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3076-PC-AX-11-DTE-IMPE-HIDRO-DREN-ED1.DOC ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE.

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PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA

ANEJO Nº 11.

IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE.

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PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA

ÍNDICE

1.  INTRODUCCIÓN 1 

2.  CLIMATOLOGÍA 2 2.1.  INTRODUCCIÓN 2 2.2.  PLUVIOMETRÍA 4 2.3.  RÉGIMEN TÉRMICO 7 2.4.  RELACIÓN ENTRE PRECIPITACIÓN Y TEMPERATURA 13 

2.4.1. Diagrama Ombrotérmico 13 2.4.2. Diagrama de Termohietas 14 

2.5.  CLASIFICACIÓN CLIMÁTICA 15 2.5.1. Factor pluviométrico de Lang 15 2.5.2. Índice termo-pluviométrico de Dantin-Revenga 17 2.5.3. Índice de Emberger 18 2.5.4. Índice de sequedad estival de Giacobbe 19 2.5.5. Clasificación climática de Papadakis 20 

2.6.  DIAS ÚTILES DE TRABAJO 22 2.6.1. Definiciones 22 2.6.2. Coeficiente de reducción por condiciones climáticas durante los

trabajos 22 2.6.3. Cálculo de los días trabajables para cada clase de obra 23 

3.  HIDROLOGÍA 30 3.1.  Delimitación de las cuencas interceptadas y de sus características físicas. 32 3.2.  PERÍODOS DE RETORNO 32 3.3.  Umbral de escorrentía 33 3.4.  Precipitación Máxima Diaria 34 3.5.  CURVAS de INTENSIDAD – DURACIÓN 36 3.6.  COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA 37 3.7.  Caudales obtenidos para cada cuenca 37 

4.  DRENAJE. DESCRIPCIÓN GENERAL. 39 

5.  DRENAJE TRANSVERSAL 39 5.1.  Descripción de las obras proyectadas 39 5.2.  Método de cálculo de la capacidad de las pequeñas obras de drenaje 40 

5.2.1. Comprobación hidráulica de las obras proyectadas 43 5.3.  Aterramientos 44 5.4.  Erosiones 45 

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6.  DRENAJE LONGITUDINAL 46 6.1.  Drenaje de la plataforma 46 6.2.  Drenaje de las áreas adyacentes 47 6.3.  Descripción de la red de drenaje longitudinal proyectada 47 

6.3.1. Drenaje en el falso túnel de la Boca Sur. 47 6.3.2. Drenaje del Túnel 47 6.3.3. Drenaje en el falso túnel de la Boca Norte. 49 6.3.4. Drenaje de la Estación. 49 6.3.5. Drenaje de la zona tras la estación. 49 

6.4.  Caudales de cálculo en las obras de drenaje longitudinal 49 6.5.  Cálculo de la red de drenaje longitudinal. 50 

6.5.1. Cunetas de guarda en desmonte y pie de terraplén 50 6.5.2. Bajantes escalonada 51 6.5.3. Arquetas 52 6.5.4. Canalón de la cubierta de la Estación 53 6.5.5. Cubierta sobre vestíbulo de entrada a la estación 53 6.5.6. Tabla resumen de los elementos de drenaje longitudinal 53 

APÉNDICE Nº 1: PLANOS 55 

APÉNDICE Nº 2: DATOS METEOROLÓGICOS 57 

APÉNDICE Nº 3: TABLAS, MAPAS Y ÁBACOS HIDROLÓGICOS 79 

MÉTODO GFA-DFG 2007 (1 DE 4) 85 

MÉTODO GFA-DFG 2007 (2 DE 4) 86 

APÉNDICE Nº 4: TABLAS DE CÁLCULO DE CAUDALES 88 

APÉNDICE Nº 5: HOJAS DE CÁLCULO DE OBRAS DE DRENAJE 99 

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1. INTRODUCCIÓN

El objeto del presente anejo es la descripción climatológica e hidrológica del emplazamiento del presente Proyecto Constructivo del tramo de Ermua de la Línea de Ferrocarril de la línea férrea Bilbao-Donostia de Euskotren, y la descripción del proceso de diseño y dimensionamiento de los elementos de drenaje proyectados en él.

El objeto del estudio climatológico es triple: por un lado la determinación de los días aprovechables en la ejecución de las obras con un criterio probabilístico y basado en los datos climáticos disponibles. Por otro, se ha realizado la clasificación climática de la zona y, por último, ha servido como soporte básico para la estimación de crecidas de diseño en los cauces del drenaje natural interceptados.

Los caudales de diseño han sido calculados en los diversos elementos que componen el drenaje para diferentes periodos de retorno, según la importancia de los daños que ocasionaría una potencial insuficiencia de los mismos durante una avenida. Se ha partido de la información disponible (datos del la Agencia Estatal de Meteorología, Datos de Publicaciones de Organismos Oficiales, Cartografía oficial y procedente de la restitución específica realizada con motivo de este proyecto,..).

NUMERO TIPO ESTACIÓN SERIE DISPONIBLE

SERIE COMPLETA

ALTITUD (m) LONGITUD LATITUD

1049U T,P ERMUA 1982-2006 22 240 02-30-29W 43-11-28N

1050 T,P EIBAR-Banco de Pruebas 1945-1997 36 121 02-28-14W 43-11-08N

1049O T,P ELGUETA Aixola 1983-2008 20 262 02-30-26W 43-09-50N

1069C T,P GARAI- Iberduero 1986-1995 8 300 02-36-37W 43-11-50N

1070 T,P ABADIÑO “Mendiola” 1967-2002 30 160 02-36-47W 43-08-30N

Inicialmente y tras localizar geográficamente las estaciones meteorológicas próximas, se observa en el plano número 1 del Apéndice nº 1 de este anejo que todas las cuencas analizadas en este proyecto constructivo se encuentran localizadas dentro del polígono de Thiessen de la estación 1049U-Ermua. Aunque se disponen de ella datos completos de sólo 22 años, se obtendrán datos más reales del tramo en estudio y no será necesario ponderarlos con los resultados obtenidos por otras estaciones meteorológicas.

El estudio de caudales se ha realizado siguiendo a su vez distintos métodos (Método Racional Modificado, Normas BAT y gráficos de caudales específicos del Plan Hidrológico del Norte III), habiendo optado por la consideración posterior de los valores máximos obtenidos por los distintos métodos seguidos.

Finalmente os elementos de drenaje del proyecto constructivo se dimensionan l con criterios de funcionalidad, durabilidad y mantenimiento prácticamente nulo.

