20111019 anejo nº 12 drenaje · elemento de drenaje tipo lluvia ba hv froude lluvia desagÜe l/s...

PROYECTO CONSTRUCTIVO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN SANT FELIU DE LLOBREGAT. (BARCELONA)

ANEJO Nº 12. DRENAJE

Anejo nº 12. Drenaje.

PROYECTO CONSTRUCTIVO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN SANT FELIU DE LLOBREGAT. (BARCELONA)

ÍNDICE

1. DESCRIPCIÓN DEL DRENAJE ....................................................................... 1

2. JUSTIFICACIÓN HIDRÁULICA DE LA CAPACIDAD DE LOS ELEMENTOS DE DRENAJE ................................................................................................... 3

3. POZOS DE BOMBEO DEL TÚNEL .................................................................. 5

3.1. Pozos de bombeo previstos .......................................................................... 5

3.2. Caudal de filtración. ...................................................................................... 5

3.3. Caudales procedentes de las rampas de entrada y salida del túnel ............. 5

3.4. Caudales procedentes de las extinción de incendios ................................... 6

3.5. Cálculo del volumen de los pozos de bombeo .............................................. 6

3.6. Descripción del sistema de bombeo ............................................................. 6

4. POZOS DE BOMBEO DE LA ESTACIÓN ...................................................... 11

4.1. Pozos de bombeo previstos ........................................................................ 11

4.2. Caudales procedentes de las rejas de ventilación ...................................... 11

4.3. Caudales procedentes de cubierta de la estación ...................................... 11

4.4. Caudales procedentes de saneamiento de la estación ............................... 11

4.5. Cálculo del volumen de los pozos de bombeo ............................................ 11

4.6. Descripción del sistema de bombeo ........................................................... 12

5. RESPUESTA AL INFORME EMITIDO POR LA AGÈNCIA CATALANA DE L’AIGUA .......................................................................................................... 16

5.1. Respuestas a las consideraciones de hidrología superficial ....................... 16

5.2. Respuestas a las consideraciones de hidrología subterránea .................... 17

APÉNDICE 1. Informe de la Agència Catalana de l’Aigua.


PROYECTO CONSTRUCTIVO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN SANT FELIÚ DE LLOBREGAT. (BARCELONA) Página nº 1

1. DESCRIPCIÓN DEL DRENAJE

Al tratarse de una obra subterránea el drenaje implica necesariamente la instalación

de un sistema de bombeo para la correcta evacuación de las aguas recogidas, ya

que la red de saneamiento es más superficial que el trazado de la infraestructura

proyectada.

Se contempla por lo tanto el sistema de evacuación de las aguas provenientes tanto

de la infiltración que se produce a través de pantallas, como de aquellos caudales

que llegan a través del sistema de ventilación y emergencia del túnel y de las

rampas de entrada y salida.

El sistema de drenaje permite pues recoger los aportes de agua en el túnel

procedente de filtraciones o de agua de lluvia que se infiltra por las rejas de

ventilación en superficie, y conducirla hacia los pozos de bombeo para su

evacuación final.

Para el diseño de la red de drenaje se han seguido los siguientes criterios generales

utilizados para el drenaje de túneles, y sancionados por la experiencia en este tipo

de proyectos:

− Si bien las obras no afectan el nivel freático, por seguridad, se considera un

caudal de infiltración de 0,17 l/s/km, según la indicación de La resolución de 3

de diciembre de 2009, de la Secretaría de Estado de Cambio Climático, por la

que se formula Declaración de Impacto Ambiental del proyecto Integración del

ferrocarril en Sant Feliú de Llobregat, Barcelona, publicada en el BOE Núm.

310 del Viernes 25 de diciembre de 2009.

− Los caudales de aportación, encauzados a los Pozos de bombeo del túnel

(Bombeos nº1, nº2 y nº3) proceden fundamentalmente de las rampas de las

bocas de entrada y de salida del túnel, y los indicados anteriormente

procedentes de posibles filtraciones.

− Los caudales recogidos por las rejillas de ventilación de la estación, así como

los caudales de aguas residuales generados en los aseos de la misma, se

encauzan a los Pozos de bombeo de la estación (Bombeos norte y sur).

− Para el cálculo de los caudales de aportación al pozo de bombeo nº 2 del

túnel, se ha supuesto además, un caudal de incendios de 1.000 l/min.

− Para determinar la capacidad de los pozos de bombeo del túnel, se supone

un tiempo máximo de corte del suministro eléctrico de 1,00 hora.

− El período de retorno mínimo elegido para el diseño de los diferentes

elementos de drenaje es de 50 años. Sin embargo, algunos elementos se

sobredimensionan del lado de la seguridad.

Tabla 1.2 (Instrucción 5.2-IC Drenaje Superficial)

Mínimos periodos de retorno (años)

TIPO DE ELEMENTO DE DRENAJE

IMD en la vía afectada (*)

Alta Media Baja

2000 500

Pasos inferiores con dificultades para desaguar por gravedad 50 25

(**) Elementos del drenaje superficial de la

plataforma y márgenes 25 10

Básicamente, el sistema de drenaje proyectado se compone de los siguientes

elementos grafiados en los planos de drenaje correspondientes:

− Cunetas rectangulares de hormigón en los bordes de la línea en desmonte,

en los tramos a cielo abierto, que recoge los caudales de aguas pluviales.

− Canaleta prefabricada con rejilla de fundición.

