente de EscorrentíaSegún tipo de terrenoCoeficiente de escurrimiento C -Según factores locales

Relieve CR 0,08

Infiltración CI 0,04

Cobertura vegetal CCV 0,12

Almacenamiento superficial CAS 0,05

Coeficiente de Escurrimiento 2 5 10 25 50 100

0,29 0,29 0,29 0,32 0,35 0,36

Coeficiente de Duración 1 10 12 24 (Estación Toconce)

0,39 0,94 0,94 1,00

Coeficiente de Frecuencia 2 5 10 25 50 100 (Estación Toconce)

0,52 0,81 1,00 1,24 1,42 1,60

Precipitaciones máximas en 24 hrs 2 5 10 20 50 100 (Estación Antofagasta)

2,1 9,1 13,8 18,3 24,1 28,4

Factor K 1,1 Tabla 3,702,404-A de M.de C.

Intensidad media en 24 hrs 2 5 10 20 50 100

0,10 0,42 0,63 0,84 1,10 1,30

Intensidad en tc 2 5 10 20 50 100

0,3 1,4 2,1 2,8 3,7 4,4

Precipitación en tc 2 5 10 20 50 100

0,7 3,0 4,5 5,9 7,8 9,2

Caudal máximo instantáneo 2 5 10 20 50 100

0,2 0,7 1,1 1,6 2,4 2,9

116

6,49

31

3,60

t (h)

Cdt

T (Años)

CFT

Q (m3/s)

T (Años)

C

T (Años)

Ptc (mm)

T (Años)

T (Años)

I24 (mm/h)

T (Años)

Itc (mm/h)

HIDROLOGÍA - SNIFA

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