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2. CLIMATOLOGÍA

2.1. INTRODUCCIÓN

En este capítulo se analizan las principales variables climatológicas disponibles con el fin de obtener las clasificaciones climáticas de la zona donde se va a proyectar la variante de Ermua. Los datos disponibles proceden de las siguientes fuentes documentales:

Agencia Estatal de Meteorología: de esta agencia se ha recopilado el conjunto principal de variables meteorológicas más actualizadas y completas existentes en las estaciones termo-pluviométricas de la zona.

Ministerio de Obras Públicas, Transportes y Medio Ambiente: se han consultado las siguientes publicaciones:

"Guía para la elaboración de estudios del medio físico: contenido y metodología".

“Caracterización agroclimática del País Vasco”. Dirección General de la Producción Agraria. Madrid, 1.989.

Las siguientes variables climáticas han sido analizadas:

• Precipitaciones

- Precipitación media mensual y anual

- Precipitación máxima diaria

- Precipitación máxima mensual

• Diario meteorológico

- Número de días de lluvia

- Número de días de nieve

- Número de días de granizo

- Número de días de tormenta

- Número de días con precipitación ≥ 1 mm

- Número de días con precipitación ≥ 10 mm

- Número de días con precipitación ≥ 30 mm

- Número de días de helada

- Número de días con temperatura mínima ≤ -5ºC

- Número de días con temperatura máxima ≥ 25ºC

- Número de días con temperatura máxima≥ 30ºC

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• Temperaturas

- Temperatura media mensual y anual

- Temperatura media de las mínimas

- Temperatura media de las máximas

- Temperatura mínima absoluta

- Temperatura máxima absoluta

- Oscilación de las temperaturas medias mensuales

- Oscilación de las temperaturas extremas mensuales

- Oscilación verano-invierno de las temperaturas medias

- Oscilación verano-invierno de las temperaturas medias y extremas

Todas estas series se han obtenido a partir de la información contenida en los datos facilitados por la AEMET, que cubren un amplio período de tiempo.

La situación de las estaciones consultadas y sus principales características se presentan en el cuadro adjunto.

NUMERO TIPO ESTACIÓN SERIE DISPONIBLE

SERIE COMPLETA

ALTITUD (m) LONGITUD LATITUD

1049U TP ERMUA 1982-2006 22 240 02-30-29W 43-11-28N

1050 TP EIBAR-Banco de Pruebas 1945-1997 36 121 02-28-14W 43-11-08N

1049O TP ELGUETA Aixola 1983-2008 20 262 02-30-26W 43-09-50N

1069C TP GARAI- Iberduero 1986-1995 8 300 02-36-37W 43-11-50N

1070 TP ABADIÑO “Mendiola” 1967-2002 30 160 02-36-47W 43-08-30N

TP = ESTACIÓN TERMO-PLUVIOMÉTRICA

P = ESTACIÓN PLUVIOMÉTRICA

Inicialmente y tras localizar geográficamente las estaciones meteorológicas próximas, se observa en el plano número 1 del Apéndice nº 1 de este anejo que todas las cuencas analizadas en este proyecto constructivo se encuentran localizadas dentro del polígono de Thiessen de la estación 1049U-Ermua. Aunque se disponen de ella datos completos de sólo 22 años, se obtendrán datos más reales del tramo en estudio y no será necesario ponderarlos con los resultados obtenidos por otras estaciones meteorológicas. Por tanto, de las estaciones indicadas en la tabla superior, se ha seleccionado la nº 1049U Ermua para la realización de los estudios pluviométrico, termométrico y caracterización climática

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2.2. PLUVIOMETRÍA

En el cuadro adjunto se presenta un resumen con las precipitaciones de la estación de Ermua que caracteriza el régimen pluviométrico de la zona por la que discurre el trazado de la variante.

ESTACIÓN PRECIPITACIÓN [mm]

MEDIA ANUAL MÁXIMA DIARIA MES / AÑO

1049U. ERMUA 1.369,7 141,8 ABRIL / 1993

La estación presenta un valor alto de precipitación media anual característica de su situación en la Península Húmeda.

Los meses en los que se recogen mayores precipitaciones son noviembre y diciembre. El valor de la máxima precipitación diaria también es alto con una punta de 141,8 mm en el mes de Abril de 1993. Las precipitaciones máximas registradas, se producen con mayor frecuencia en los meses de Noviembre, Enero y Octubre, aunque también se producen sucesos extremales en los meses de primavera, especialmente en el mes de Junio.

El número medio de días al año en los que se supera los valores de precipitación de 1 mm, 10 mm y 30 mm, en la estación Ermua, son:

ESTACIÓN Nº DIAS AL AÑO PRECIPITACIÓN ≥

1 mm 10 mm 30 mm

1049U. ERMUA 130 48 10

En el Apéndice Nº2 se estudian los valores medios mensuales de esta variable y su distribución a lo largo del año y se presentan las matrices de datos disponibles de precipitaciones mensuales y anuales con sus medias correspondientes.

A continuación, se presentan cuatro gráficos con las precipitaciones medias mensuales, las precipitaciones totales anuales, las precipitaciones máximas medias diarias y el número medio de días, por meses, en los que se han registrado una lluvia superior a los tres valores indicados, en la estación seleccionada.

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PRECIPITACIONES MEDIAS MENSUALES

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

180.0

200.0

Prec

ipita

ción

(mm

.)

1049U 154.7 150.4 120.2 162.2 109.8 62.0 58.4 78.2 87.1 125.5 174.1 161.7

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

PRECIPITACIONES MÁXIMAS DIARIAS

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

Prec

ipita

ción

(mm

.)

1049U 57.6 55.5 61.5 141.8 72.1 83.2 61.0 69.0 61.6 85.6 80.7 120.0

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

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PRECIPITACIONES MEDIAS ANUALES

600700800900

1000110012001300140015001600170018001900

83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05

Periodo (años)

Pre

cipi

taci

ón (m

m.)

MEDIA MENSUAL DE DIAS CON LLUVIA SUPERIOR A UN VALOR DADO

0

2

4

6

8

10

12

14

16

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

DP10 DP100 DP300

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2.3. RÉGIMEN TÉRMICO

A continuación se presentan los cuadros y figuras con los datos de las temperaturas medias, máximas y mínimas absolutas y, máximas y mínimas medias; registradas en la estación seleccionada para el presente estudio.

Para el estudio termométrico se ha seleccionado la estación 1049U Ermua situada en el entorno del proyecto, y con amplia serie de registros disponible.

Las series completas se presentan en el Apéndice 4.

a) Temperaturas medias

En la tabla y gráficos adjuntos se presenta la evolución de la temperatura media mensual y anual en la estación considerada.