− Canaleta in-situ de 40x50cm con rejilla tipo tramex longitudinal central, en el

tramo de vía en placa (tanto en los tramos a cielo abierto, como en los tramos

de túnel entre pantallas y de túnel en mina).



− Canal-caz realizado in-situ sobre la vía en placa de hormigón, situados a los

lados de la placa y entre los carriles, en tramos de 40m para recoger el agua

de lluvia en las zonas de cielo abierto y de filtraciones en el tramo de túnel.

− Canal-caz realizado in-situ realizado sobre el hormigón del pasillo de

evacuación del túnel que recoge caudales de filtraciones.

− Tubería de fundición de 150mm de diámetro bajo carriles en vía en placa,

para conexión del canal-caz con la canaleta longitudinal central.

− Colectores de conexión de cunetas, canaletas e imbornales a la red general.

− Arquetas prefabricadas de hormigón de 40x40 cm dispuestas cada 40 m, en

la canaleta longitudinal central de la vía en placa.

− Arquetas prefabricadas de hormigón de 80x80 cm para conexión de diversos

elementos de drenaje.

− Grupos de Bombeo del Túnel, provistos cada uno de sus correspondientes

bombas y tuberías de impulsión. Están proyectados un grupo de bombeo para

cada uno de los tres pozos del túnel compuesto por tres electrobombas de

40CV cada uno.

− Grupos de Bombeo de la Estación, provistos cada uno de sus

correspondientes bombas y tuberías de impulsión. En el Pozo Sur está

proyectado un grupo de bombeo compuesto por dos electrobombas de 8CV

cada una. En el Pozo Norte está proyectado un grupo de bombeo compuesto

por dos electrobombas tipo vortex de 4CV cada una.

− Pozos prefabricados de hormigón para conexión de diversos elementos de

drenaje con la red general.

− Imbornales prefabricados en la nueva glorieta de la carretera de Sànson.



2. JUSTIFICACIÓN HIDRÁULICA DE LA CAPACIDAD DE LOS

ELEMENTOS DE DRENAJE

Para justificar hidráulicamente la capacidad de los elementos de drenaje

proyectados se ha utilizado en los cálculos la fórmula de Manning-Strikler recogida

por la Instrucción 5.2-IC “Drenaje Superficial”.

Se ha realizado la comprobación para los siguientes casos:

− Canal-Caz curvo de hormigón.

− Cuneta rectangular de hormigón.

− Canaleta prefabricada de hormigón polímero.

− Canaleta in situ, vía en placa.

− Colectores de hormigón.

− Tubería de fundición de 150mm.

En función de los caudales obtenidos, se comprueba la capacidad hidráulica de las

conducciones en las secciones consideradas, aplicando las ecuaciones de Manning

para régimen libre:

Siendo:

o V Velocidad en m/s

o R Radio hidráulico

o Sm Sección mojada

o Pm Perímetro mojado

o J Pendiente longitudinal media del colector en tanto por uno.

o n Coeficiente de rugosidad de Manning, que depende del material

con que esté fabricada la superficie interior del colector.

o Q Caudal en m3/s.

Los elementos se comprueban para los tramos de mayores caudales y condiciones

más desfavorables.

Dichos caudales han sido justificados en el anejo 6 de Climatología e Hidrología, a

continuación se muestran tablas resumen de los mismos.

CÁLCULO DE CAUDALES DE MÁXIMAS AVENIDASMÉTODO HIDROMETEOROLÓGICO ( Instrucción 5.2-IC Drenaje Superficial )

PROYECTO CONSTRUCTIVO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN SANT FELIÚ DE LLOBREGAT.

PERÍODO DE RETORNO CONSIDERADO: T = 50 años. Id ( T=50 ): 7,44 I1/Id : 11

LONGITUD ANCHO SUPERFICIE MÁXIMA Tc C I(50 años ) Qll (50 años) APORTACIÓN APORTACIÓN APORTACIÓN

m m m2 minutos mm/h l/s

CANAL-CAZ LATERALES 40,00 5,00 200,00 10 0,88 221,29 12,98

CANAL-CAZ ENTRECARRILES 40,00 1,67 66,72 10 0,88 221,29 4,33

ELEMENTO DE DRENAJE



CÁLCULO DE CAUDALES DE MÁXIMAS AVENIDASMÉTODO HIDROMETEOROLÓGICO ( Instrucción 5.2-IC Drenaje Superficial )

PROYECTO CONSTRUCTIVO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN SANT FELIÚ DE LLOBREGAT.

PERÍODO DE RETORNO CONSIDERADO: T = 50 años.

Id ( T= 50 ): 7,44 I1/Id : 11

CUENCA SUPERFICIE H L J Tc C I( 50 años ) Qll ( 50 años) Qll ( 50 años) VERTIENTE APORTACIÓN APORTACIÓN APORTACIÓN