TEMPERATURA MEDIA MENSUAL

EST. Nº ENE FEB MAR ABR MAY JU

N JUL AGO SEP OCT NOV DIC MEDIA ANUAL

1049U 7,0 7,6 9,7 10,9 14,5 17,3 18,4 20,1 17,6 14,7 10,1 7,9 13,0

La temperatura media anual es de 13,0 ºC; oscilando entre los 7,0 ºC del mes de Enero y los 20,1 del mes de Agosto. Con estos datos registrados se observa que la temperatura media tiene poca oscilación entre los meses más fríos y más cálidos, manteniéndose en valores templados durante todo el año.

b) Temperaturas máximas y mínimas

En la tabla adjunta se presentan las medias de las máximas y mínimas, así como las máximas y mínimas y sus correspondientes medias de la estación de Ermua:

TEMPERATURAS MÁXIMAS Y MÍNIMAS. ESTACION 1049U-ERMUA

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC MAX./ MED.

MEDIA DE LAS MAX. ABSOLUTAS

18,0 19,8 23,6 25,6 29,6 32,6 34,1 34,3 31,9 26,5 21,3 18,3

MEDIA DE LAS MAX. MEDIA

11,3 12,2 14,9 15,9 19,8 22,4 24,7 25,7 22,9 19,4 14,1 12,0 17,9

MAXIMA ABSOLUTA 24,0 25,0 30,0 30,5 36,0 39,0 39,0 44,0 39,0 32,0 27,0 23,0 44,0

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TEMPERATURAS MÁXIMAS Y MÍNIMAS. ESTACION 1049U-ERMUA

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC MAX./ MED.

MEDIA DE LAS MIN. ABSOLUTAS

-3,1 -2,6 -1,5 0,4 3,5 6,8 8,7 9,2 7,2 3,4 -0,3 -2,4 2,4

MEDIA DE LAS MIN. MEDIA

2,7 3,0 4,5 5,8 9,2 12,2 13,8 14,5 12,1 9,9 6,0 3,8 8,1

MINIMA ABSOLUTA -14 -9,0 -7,0 -4,0 -1,0 4,0 4,0 5,0 4,0 0,0 -5,5 -7,0 -14,0

La máxima absoluta se registró en el mes de Agosto del año 2003 con 44,0 ºC, el valor medio de las máximas medias es de 17,1 ºC. La mínima absoluta fue –14,0 ºC en el mes de Enero de 1985; mientras que la media de las mínimas media es de 7,7 ºC.

c) Oscilación de las temperaturas

Se han realizado las siguientes oscilaciones:

Oscilación máxima mensual

Oscilación de las temperaturas extremas medias mensuales

Se ha considerado el verano formado por los meses de Julio, Agosto y Septiembre mientras que el invierno se ha considerado formado por Diciembre, Enero y Febrero, pues representan los meses más cálidos y más fríos respectivamente.

OSCILACIÓN DE LAS TEMPERATURAS. ESTACION 1049U-ERMUA

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

OSCILACIÓN MÁXIMA MENSUAL 38.0 34.0 37.0 34.5 37.0 35.0 39.0 39.0 35.0 32.0 32.5 30.0

OSCILACIÓN EXTREMAS MEDIAS 8.6 9.3 10.4 10.0 10.5 10.3 10.9 11.2 10.8 9.5 8.1 8.2

Finalmente, las siguientes gráficas resumen las distintas variables termométricas.

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TEMPERATURA MEDIA MENSUAL

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

Tem

pera

tura

(ºC)

1049U 7.0 7.6 9.7 10.9 14.5 17.3 18.4 20.1 17.6 14.7 10.1 7.9

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

TEMPERATURAS MEDIAS ANUALES

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

12.0

13.0

14.0

15.0

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

Tem

pera

tura

(ºC

)

1049U

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TEMPERATURAS MÍNIMAS MEDIA MENSUALES

-15.0

-10.0

-5.0

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

Tem

pera

tura

(ºC)

MÍNIMO -3.5 -1.6 -0.9 3.1 3.6 9.2 9.4 10.5 8.1 5.9 3.7 0.0

MEDIA 2.7 3.0 4.5 5.8 9.2 12.2 13.8 14.5 12.1 9.9 6.0 3.8

MÁXIMO 5.7 6.6 7.5 8.7 11.5 15.6 16.1 19.6 14.8 12.9 9.2 8.5

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

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TEMPERATURA MÁXIMA MEDIA MENSUAL

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

Tem

pera

tura

(ºC

)

MÍNIMO 4.7 6.4 7.7 11.7 11.1 16.8 21.4 20.7 18.7 13.3 11.5 8.0

MEDIA 11.3 12.2 14.9 15.9 19.8 22.4 24.7 25.7 22.9 19.4 14.1 12.0

MÁXIMO 13.9 16.6 19.5 19.2 22.9 27.0 29.5 34.4 27.6 23.3 16.9 16.3

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

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TEMPERATURA MÍNIMA ABSOLUTA MENSUAL

-15.0

-10.0

-5.0

0.0

5.0

10.0

15.0

Tem

pera

tura

(ºC

)

MÍNIMO -14.0 -9.0 -7.0 -4.0 -1.0 4.0 0.0 5.0 4.0 0.0 -5.5 -7.0

MEDIA -3.1 -2.6 -1.5 0.4 3.5 6.8 8.7 9.2 7.2 3.4 -0.3 -2.4

MÁXIMO 0.5 2.0 1.5 4.0 7.5 12.5 11.5 13.0 10.0 6.0 3.5 2.0

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

TEMPERATURA MÁXIMA ABSOLUTA MENSUAL

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0

Tem

pera

tura

(ºC

)

MÍNIMO 11.0 10.0 13.0 16.5 20.0 25.0 28.0 30.0 27.0 21.0 16.0 14.0

MEDIA 18.0 19.8 23.6 25.6 29.6 32.6 34.1 34.3 31.9 26.5 21.3 18.3

MÁXIMO 24.0 25.0 30.0 30.5 36.0 39.0 39.0 44.0 39.0 32.0 27.0 23.0

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

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OSCILACIÓN MÁXIMA MENSUAL Y EXTREMAS MEDIAS

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

Tem

pera

tura

(ºC)

OSCILA MAX EXTRE MEDIA

2.4. RELACIÓN ENTRE PRECIPITACIÓN Y TEMPERATURA

Los climogramas, o las relaciones entre precipitación y temperatura, Climogramas, son una forma habitual de representar el clima de una región, para contrastar y establecer similitudes climáticas entre localidades y zonas. En este anejo se van a determinar los climo-diagramas de Walter-Gaussen (Diagrama ombrotérmico) y el diagrama de termohietas.

2.4.1. Diagrama Ombrotérmico

En ellos se reflejan los datos de temperatura y precipitación medios mensuales. Se elige una escala de precipitaciones (en mm.), doble que la de temperaturas (en grados centígrados) -2 mm. de precipitación equivaldrían a 1 ºC de temperatura según la hipótesis de Gaussen-.

Tanto los valores de las precipitaciones medias mensuales como los de temperaturas se han tomado de los datos elaborados procedentes del INM, para la estación termopluviométrica utilizada en la obtención de los otros índices climáticos.

En los gráficos adjuntos se presentan los diagramas correspondientes a la estación estudiada, observándose que no hay estación seca.

La curva ómbrica tiene su máximo en el mes de Noviembre y el mínimo en el mes de Julio. La curva térmica presenta su máximo en el mes de Agosto y el mínimo en el mes de Enero.

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DIAGRAMA OMBROTERMICO

7.0 7.6 9.7 10.914.5

17.3 18.4 20.1 17.6 14.710.1 7.9

154.7 150.4

120.2

162.2

109.8

62.0 58.4

78.287.1

125.5

174.1161.7

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

TEM

P. M

EDIA

MEN

SUAL

(ºC)

0.0

50.0

100.0

150.0

200.0

PRE

CIP.

MED

IA M

ENSU

AL (M

M.)

CURVA TERMICA CURVA OMBRICA

2.4.2. Diagrama de Termohietas

Para dicha estación se presenta, en el gráfico adjunto, el diagrama de termohietas.

En dicho diagrama se representa la precipitación y la temperatura media mensual utilizando un sistema de coordenadas cartesianas rectangulares. De este modo, se pueden establecer las relaciones existentes entre estos dos elementos climatológicos fundamentales. En efecto, cuando la rama de verano va por la derecha de la rama de invierno, esto implica que el entorno disfruta de lluvias de verano; en caso contrario, las precipitaciones dominantes son las de invierno. Al superponerse, más o menos, las dos ramas horizontales, nos indica que las temperaturas varían muy poco. Al estar muy separadas las ramas verticales, nos indica que el régimen pluviométrico es muy variable de los meses de verano a los de invierno. Así pues, los rasgos más característicos de la zona de estudio son un régimen pluviométrico con predominancia de lluvias en Noviembre-Diciembre y Enero-Febrero-Abril, existiendo una oscilación térmica de aproximadamente 13º C entre el mes más frío y el más cálido.

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CLIMODIAGRAMA DE TERMOHIETAS

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.0 180.0 200.0

PRECIPITACIONES MEDIAS MENSUALES (mm.)

TEM

EPER

ATU

RAS

ME

DIAS

ME

NSUA

LES

(ºC

SEP

AGO

JUL

JUN OCT

NOV

DICENE

FEB

MAR

ABR

MAY

2.5. CLASIFICACIÓN CLIMÁTICA

El objetivo de la clasificación del clima es establecer tipos climáticos (conjuntos homogéneos de condiciones climáticas), con los cuales definir regiones climáticas y proceder así a caracterizar el área donde se va a construir el tramo en estudio. Una gran mayoría de los índices, diagramas y clasificaciones climáticas usuales hacen referencia a la influencia del clima sobre las comunidades vegetales; son los límites fitoclimáticos. Teniendo en cuenta los objetivos del presente estudio y el conjunto de datos climáticos disponibles, se propone la elaboración de los siguientes índices y clasificación climáticos.

2.5.1. Factor pluviométrico de Lang

La fórmula que hay que aplicar para calcular este factor es:

fp=P/t

siendo:

fp: Factor pluviométrico de Lang.

P: Precipitación media anual, en mm.

T: Temperatura media anual, en ºC.

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Una vez hallado el índice de aridez, esta se expresa de acuerdo a la siguiente tabla:

INDICE TERMOPLUVIOMETRICO DESIGNACIÓN

0-20 ÁRIDO

20-40 MEDITERRÁNEO

40-70 SEMIHÚMEDO

> 70 HÚMEDO

En la tabla siguiente se resume el factor pluviométrico de Lang para la estación a estudio:

FACTOR PLUVIOMÉTRICO DE LANG

ESTACION P (mm) T (º C) fp ZONA

1049U-ERMUA 1.369,7 13,0 10

5 HÚMEDO

Índice de aridez Martonne

El índice de aridez de Martonne se define mediante la siguiente expresión:

Ia=P/(t+10)

donde:

la: Índice de aridez anual

P: Precipitación media anual (mm)

t: Temperatura media anual (ºC)

Una vez calculado el índice, la aridez se expresa de acuerdo con la siguiente tabla:

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INDICE ARIDEZ DESIGNACIÓN

0-5 DESIERTO

5-10 ESTEPA DESIERTA CON POSIBILIDAD DE CULTIVOS DE RIEGO

10-20 ZONAS DE TRANSICIÓN CON ESCORRENTÍAS TEMPORALES

20-30 ESCORRENTÍA CONTINUA CON POSIBILIDAD DE CULTIVOS DE RIEGO

30-40 ESCORRENTÍA FUERTE Y CONTINUA QUE PERMITE BOSQUE

> 40 EXCESO DE ESCORRENTÍA

En la tabla siguiente se representa el índice de aridez para la estación de Ermua:

INDICE DE ARIDEZ

ESTACION P (mm) T (º C) Ia

1049U-ERMUA 1.369,7 13,0 59,5

Por lo tanto esta es una zona con exceso de escorrentía.

2.5.2. Índice termo-pluviométrico de Dantin-Revenga

Se define con la fórmula siguiente:

I=100t/P

Las variables tienen la misma valoración que en el índice de aridez. Una vez calculado el índice, la aridez se expresa de acuerdo con la tabla siguiente:

INDICE

TERMO-PLUVIOMÉTRICO DESIGNACIÓN

0-2 ZONA HÚMEDA

2-3 ZONA SEMIÁRIDA

3-6 ZONA ÁRIDA

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INDICE

TERMO-PLUVIOMÉTRICO DESIGNACIÓN

> 6 ZONA SUB-DESÉRTICA

A continuación se aplica para la estación termo-pluviométrica de Ermua:

INDICE TERMOPLUVIOMÉTRICO

ESTACION P (mm) T (º C) I ZONA

1050. EIBAR-BANCO DE PRUEBAS 1.369,7 13,0 0,95 HÚMED

A

Se puede observar en la tabla anterior que el tramo se encuentra en el intervalo correspondiente a las zonas húmedas.