m2 m Km m/m minutos mm/h m3/s l/s

Cunetas boquilla entradaMargen derechaP.K. 87+500-87+567 422 1,0 0,06 0,0156 10,00 0,88 221,216 0,02733 27,33Margen derechaP.K. 87+573-87+603 323 1,0 0,03 0,0333 10,00 0,88 221,216 0,02092 20,92Margen derechaP.K. 87+603-87+654 716 3,0 0,05 0,0588 10,00 0,88 221,216 0,04638 46,38Margen derechaP.K. 87+654-87+704 825 1,5 0,05 0,0300 10,00 0,88 221,216 0,05344 53,44Margen derechaP.K. 87+704-87+754 926 1,0 0,05 0,0200 10,00 0,88 221,216 0,05998 59,98Margen derechaP.K. 87+754-87+805 944 1,5 0,05 0,0294 10,00 0,88 221,216 0,06114 61,14Margen derechaP.K. 87+805-87+854 964 5,0 0,05 0,1020 10,00 0,88 221,216 0,06244 62,44Margen derechaP.K. 87+854-87+889 660 5,0 0,04 0,1429 10,00 0,88 221,216 0,04275 42,75Margen derechaP.K. 87+910-87+964 873 5,0 0,05 0,0926 10,00 0,88 221,216 0,05655 56,55Margen derechaP.K. 87+964-87+026 897 5,0 0,06 0,0806 10,00 0,88 221,216 0,05810 58,10Margen izquierdaP.K. 87+910-88+100 2.510 5,0 0,19 0,0263 10,17 0,88 219,342 0,16120 161,20Margen derechaP.K. 88+026-88+100 784 5,0 0,07 0,0676 10,00 0,88 221,216 0,05078 50,78Margen derechaP.K. 88+128-88+190 253 5,0 0,06 0,0806 10,00 0,88 221,216 0,01639 16,39

Margen izquierdaP.K. 88+100-88+282 3.596 5,0 0,18 0,0275 10,00 0,88 221,216 0,23292 232,92Margen derechaP.K. 88+100-88+282 902 5,0 0,18 0,0275 10,00 0,88 221,216 0,05842 58,42

EstaciónReja vent. Pozo Norte 100 0,5 0,02 0,0250 10,00 0,98 221,216 0,00722 7,22Reja vent. y cubierta F02 Pozo Sur 470 0,5 0,02 0,0250 10,00 0,98 221,216 0,03392 33,92

Se incluyen hojas justificativas de los cálculos efectuados y los resultados obtenidos.

COMPROBACIÓN HIDRÁULICA DEL CANAL-CAZ EN RÉGIMEN LIBRE

PROYECTO CONSTRUCTIVO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN SANT FELIÚ DE LLOBREGAT. A CALADO V

B H

PERÍODO DE RETORNO DE CÁLCULO: 50 AÑOS

Qll BASE ALTURA CALADO Sm Pm Rh MATERIAL n j Nº V QELEMENTO DE DRENAJE TIPO LLUVIA B A H V FROUDE LLUVIA DESAGÜE

l/s mm mm mm m2 m m Manning (/ 1) m/s l/s

CANAL-CAZ LATERALES LONGITUDINAL 12,98 250 50 1 1 41 0,012 0,365 0,032 HORMIGÓN 0,013 0,0200 1,75 1,10 12,98

CANAL-CAZ ENTRECARRILES LONGITUDINAL 4,33 250 50 1 1 21 0,006 0,310 0,018 HORMIGÓN 0,013 0,0200 1,67 0,76 4,33

TALUDES

COMPROBACIÓN HIDRÁULICA DE CUNETAS Y CANALETAS EN RÉGIMEN LIBRE

PROYECTO CONSTRUCTIVO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN SANT FELIÚ DE LLOBREGAT. A CALADO V

B H


TIPO Qll BASE ALTURA CALADO Sm Pm Rh MATERIAL n j Nº V QCUNETA LLUVIA B A H V FROUDE LLUVIA DESAGÜE

l/s mm mm mm m2 m m Manning (/ 1) m/s l/s

CUNETA RECTANGULAR LONG. 232,92 500 500 0 1 318 0,159 1,136 0,140 HORMIGÓN 0,013 0,0050 0,83 1,47 232,92

CANALETA PREFABRICADA LONG. 62,44 0 300 1 1 187 0,035 0,530 0,066 HORMIGÓN 0,013 0,0200 1,31 1,78 62,44HORMIGÓN POLÍMERO

CANALETA IN SITU LONG. 232,92 400 500 0 1 309 0,124 1,018 0,121 HORMIGÓN 0,013 0,0100 1,08 1,89 232,92VIA EN PLACA

TALUDES

COMPROBACIÓN HIDRÁULICA DE COLECTORES CIRCULARES EN RÉGIMEN LIBRE.

PROYECTO CONSTRUCTIVO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN SANT FELIÚ DE LLOBREGAT. α

CALADO


Qll Qll Qll D Nº CALADO ALPHA Sm Pm Rh MATERIAL n j Nº V QTRAMO OTROS ACUMULADO α FROUDE LLUVIA DESAGÜE

l/s COLECTORES l/s mm CONDUCTOS mm rad. grad. m2 m m COLECTOR Manning (/ 1) m/s l/s

291,34 0,00 291,34 400 1 325 2,246 128,682 0,109 0,898 0,122 HORMIGÓN 0,013 0,020 1,50 2,67 292,18

16,85 0,00 16,85 400 1 65 0,829 47,523 0,013 0,332 0,040 HORMIGÓN 0,013 0,020 1,59 1,27 16,85

96,72 0,00 96,72 400 1 DESAGÜE VERTICAL PVC

161,20 0,00 161,20 400 1 195 1,544 88,462 0,061 0,618 0,098 HORMIGÓN 0,013 0,026 1,92 2,66 161,20

211,98 0,00 211,98 400 1 186 1,503 86,103 0,057 0,601 0,095 PVC 0,008 0,020 2,73 3,69 211,98

17,31 0,00 17,31 150 1 85 1,709 97,915 0,010 0,256 0,040 FUNDICIÓN 0,010 0,020 1,82 1,67 17,31TUBOS DE FUNDICIÓN 150mm

DESAGÜE EN POZO BOMBEO 1


P.K. 87+910-88+100

CANAL DE LA INFANTA

COLECTOR


CONEXIÓN CANALETA-POZO

Margen izquierda



3. POZOS DE BOMBEO DEL TÚNEL

3.1. POZOS DE BOMBEO PREVISTOS

Se ha previsto la ejecución de tres Pozos de Bombeo del túnel, situados en los

siguientes puntos:

− POZO DE BOMBEO Nº 1.