2.5.3. Índice de Emberger

Este índice fue ideado para caracterizar las comarcas mediterráneas. La expresión que define este índice es la siguiente:

Q=(100P)/(M2-m2)

siendo:

Q: Índice de Emberger.

P: Precipitación media anual, en mm.

M: temperatura media de las máximas del mes más cálido, en ºC.

m: temperatura media de las mínimas del mes más frío, en ºC.

Los distintos valores que presenta el Índice de Emberger son:

INDICE

DE EMBERGER DESIGNACION

0-30 ARIDO

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INDICE

DE EMBERGER DESIGNACION

30-50 SEMIÁRIDO

50-90 SUBHÚMEDO

> 90 HÚMEDO

En la tabla siguiente se resumen los índices de aridez de Emberger para la estación seleccionada:

INDICE DE EMBERGER

ESTACION P (mm)

M (º C)

m (º C) Q ZONA

1049U-ERMUA 1.369,7 25,6 2,6 211,2 HÚMEDO

2.5.4. Índice de sequedad estival de Giacobbe

Al igual que el anterior, el índice de Giacobbe se emplea para estudiar la aridez climática, considerando en este caso el periodo estival, y se define por la expresión:

Ig=Pe/tmc

donde:

Ig: Índice de Giacobbe

Pe: Precipitación estival (mm)

Tmc: Temperatura media de las máximas del mes más cálido (ºC)

La calificación del clima atendiendo al valor de este índice se ajusta a lo siguiente: INDICE SEQUEDAD ESTIVAL DESIGNACIÓN

≤3 SEQUÍA ESTIVAL ACUSADA

3< Ig ≤4,5 SEQUÍA ESTIVAL MODERADA

>4,5 SEQUÍA INEXISTENTE

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En la zona de proyecto la precipitación estival se obtiene como la suma de la de los meses de Julio, Agosto y Septiembre, considerándose Agosto como el mes más cálido. Para la estación considerada se obtiene:

INDICE DE GIACOBBE

ESTACION Pe (mm) Tmc (º C) Ig ZONA

1049U-Ermua 223,7 25,7 8,70 SEQUÍA INEXISTENTE

En función de los resultados obtenidos se puede afirmar que la zona tiene un índice de sequía inexistente.

2.5.5. Clasificación climática de Papadakis

La clasificación climática de Papadakis debe considerarse como una característica agro-ecológica a nivel macro-climático, ya que en estos niveles intervienen de forma clave factores tales como la topografía o el relieve. Esta clasificación utiliza variables climáticas basadas en valores extremos, que se consideran más representativos y restrictivos para estimar las respuestas óptimas de los distintos cultivos.

Se trata pues de una clasificación habitual destinada a la caracterización agroclimática. Los umbrales que se fijan para caracterizar los tipos climáticos, responden a los límites naturales de determinados cultivos. Resultan relevantes así el "frío invernal", el "calor estival" y la "aridez" distribuida a lo largo del año. Con estos parámetros se definen los tipos de invierno y de verano, y los regímenes térmicos y de humedad, así como los grupos climáticos.

Para obtenerlos, emplearemos los cuadros y el mapa de Tipos climáticos de Papadakis recogidos en la “Guía para la elaboración de estudios del medio físico: contenido y metodología”, del Ministerio de Obras Públicas, Transportes y Medio Ambiente, 1.995.

Para su empleo, es necesario conocer diferentes variables térmicas, que las obtendremos de los datos proporcionados por el INM.

El Tipo de Invierno se obtiene a partir de los valores de la temperatura media de las mínimas absolutas del mes más frío, la temperatura media de las mínimas del mes más frío y temperatura media de las máximas del mes más frío. En la siguiente tabla se recogen los valores de las variables de temperatura citadas, para la estación 1049U-Ermua:

ESTACIÓN

TEMPERATURA MEDIA DE LAS MÍNIMAS ABSOLUTAS DEL MES MÁS FRÍO

TEMPERATURA MEDIA DE LAS MÍNIMAS DEL MES MÁS FRÍO

TEMPERATURA MEDIA DE LAS MÁXIMAS DEL MES MÁS FRÍO

1049U -3,1 2,7 11,3

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Los límites en términos de temperatura establecidos para la determinación del Tipo de Invierno, son los del Cuadro IV.15 de la Guía para la Elaboración de Estudios del Medio Físico, del que se deduce que el Tipo de Invierno en las proximidades del tramo en estudio es AV, es decir, Avena Cálido

El Tipo de Verano se obtiene a partir de los valores de la temperatura media de la media de las máximas de los n meses más cálidos, la temperatura media de las máximas del mes más cálido y la temperatura media de las mínimas del mes más cálido. En la siguiente tabla se recogen los valores de las variables de temperatura citadas, para la estación 1049U-Ermua:

ESTACIÓN

DURACIÓN DE LA

ESTACIÓN LIBRE

DE HELADAS EN

MESES

MEDIA DE LA MEDIA

DE LAS MÁXIMAS

DE LOS N MESES

MÁS CÁLIDOS

MEDIA DE LAS

MÁXIMAS DEL

MES MÁS

CÁLIDO

MEDIA DE LAS

MÍNIMAS DEL

MES MÁS

CÁLIDO

1049U 5 23,0 25,7 14,5

Los límites en términos de temperatura establecidos para la determinación del Tipo de Verano, son los del Cuadro IV.16 de la Guía para la Elaboración de Estudios del Medio Físico, del que se deduce que el Tipo de Verano en las proximidades del tramo en estudio es O, es decir, Arroz.

En el Cuadro IV.17 de la Guía para la Elaboración de Estudios del Medio Físico se establece la equivalencia de los Regímenes de Temperatura con los Tipos de Invierno y Verano, que para un Tipo de Invierno AV (Avena Cálido) y un Tipo de Verano O (Arroz), da lugar a un Régimen Térmico Templado cálido (TE).

El Cuadro IV.18 establece los Regímenes de Humedad que, para el caso que nos ocupa se encuentra entre los Húmedos, concretamente Húmedo (Hu), ya que el índice anual de humedad es mayor de 1, y hay más de un mes con régimen de humedad intermedio.

En el Cuadro IV.19 de la Guía para la Elaboración de Estudios del Medio Físico se establece la equivalencia de las Unidades Climáticas con los Regímenes Térmicos y de Humedad, que para un Régimen Térmico TE (Templado cálido) y un Régimen de Humedad Hu (húmedo), da lugar a la Unidad climática Marítimo Templado cálido.

En la siguiente tabla, y a modo de resumen, se indica la clasificación climática completa, según Papadakis, para la zona de estudio:

TIPO INVIERNO

TIPO VERANO

RÉGIMEN TÉRMICO

RÉGIMEN HUMEDAD UNIDAD CLIMÁTICA

AV O TE Hu Marítimo templado cálido

Siendo:

• AV: "Avena cálido" • O: "Arroz" • TE: "Templado cálido"

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• Hu: "Húmedo"

2.6. DIAS ÚTILES DE TRABAJO

En la programación de las obras influye directamente y de forma importante el clima de la zona donde se lleva a cabo. Con objeto de estimar los días hábiles para trabajar se realiza en este apartado un análisis de los datos climatológicos históricos registrados en la estación termo-pluviométrica 1049U-Ermua, y del calendario laboral de Ermua del año 2010. Los datos se han conseguido a partir de la información codificada en los ficheros “DCAS-RESUMEN PLUVIO” del AEMET, así como de las isolíneas disponibles en la publicación editada en 1964 por el M.O.P. “Datos climáticos para carreteras”. La metodología seguida en este apartado es la propuesta en dicho documento.

2.6.1. Definiciones

a) Día trabajable

Es el día laborable en el que la precipitación es inferior a un límite prefijado y la temperatura ambiente es superior a un límite, también prefijada.

b) Temperatura límite para la manipulación de materiales húmedos

Se establece 0 ºC como temperatura límite del ambiente para la manipulación de materiales naturales húmedos.

c) Temperatura límite del ambiente para la ejecución de unidades bituminosas

Se define como temperatura límite del ambiente para la ejecución de riegos, tratamientos superficiales o por penetración y mezclas bituminosas, aquella que se acepta normalmente como límite, por debajo del cual no pueden ponerse en obra dichas unidades. Se toma como temperatura límite de puesta en obra de riegos, tratamientos superficiales o por penetración 10ºC, y para mezclas bituminosas 5ºC.

d) Precipitación límite diaria

Se definen dos valores para la precipitación límite diaria: 1mm por día, que limita el trabajo en ciertas unidades sensibles a las pequeñas lluvias; y 10 mm por día para el resto de los trabajos. Se considera que para una precipitación diaria superior a los 10 mm se requiere una protección especial para realizar cualquier trabajo.

2.6.2. Coeficiente de reducción por condiciones climáticas durante los trabajos

El número de días trabajables útiles en las diversas clases de obra, se obtiene del producto entre el número de días laborables del mes y su respectivo coeficiente reductor. Los coeficientes reductores que establecemos son los siguientes:

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a) Coeficiente reductor por helada ηm

mmesdeldiasºC0º mínima ra tamperatude m mes del días de nº

denm>

b) Coeficiente reductor por temperatura límite de riegos τm (tratamientos superficiales o por penetración)

mmesdeldiasºC10º Tªcon am 9 a aturacon temper m mes del días de nº

denm>

c) Coeficiente reductor por temperatura límite de mezclas bituminosas τ´m

m mes del dias ºC5º Tªcon am 9 a aturacon temper m mes del días de nº´

denm>

d) Coeficiente reductor por lluvia límite de trabajo λm

m mes del dias ºmm 10 ión precipitaccon m mes del días de nº

denm<

e) Coeficiente reductor por lluvia límite de trabajo λ’m

m mes del dias ºmm 1 ión precipitaccon m mes del días de nº`

denm<

Para los coeficientes τm y τ’m se emplean las isolíneas de la publicación “Datos Climáticos para Carreteras” del año 1964. Para los coeficientes ηm, λm y λ’m se utilizan los datos de la estación climatológica de Ermua.

2.6.3. Cálculo de los días trabajables para cada clase de obra

A continuación se adjuntan los cuadros con los valores de precipitación y temperaturas empleados en los cálculos, así como los coeficientes resultantes de aplicar la formulación anteriormente expuesta.

Tabla 1

NUMERO DE DÍAS DE HELADA

EST. Nº ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL

ANUAL

1049U 8,5 7,1 4,1 1,2 0,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 2,1 6,3 29,7

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Tabla 2

VALOR MEDIO DEL Nº DE DIAS DE CADA MES CON TEMPERATURA MINIMA > 0 ºC

EST. Nº ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

Días mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

Nº días Tª mín >0ºC 22,5 20,9 26,9 28,8 30,8 30,0 31,0 31,0 30,0 30,9 27,9 24,7

Tabla 3

COEFICIENTE DE REDUCCIÓN POR HELADA (ηm)

EST. Nº ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

ηm 0.726 0.746 0.868 0.960 0.994 1.000 1.000 1.000 1.000 0.997 0.930 0.797

Tabla 4

NUMERO DE DIAS DE CADA MES CON Tª A LAS 9 DE LA MAÑANA MAYORES DE 10 ºC

EST. Nº ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

Días mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

nº días TMIN > 10ºC 8,1 8,4 12,1 12,0 27,9 30,0 31,0 31,0 30,0 24,8 15,0 9,3

Tabla 5

COEFICIENTE DE REDUCCIÓN POR Tª LIMITE DE RIEGOS ( mτ )

EST. Nº ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

mτ 0.261 0.300 0.390 0.400 0.900 1.000 1.000 1.000 1.000 0.800 0.500 0.300

Tabla 6

NUMERO DE DIAS DE CADA MES CON Tª A LAS 9 DE LA MAÑANA MAYORES DE 5 ºC

EST. Nº ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

Días mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

Nº días Tª mín >5ºC 20,1 19,0 23,9 26,4 31,0 30,0 31,0 31,0 30,0 31,0 24,0 22,3

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Tabla 7

COEFICIENTE DE REDUCCIÓN POR Tª LIMITE DE MEZCLAS BITUMINOSAS ( ´mτ )

EST. Nº ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

mτ 0,648 0,679 0,771 0,880 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 0,800 0,719

Tabla 8

NUMERO DE DÍAS CON PRECIPITACIÓN >= 10 MM.

EST. Nº ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL

ANUAL

1049U 4,8 5,0 4,0 5,9 3,9 1,8 1,6 2,4 2,8 3,7 6,2 5,3 47,7

Tabla 9

NUMERO DE DIAS DE CADA MES CON PRECIPITACIÓN MENOR DE 10 mm

EST. Nº ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

Días mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

Nº días Tª mín >0ºC 26.2 23.0 27.0 24.1 27.1 28.2 29.4 28.6 27.2 27.3 23.8 25.7

Tabla 10

COEFICIENTE DE REDUCCIÓN POR LLUVIA LIMITE DE TRABAJO ( mλ )

EST. Nº ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

mλ 0.845 0.821 0.871 0.803 0.874 0.940 0.948 0.923 0.907 0.881 0.793 0.829

Tabla 11

NUMERO DE DÍAS CON PRECIPITACIÓN >= 1 MM.