Se sitúa en el PK 88+284. Recoge los siguientes caudales:

o Caudal de aguas pluviales procedentes de la boquilla de entrada del

túnel (PK 88+290).


Se sitúa en el Pozo de Salida de Emergencia, a la altura del PK 88+685.

Recoge los siguientes caudales:

o Caudal procedente de filtraciones en el tramo comprendido entre

boquilla de entrada del túnel y el pozo de bombeo nº 3.


Se sitúa en el PK 89+430. Recoge los siguientes caudales:

o Caudal de aguas pluviales procedentes de la boquilla de salida del

túnel (PK 89+840).

o Caudal procedente de filtraciones en el tramo comprendido entre el

pozo de bombeo nº 3 y la boquilla de salida del túnel.

El bombeo del agua almacenada en estos pozos se realizará a los siguientes puntos

en cada caso:

− POZO DE BOMBEO Nº 1. Bombeo sobre colector de la Ctra. Sansón a unos

20 m de distancia, a la altura del PK 88+284.

− POZO DE BOMBEO Nº 2. Bombeo sobre colector existente a unos 15 m de

distancia en la Pl. Can Llobera, a la altura del PK 88+700.

− POZO DE BOMBEO Nº 3. Bombeo sobre colector de la calle de Sant Llorenç,

situado a unos 20 m de distancia, a la altura del PK 89+425.

Para el cálculo de los caudales a bombear se considera el caudal que directamente

entra por las rampas de entrada y salida del túnel, el caudal que llega mediante

filtración y el posible caudal en caso de extinción de incendio. El volumen de los

pozos de bombeo se obtiene suponiendo una parada de bombas de 1,0 hora, para

un aguacero de 4,0 h de duración, y un período de retorno de 50 años.

Se prevé el bombeo de los siguientes caudales:

− Caudales de filtración.

− Caudales procedentes de las rampas de salida del túnel.

− Caudales procedentes de la extinción de incendios.

3.2. CAUDAL DE FILTRACIÓN.

En el BOE Núm. 310 del Viernes 25 de diciembre de 2009, se publicó La resolución

de 3 de diciembre de 2009, de la Secretaría de Estado de Cambio Climático, por la

que se formula Declaración de Impacto Ambiental del proyecto Integración del

ferrocarril en Sant Feliú de Llobregat, Barcelona. En ella, respecto al caudal de

filtración se expone que:

“Deberá estimarse el valor del drenaje permanente en la zona entre pantallas o túnel

en mina. Recomienda un caudal de filtración final máximo inferior a 0,17 l/s*km,

siendo el óptimo de 0,12 l/s*km”.

3.3. CAUDALES PROCEDENTES DE LAS RAMPAS DE ENTRADA Y SALIDA DEL TÚNEL

El estudio de los caudales correspondientes a la precipitación sobre la trinchera se

ha valorado análogamente al resto de cuencas en el anejo de Climatología e

Hidrología.



3.4. CAUDALES PROCEDENTES DE LAS EXTINCIÓN DE INCENDIOS

El pozo de bombeo número dos, que recoge aguas de filtración del túnel está

dimensionado además para un caudal de agua de 1.000l/min para la extinción de

incendios. Se ha considerado un tiempo de parada de las bombas de 1 hora de

duración.

3.5. CÁLCULO DEL VOLUMEN DE LOS POZOS DE BOMBEO

De acuerdo con los cálculos efectuados en el Anejo de Climatología e Hidrología, se

han obtenido los caudales de agua de aportación a los pozos de bombeo previstos,

para un aguacero de cuatro horas de duración y período de retorno de 50 años.

Además, se ha supuesto una parada de bombas de 1,0 hora de duración.

Se han obtenido los siguientes volúmenes para los pozos de bombeo:

CÁLCULO DEL VOLUMEN DE LOS POZOS DE BOMBEO

PROYECTO CONSTRUCTIVO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN SANT FELIÚ DE LLOBREGAT.PERÍODO DE RETORNO CONSIDERADO: T = 50 años.DURACIÓN AGUACERO: 4 horas.