EST. Nº ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL

ANUAL

1049U 12,7 11,,9 10,7 14,8 10,9 7,6 6,8 8,4 9,8 10,3 13,6 12,0 129,7

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Tabla 12

NUMERO DE DIAS DE CADA MES CON PRECIPITACIÓN MENOR DE 1 mm

EST. Nº ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

Días mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

Nº días < 1mm 18.3 16.1 20.3 15.2 20.1 22.4 24.2 22.6 20.2 20.7 16.4 19.0

Tabla 13

COEFICIENTE DE REDUCCIÓN POR LLUVIA DE TRABAJO ( mλ )

EST. Nº ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

mλ 0.590 0.575 0.655 0.507 0.648 0.747 0.781 0.729 0.673 0.668 0.547 0.613

Para la obtención de los coeficientes de reducción medios, que se aplican a cada clase de obra y en su emplazamiento, se asocia un factor meteorológico que afecta a la obra, tal como se representa en la tabla 14.

TABLA 14. FACTORES QUE AFECTAN A LA EJECUCIÓN DE LAS OBRAS

CLASE DE OBRA FACTORES QUE AFECTAN A LA OBRA

0ºC 10 mm 1 mm 10ºC 5ºC

Hormigones hidráulicos X X

Explanaciones X X X

Áridos X

Riegos y tratamientos superficiales X X

Mezclas bituminosas X X

Puesto que estos fenómenos tienen una probabilidad independiente, y dado que el trabajo ha de suspenderse cuando ocurra una de las varias condiciones adversas, sus coeficientes de reducción serán aplicados de forma reiterada. El coeficiente de reducción de los días laborables del equipo que afecta a cada clase es el indicado en la tabla 15.

Una vez realizado el cálculo con las formulaciones indicadas anteriormente se obtiene para cada mes y coeficiente los valores indicados en las tablas 16 y 17.

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TABLA 15. COEFICIENTES DE REDUCCIÓN DE DÍAS LABORABLES

CLASE DE OBRA COEFICIENTE DE REDUCCIÓN Cm

Hormigones hidráulicos ηm · λm

Explanaciones ηm · (λm+ λ’ m)/2

Áridos λm

Riegos y superficiales tratamientos τm · λ´m

Mezclas bituminosas τ´ m · λ´m

Para el cálculo de los días trabajables netos de cada mes se deben considerar dos factores de reducción: uno, el de los días festivos, que obviamente varían de acuerdo con el año y la localidad; se adopta el calendario laboral para el año 2011 correspondiente a la localidad de Ermua (ver tabla 18); el otro factor es el de los días de climatología adversa, cuyo coeficiente de reducción coincide con el definido anteriormente como “cm” para cada clase de obra.

El coeficiente de reducción total, se obtiene mediante el producto de los dos:

Ct = 1- (1- Cm)· Cf

donde Cf representa el coeficiente de reducción de días festivos y cm es el coeficiente de reducción climatológico para una clase de obra determinada.

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En la tabla 19 se representa el coeficiente de reducción total y en la tabla 20 se presenta la relación de los días trabajables netos para cada clase de obra y cada mes.

TABLA 16. COEFICIENTES REDUCTORES UNITARIOS

EST. Nº ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

ηm 0.726 0.746 0.868 0.960 0.994 1.000 1.000 1.000 1.000 0.997 0.930 0.797

mτ 0.261 0.300 0.390 0.400 0.900 1.000 1.000 1.000 1.000 0.800 0.500 0.300

mτ 0,648 0,679 0,771 0,880 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 0,800 0,719

mλ 0.845 0.821 0.871 0.803 0.874 0.940 0.948 0.923 0.907 0.881 0.793 0.829

mλ 0.590 0.575 0.655 0.507 0.648 0.747 0.781 0.729 0.673 0.668 0.547 0.613

TABLA 17. COEFICIENTE. DE REDUCCIÓN METEOROLOGICO (Cm)

EST. Nº ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

HORMIGONES 0.613 0.613 0.756 0.771 0.868 0.940 0.948 0.923 0.907 0.878 0.737 0.661

EXPLANACIÓN 0.521 0.521 0.662 0.629 0.756 0.844 0.865 0.826 0.790 0.772 0.623 0.574

ÁRIDOS 0.845 0.821 0.871 0.803 0.874 0.940 0.948 0.923 0.907 0.881 0.793 0.829

RIEGOS 0.154 0.173 0.255 0.203 0.583 0.747 0.781 0.729 0.673 0.534 0.274 0.184

MEZCLAS BITUMINOSAS 0.382 0.390 0.505 0.446 0.648 0.747 0.781 0.729 0.673 0.668 0.438 0.441

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TABLA 18. CALENDARIO LABORAL DE ERMUA. AÑO 2010

Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic.

Horas 152 160 176 136 168 176 168 176 168 160 168 168

Días 20 20 23 19 22 22 20 22 21 20 21 20

Cf 0,645 0,645 0,742 0,612 0,709 0,709 0,645 0,709 0,677 0,645 0,677 0,645

TABLA 19. COEFICIENTE. DE REDUCCIÓN METEOROLOGICO (Ct)

EST. Nº ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

HORMIGONES 0.751 0.750 0.819 0.860 0.907 0.957 0.966 0.945 0.937 0.921 0.822 0.781

EXPLANACIÓN 0.691 0.691 0.749 0.773 0.827 0.889 0.913 0.877 0.858 0.853 0.745 0.726

ÁRIDOS 0.900 0.885 0.904 0.879 0.911 0.957 0.966 0.945 0.937 0.923 0.860 0.890

RIEGOS 0.454 0.466 0.448 0.512 0.704 0.821 0.859 0.808 0.779 0.700 0.508 0.474

MEZCLAS BITUMINOSAS 0.602 0.607 0.633 0.661 0.750 0.821 0.859 0.808 0.779 0.786 0.619 0.639

TABLA 20. DÍAS APROVECHABLES EN LA EJECUCIÓN DE LAS OBRAS

1049U ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

HORMIGONES 15.0 15.0 18.8 16.3 19.9 21.1 19.3 20.8 19.7 18.4 17.3 15.6

EXPLANACIÓN 13.8 13.8 17.2 14.7 18.2 19.6 18.3 19.3 18.0 17.1 15.6 14.5

ÁRIDOS 18.0 17.7 20.8 16.7 20.0 21.1 19.3 20.8 19.7 18.5 18.1 17.8

RIEGOS 9.1 9.3 10.3 9.7 15.5 18.1 17.2 17.8 16.4 14.0 10.7 9.5

MEZCLAS BITUMINOSAS 12.0 12.1 14.6 12.6 16.5 18.1 17.2 17.8 16.4 15.7 13.0 12.8

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Días aprovechables Días no aprov. % aprov.