ZONAS Qll ( 50 años) LONGITUD CAUDAL FECALES CAUDALDE APORTACIÓN m FILTRACIONES SANEAMIENTO INTERCEPTADO

APORTACIÓN l/s l/s/km ESTACIÓN l/s

Exterior Boquilla entrada 43,74 43,74 Exterior Boquilla salida 16,53 16,53 Reja ventilación estación Pozo Norte 1,08 2,40 3,48 Reja ventilación estación y cubierta F02 Pozo Sur 5,09 5,09 Incendio 1000l/min 16,66

FILTRACIONES POZO BOMBEO Nº 1-BOQUILLA ENTRADA P.K. 88+284 - 88+292 8,00 0,00 0,00 BOQUILLA ENTRADA-POZO BOMBEO Nº 2 P.K. 88+292 - 88+685 393,00 0,17 0,07 POZO BOMBEO Nº 2-POZO BOMBEO Nº 3 P.K. 88+685 - 89+430 745,00 0,17 0,13 POZO BOMBEO Nº 3-BOQUILLA SALIDA P.K. 89+430 - 89+840 410,00 0,17 0,07

SITUACIÓN CAUDAL BOMBEO TIEMPO VOLUMEN VOLUMENP.K. l/s PARADA BOMBAS DEPÓSITO BOMBEO DEPÓSITO BOMBEO

POZOS DE BOMBEO TÚNEL h NECESARIO PROYECTADOPOZO DE BOMBEO Nº 1 88+284 43,74 l/s 1 157 m3 300 m3POZO DE BOMBEO Nº 2 88+685 16,85 l/s 1 61 m3 120 m3POZO DE BOMBEO Nº 3 89+430 16,60 l/s 1 60 m3 200 m3

POZOS DE BOMBEO ESTACIÓNPOZO DE BOMBEO NORTE (F03) 89+430 3,48 l/s SE DISPONE GRUPO ELECTRÓGENOPOZO DE BOMBEO SUR (F04) 89+430 5,09 l/s SE DISPONE GRUPO ELECTRÓGENO

3.6. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE BOMBEO

En cada pozo de bombeo se disponen tres grupos electrobomba sumergible, dos

alternativas y otra de emergencia.

Las dos bombas alternativas del pozo de drenaje serán las que realicen la extracción

del agua en condiciones normales de funcionamiento. Si una de estas bombas que

está en funcionamiento no achica lo suficiente y el nivel sigue subiendo, actuará la

sonda del nivel dando alarma y entrando en funcionamiento la segunda bomba

alternativa. Si las dos bombas alternativas no pudieran con el caudal de agua,

entraría de forma automática la bomba de emergencia, funcionando las tres bombas

simultáneamente.

Tanto las bombas alternativas como la de emergencia, podrán ser puestas en

marcha manualmente desde los cuadros de mando correspondientes. El arranque

de bombas será automático en función de los niveles ubicados en el pozo de

bombeo, o manual por pulsadores al efecto situados en un cuadro de mando en

cabina del jefe de estación y también en el propio cuadro de fuerza a pie de bombas.

Desde las bombas hasta el punto de desagüe, en los colectores previstos, se

instalarán las tuberías correspondientes, con los elementos de seguridad y de

control necesarios para el funcionamiento de la instalación. El disponer de tres

unidades de bombeo para cada desagüe, permite flexibilizar el uso de los bombeos

en casos de caudales menores. De este modo, se racionaliza el funcionamiento,

dando alternancia de uso a cada equipo, consiguiendo un mantenimiento óptimo.

Los cálculos de dimensionamiento de las bombas se realizan considerando el

funcionamiento simultáneo de dos bombas, es decir cada bomba impulsará la mitad

del caudal correspondiente a un aguacero de duración igual al tiempo de

concentración, con un período de retorno de 50 años, que llega al pozo de bombeo.

El cálculo de estos caudales está reflejado en la tabla incluida en el Anejo de

Climatología e Hidrología y que a continuación se muestra de nuevo:



CÁLCULO DE LOS CAUDALES DE BOMBEO

PROYECTO CONSTRUCTIVO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN SANT FELIÚ DE LLOBREGAT.PERÍODO DE RETORNO CONSIDERADO: T = 50 años.

ZONAS Qll ( 50 años) LONGITUD CAUDAL REJAS DE CAUDALDE APORTACIÓN m FILTRACIONES VENTILACIÓN INTERCEPTADO

APORTACIÓN l/s l/s/km l/s



SITUACIÓN CAUDAL BOMBEOP.K. l/s

POZOS DE BOMBEO TÚNELPOZO DE BOMBEO Nº 1 88+284 291,34 l/sPOZO DE BOMBEO Nº 2 88+685 16,85 l/sPOZO DE BOMBEO Nº 3 89+430 96,72 l/s

POZOS DE BOMBEO ESTACIÓNPOZO DE BOMBEO NORTE (F03) 89+430 9,62 l/sPOZO DE BOMBEO SUR (F04) 89+430 33,92 l/s

CÁLCULO DEL BOMBEO 1 DEL TÚNEL

1.- DATOS DE CÁLCULO.

Caudal de agua a elevar Q (l/s) 145,67 l/s.Cota de la aspiración Ha (m) 0,00 m.Cota del vertido Hr (m) 11,00 m.Longitud de la tuberia (Asp. + Imp.) L (m) 25,00 m.Nº de Codos en la instalación 2Nº de Válvulas de Retención 1Rendimiento del motor Rm 0,80 %Tipo de Tubería Acero galvanizadoDiámetro comercial de la tubería D (mm) 200 mm.

2.- CÁLCULO DE LA ALTURA MANOMÉTRICA Hm.

Se utiliza la fórmula de Prandtl-Colebrook para el cálculo de la pérdida de carga en tuberías:

Q= (Π∗D2/4*109/2)*(-2*log((2,51*109/2*ν/D*(2*g*j*D)1/2+K/3,71*D))*(2*g*j*D)1/2

Pérdidas de carga en la tubería de impulsión.

TuberíaDiámetro (mm) 200 mm.Caudal (l/s) 145,67 l/s.Longitud de la tubería (m) 25,00 m.K 0,000015ν a 15º en m2/seg 1,148E-06 m2/s.Velocidad (m/s) 4,64 m/s.Caudal (l/s) 145,67 l/s.

J (m/m) 0,06621 m/m.pérdida (m.) 1,66 m.

Codos Diámetro (mm) 200,0 mm.Caudal (l/s) 145,67 l/s.Longitud equivalente por codo (m.) 4 m.Nº de codos 2K 0,0000150Velocidad (m/s) 4,64 m/s.J (m/m) 0,06621 m/m.

pérdida (m.) 0,53 m.

Válvula de retención Diámetro (mm) 200,0 mm.Caudal (l/s) 145,67 l/s.Longitud equivalente por válvula (m 4 m.Nº de válvulas 1K 0,0000150Velocidad (m/s) 4,64 m/s.J (m/m) 0,06621 m/m.


PERDIDA DE CARGA EN LA TUBERIA (M) 2,45

ALTURA MANOMETRICA (Hm) = = PÉRDIDAS DE CARGA + ( Hr - Ha) + V2/2g 14,55 m

TOMAMOS Hm = 15,00 m



3.- CÁLCULO DE LA POTENCIA DEL MOTOR DE LA BOMBA.

La potencia del motor viene determinada por la expresión:

Q(l/s) * Hm(m)75 * Rm

POTENCIA DEL MOTOR Pm (CV) = 36,418 CV

Se disponen tres bombas, dos alternativas y una de emergencia.

Cada una con motor de : 38 CV

27,97 Kw

Pm =









J (m/m) 0,00154 m/m.pérdida (m.) 0,04 m.












Q(l/s) * Hm(m)75 * Rm




2,94 Kw

Pm =









J (m/m) 0,03561 m/m.pérdida (m.) 0,89 m.












Q(l/s) * Hm(m)75 * Rm




10,30 Kw

Pm =

En previsión de que en caso de fallo de las bombas de los pozos laterales el agua

fluirá hasta el pozo número 2, todas las electrobombas se dimensionan con 40CV de

potencia para todos los pozos.



4. POZOS DE BOMBEO DE LA ESTACIÓN

4.1. POZOS DE BOMBEO PREVISTOS

Se ha previsto la ejecución de dos Pozos de Bombeo en la estación, situados en los

siguientes puntos:

− POZO DE BOMBEO NORTE.

Se sitúa en el lado Norte. Recoge los siguientes caudales:

o Caudal de aguas pluviales procedentes de la rejilla de ventilación Este.

o Caudal de aguas de saneamiento de la estación.

− POZO DE BOMBEO SUR.

Se sitúa en el lado Sur. Recoge los siguientes caudales:

o Caudal de aguas pluviales procedentes de la rejilla de ventilación

Oeste.

o Caudal de aguas pluviales procedente cubierta de la estación.

4.2. CAUDALES PROCEDENTES DE LAS REJAS DE VENTILACIÓN

Las aperturas de ventilación (dos unidades rectangulares de 10,0 x 3,0 m cada una),

captarán agua por la precipitación vertical directa sobre las mismas. Se ha

considerado un área de influencia total de 100m2 en cada rejilla, para incluir posibles

entradas de agua de lluvia que precipite sobre el pavimento contiguo a las rejillas.

La salida de emergencia prevista se encuentra cubierta, por lo que no se prevé

ninguna entrada de agua por esta zona.

Los caudales correspondientes a la precipitación sobre las rejillas de ventilación se

han cuantificado análogamente al resto de cuencas en el anejo de Climatología e

Hidrología.

4.3. CAUDALES PROCEDENTES DE CUBIERTA DE LA ESTACIÓN

La superficie de la cubierta estación considerada es de 370m2 cuyas aguas en caso

de lluvia se conducen hasta el pozo Sur mediante bajantes.

Los caudales correspondientes a la precipitación sobre dicha cubierta se han

cuantificado análogamente al resto de cuencas en el anejo de Climatología e

Hidrología.

4.4. CAUDALES PROCEDENTES DE SANEAMIENTO DE LA ESTACIÓN

El caudal se saneamiento de la estación considerado es de 2,4l/s. su justificación se

encuentra en el Anejo nº17. Estaciones.2.-Estación Soterrada. Instalaciones.

4.5. CÁLCULO DEL VOLUMEN DE LOS POZOS DE BOMBEO

Los pozos de bombeo de la estación están conectados al grupo electrógeno de la

misma. Por lo que no se dimensionan los pozos considerando un tiempo de parada

de las bombas de 1 hora por corte del suministro eléctrico.



CÁLCULO DEL VOLUMEN DE LOS POZOS DE BOMBEO

PROYECTO CONSTRUCTIVO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN SANT FELIÚ DE LLOBREGAT.PERÍODO DE RETORNO CONSIDERADO: T = 50 años.DURACIÓN AGUACERO: 4 horas.

ZONAS Qll ( 50 años) LONGITUD CAUDAL FECALES CAUDALDE APORTACIÓN m FILTRACIONES SANEAMIENTO INTERCEPTADO

APORTACIÓN l/s l/s/km ESTACIÓN l/s



SITUACIÓN CAUDAL BOMBEO TIEMPO VOLUMEN VOLUMENP.K. l/s PARADA BOMBAS DEPÓSITO BOMBEO DEPÓSITO BOMBEO

POZOS DE BOMBEO TÚNEL h NECESARIO PROYECTADOPOZO DE BOMBEO Nº 1 88+284 43,74 l/s 1 157 m3 300 m3POZO DE BOMBEO Nº 2 88+685 16,85 l/s 1 61 m3 120 m3POZO DE BOMBEO Nº 3 89+430 16,60 l/s 1 60 m3 200 m3

POZOS DE BOMBEO ESTACIÓNPOZO DE BOMBEO NORTE (F03) 89+430 3,48 l/s SE DISPONE GRUPO ELECTRÓGENOPOZO DE BOMBEO SUR (F04) 89+430 5,09 l/s SE DISPONE GRUPO ELECTRÓGENO

4.6. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE BOMBEO

En cada pozo de bombeo se disponen dos electrobombas sumergible, alternativas.

Las dos bombas alternativas del pozo Norte se proyectan de tipo Vortex para la

impulsión de aguas fecales y pluviales. Si una de estas bombas que está en

funcionamiento no achica lo suficiente y el nivel sigue subiendo, actuará la sonda del

nivel dando alarma y entrando en funcionamiento la segunda bomba.

Las dos bombas, podrán ser puestas en marcha manualmente desde los cuadros de

mando correspondientes. El arranque de bombas será automático en función de los

niveles ubicados en el pozo de bombeo, o manual por pulsadores al efecto situados

en un cuadro de mando en cabina del jefe de estación y también en el propio cuadro

de fuerza a pie de bombas.

Desde las bombas hasta el punto de desagüe, en los colectores previstos, se

instalarán las tuberías correspondientes, con los elementos de seguridad y de

control necesarios para el funcionamiento de la instalación. El disponer de tres

unidades de bombeo para cada desagüe, permite flexibilizar el uso de los bombeos

en casos de caudales menores. De este modo, se racionaliza el funcionamiento,

dando alternancia de uso a cada equipo, consiguiendo un mantenimiento óptimo.

Los cálculos de dimensionamiento de las bombas se realizan considerando el

funcionamiento de una única bomba, es decir cada bomba será capaz de impulsar

todo el caudal correspondiente a un aguacero de duración igual al tiempo de

concentración, con un periodo de retorno de 50 años, que llega al pozo de bombeo.

El cálculo de estos caudales está reflejado en la tabla incluida en el Anejo de

Climatología e Hidrología y que a continuación se muestra de nuevo:

CÁLCULO DE LOS CAUDALES DE BOMBEO

PROYECTO CONSTRUCTIVO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN SANT FELIÚ DE LLOBREGAT.PERÍODO DE RETORNO CONSIDERADO: T = 50 años.

ZONAS Qll ( 50 años) LONGITUD CAUDAL REJAS DE CAUDALDE APORTACIÓN m FILTRACIONES VENTILACIÓN INTERCEPTADO

APORTACIÓN l/s l/s/km l/s



SITUACIÓN CAUDAL BOMBEOP.K. l/s

POZOS DE BOMBEO TÚNELPOZO DE BOMBEO Nº 1 88+284 291,34 l/sPOZO DE BOMBEO Nº 2 88+685 16,85 l/sPOZO DE BOMBEO Nº 3 89+430 96,72 l/s

POZOS DE BOMBEO ESTACIÓNPOZO DE BOMBEO NORTE (F03) 89+430 9,62 l/sPOZO DE BOMBEO SUR (F04) 89+430 33,92 l/s



CÁLCULO DEL BOMBEO NORTE DE LA ESTACIÓN








J (m/m) 0,01357 m/m.pérdida (m.) 0,95 m.












Q(l/s) * Hm(m)75 * Rm




2,94 Kw

Pm =

CÁLCULO DEL BOMBEO SUR DE LA ESTACIÓN








J (m/m) 0,01874 m/m.pérdida (m.) 0,94 m.












Q(l/s) * Hm(m)75 * Rm


Se disponen dos bombas alternativas.


5,89 Kw

Pm =



5. RESPUESTA AL INFORME EMITIDO POR LA AGÈNCIA

CATALANA DE L’AIGUA

En el Apendice 1 se adjunta informe emitido por la Agència Catalana de l’Aigua,

recibido en el Ministerio de Fomento con fecha de 27-05-2009 y relativo al

expediente UDPH2009002200 (“Estudio Informativo de Integración del Ferrocarril en

Sant Feliu de Llobregat (Barcelona)”).

Las consideraciones planteadas por la agencia en dicho informe y las respuestas a

las mismas, relativas a la hidrología y el drenaje, en el escrito que se envió

contestando a dichas consideraciones, se exponen a continuación.

5.1. RESPUESTAS A LAS CONSIDERACIONES DE HIDROLOGÍA SUPERFICIAL

Consideración de la ACA: Deberá justificarse la continuidad de la cobertura

asociada al torrente del Escorxador por encima de la futura estación, situada a la

altura de la Plaça de l’Estació.

Respuesta: Del estudio realizado, se deduce que la zona de la futura estación no es inundable. Se adjunta con este escrito el documento que lo justifica.

Consideración de la ACA: En caso de que la alternativa 1 resulte escogida, deberá

justificarse que no se afecta a la riera de la Salut durante la fase de ejecución de las

obras.

Respuesta: El método constructivo seleccionado es el más adecuado para

minimizar las afecciones y reducir los movimientos del terreno a valores admisibles

por las estructuras que se sitúen en superficie. Para el paso bajo estructuras a

proteger, se reducirá la longitud del pase en un 50%, pasando del valor habitual de

2,5 m a 1,25 m. Por otro lado, en el caso de que no sea posible reducir los

movimientos a valores admisibles, se propondrán los tratamientos de terreno

necesario para disminuir los asientos hasta valores tolerables. Así, en el caso

particular del Colector de la Salut, se reducirá la longitud del avance al valor indicado

1,25 m, y se realizarán tratamientos del terreno desde superficie y desde el interior

del túnel para mejorar las características del terreno existente entre el colector y la

clave del túnel. El objeto de los tratamientos será conseguir asientos inferiores a 1,5

cm, distorsiones angulares inferiores al 0,05 %, y deformaciones horizontales

unitarias inferiores al 0,15 %.

Consideración de la ACA: Las obras propuestas incluyen una rectificación de la

rasante de la riera de Pahissa para el paso del túnel ferroviario por debajo de la

misma, por lo que deberá justificarse si dicha rectificación implica una modificación

de las condiciones hidráulicas en las que se informó favorablemente por esta

Agencia la cobertura ejecutada dentro del marco del desarrollo urbanístico del Sector

Bon Salvador.

Respuesta: Como consecuencia del cambio en la rasante de manera puntual a su

paso sobre el túnel ferroviario, y la eliminación del cuenco amortiguador, se evitan

los cambios de regímenes hidráulicos. La modificación propuesta, mantiene el

régimen rápido en todo el trazado de la riera.

Se adjunta en la siguiente tabla el análisis hidráulico de la sección propuesta para la

riera de Pahissa, a su paso sobre el túnel ferroviario.

COMPROBACIÓN HIDRÁULICA DE MARCOS DE HORMIGÓN EN RÉGIMEN LIBRE

ESTUDIO INFORMATIVO: INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN SANT FELIÚ DE LLOBREGAT.PERÍODO DE RETORNO CONSIDERADO: T = 500 años.

Qll SECCIÓN ANCHO ALTO CALADO Sm Pm Rh n j Nº V QOBRA DE DRENAJE CAUDAL PENDIENTE FROUDE VELOCIDAD CAUDAL

m3/s m m m m2 m m Manning (/ 1) m/s m3/s

Riera de Pahissa 110.00 RECTANGULAR 15.75 5.00 1.231 19.394 18.213 1.065 0.013 0.0050 1.63 5.67 110.00

La cota de la lámina de agua a su paso por el túnel ferroviario es de 1,23m sobre la

rasante del encauzamiento propuesto, siendo la altura de la sección del cauce

previsto de más de 5m. Por tanto, el encauzamiento propuesto tiene capacidad

hidráulica suficiente para el caudal planteado de 110m3/s para periodo de retorno de

500 años.



5.2. RESPUESTAS A LAS CONSIDERACIONES DE HIDROLOGÍA SUBTERRÁNEA

Desde el punto de vista de la hidrología subterránea, de cara a la redacción del

Proyecto Constructivo:

Consideración de la ACA: Deberán precisarse las cotas de empotramiento de las

pantallas y se definirán detalladamente los procesos constructivos previstos.

Respuesta: En el Proyecto Constructivo se especificarán de manera detallada las

cotas de empotramiento de las pantallas y los procesos constructivos de las mismas.

Consideración de la ACA: Durante la redacción del proyecto se está realizando un

seguimiento de la profundidad registrada en los niveles freáticos. De cara a la

afección del proyecto al flujo subterráneo, además se tendrá en cuenta otros puntos

de control regional.

Respuesta: En base a los puntos de control regionales localizados se realizará un

análisis hidroquímico de la calidad de las aguas. Con estos datos de los puntos de

control regional existentes, bibliografía específica y los datos aportados por la

campaña de campo ejecutada en fase de proyecto, se definirán los parámetros

hidrogeológicos representativos del acuífero de la zona de estudio.

Consideración de la ACA: Se deberá incluir un análisis hidrogeológico que

contemple las indicaciones que figuran en el punto 2 del apartado “Consideraciones

hidrología subterránea”.

Respuesta: Se está finalizando un inventario de puntos de agua existentes en la

zona que puedan quedar dentro del radio de influencia de un posible escape.

Consideración de la ACA: Deberá estimarse el valor del drenaje permanente en la

zona entre pantallas o túnel en mina teniendo en cuenta que, finalizadas las obras

de soterramiento, la Agencia recomienda que el caudal de infiltración final máximo

sea inferior a 0,17 l/s*km, siendo el valor óptimo de 0,012l/s*km

Respuesta: Se ha comprobado que la profundidad a la que se ha registrado el nivel

freático en la zona de estudio es mucho mayor que el empotramiento máximo de las

pantallas, por lo que se desestima que el flujo del agua subterránea pueda verse

afectado por las obras proyectadas.


PROYECTO CONSTRUCTIVO PARA LA INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN SANT FELIÚ DE LLOBREGAT. (BARCELONA)

Apéndice 1.Informe de la Agència Catalana de l’Aigua.


PROYECTO CONSTRUCTIVO PARA LA INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN SANT FELIÚ DE LLOBREGAT. (BARCELONA) Página nº 19

20111019 anejo nº 12 drenaje · elemento de drenaje tipo lluvia ba hv froude lluvia desagÜe l/s...

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