HORMIGONES 217.3 147.7 60%

EXPLANACIÓN 200.1 164.9 55%

ÁRIDOS 228.4 136.6 63%

RIEGOS 157.4 207.6 43%

MEZCLAS BITUMINOSAS 178.7 186.3 49%

Teniendo en cuenta las características medias del clima se observa que, los porcentajes de días aprovechables oscilan entre el 43% para los riegos y el 60% de los días aprovechables para los hormigones.

3. HIDROLOGÍA

La metodología que se ha seguido para la obtención de los caudales de diseño del sistema de drenaje, longitudinal y transversal, que garantizará el correcto desagüe de los caudales circulantes en avenidas por las cuencas de aportación interceptadas con el trazado del proyecto constructivo del tramo de Ermua.

En este capítulo y sus sub-apartados recogen los trabajos y las conclusiones referentes a la delimitación de las cuencas que quedan interceptadas y a la determinación de los caudales punta asociados que se han de desaguar. Estos caudales servirán de referencia para la determinación de los caudales de diseño de cada obra específica de drenaje.

Inicialmente, se delimitan y determinan las superficies de las cuencas interceptadas por el nuevo trazado, así como sus características físicas principales (pendientes, tiempos de concentración, etc).

A continuación se estudian las características de infiltración y escorrentía de las diferentes cuencas y, posteriormente, se determinan las precipitaciones máximas probables diarias asociadas a los diversos períodos de retorno considerados. Por último, se realiza la aplicación de las fórmulas de obtención de los caudales punta, a las cuencas interceptadas.

Se ha empleado el Método Racional modificado por su autor J.R. Témez. Esta modificación al método racional se publicó en el número 82 de la revista “Ingeniería Civil” en el artículo titulado: “Generalización y mejora del método racional. Versión de la Dirección General de Carreteras de España”. Las principales modificaciones aplicadas al Método “Hidrometeorológico o Racional”, son las siguientes: la inclusión de un factor reductor (KA) del valor de la precipitación máxima en 24 h, factor que es función del área de la cuenca vertiente; la inclusión de un coeficiente de uniformidad (K) función del tiempo de concentración y, la ampliación de los límites del campo de aplicación como se comentará más adelante en este mismo apartado. El Método Hidrometeorológico modificado de J.R. Témez (1.991) consiste en la aplicación de la fórmula:

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Q= ·6,3·· AIC t K

siendo:

Q = caudal de cálculo en el punto de desagüe de la cuenca o superficie drenada, en m3/s

C = coeficiente medio de escorrentía de la cuenca o superficie drenada.

A = área de la cuenca o superficie drenada, en Km2.

It = intensidad media de precipitación correspondiente al período de retorno considerado y para una duración del aguacero igual al tiempo de concentración Tc, sobre la cuenca o superficie drenada, en mm/h

K = coeficiente de uniformidad

K=1+ 25,1

25,1

14 c

c

TT+

La aplicación de este método, basado en asignar una intensidad media de precipitación a una superficie cuya escorrentía ha sido estimada previamente, es apropiada en cuencas cuyo tiempo de concentración sea superior a 0,25 e inferior a 24 horas, y la superficie vertiente sea inferior a 3.000 Km2.

Se han calculado los caudales de diseño utilizando también otros métodos y posteriormente se ha utilizado el valor más desfavorable de entre los obtenidos por cualquiera de los métodos utilizados.

Para la obtención del caudal de diseño en cada una de las cuencas, se ha seguido una serie de etapas a través de las cuales se han ido concretando los condicionantes, criterios y métodos de cálculo que permitirán la determinación de las siguientes variables:

- Delimitación de las cuencas interceptadas y de sus características físicas

- Períodos de retorno

- Umbral de escorrentía

- Precipitación máxima diaria

- Curvas de Intensidad-Duración

- Coeficiente de escorrentía

- Caudales obtenidos para cada cuenca

Para cada variable obtenida en cada etapa, se describen en los puntos siguientes los criterios adoptados para su aplicación, las bases de partida, las herramientas empleadas y las conclusiones.

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3.1. DELIMITACIÓN DE LAS CUENCAS INTERCEPTADAS Y DE SUS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS.

Sobre cartografías a escala 1/25.000, 1/5.000 y 1/1.000 se han identificado todos los posibles cursos de agua y sus cuencas receptoras. El procedimiento seguido ha consistido en la determinación de vaguadas y puntos bajos en general sobre el eje del trazado proyectado en la cartografía 1/1.000. Una vez identificados, se ha procedido a traspasarlos a las cartografías 1/5.000 y 1/25.000 en las que se han trazado las divisorias correspondientes de la zona vertiente de cada punto o cauce considerado.

En el plano nº 1 del Apéndice Nº 1 del presente anejo se representan las cuencas interceptadas.

Los parámetros determinados y el método seguido para su obtención han sido los siguientes:

- Superficie: por planimetría sobre la cartografía de mayor escala entre las 1/25.000 y 1/5.000, en la que aparezca toda la cuenca.

- Cota máxima y cota mínima: por identificación sobre la cartografía de mayor escala entre las 1/25.000 y 1/5.000, en la que se aprecie el punto más alto.

- Desnivel: por diferencia entre las cotas máxima y mínima.

- Longitud: por medición sobre el fichero georreferenciado de mayor detalle entre los de escala 1/25.000 y 1/5.000.

- Pendiente, por cociente entre el desnivel y la longitud.

- Tiempo de Concentración: por aplicación de la fórmula propuesta por J.R. Témez y recomendada por el Ministerio de Obras Públicas y Urbanismo, Dirección General de Carreteras, Orden del 14 de Mayo de 1.990, en la obra titulada "Cálculos Hidrometeorológicos de Caudales Máximos en Pequeñas Cuencas Naturales". Dicha fórmula es:

cT =76,0

4/13,0 ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

JL

siendo:

Tc = Tiempo de concentración, en horas.

L = Longitud del curso principal, en km.

J = Pendiente media del curso principal, en m/m.

Todos estos parámetros se han recogido en el Apéndice Nº 4.

3.2. PERÍODOS DE RETORNO

De acuerdo con lo contenido en la instrucción 5.2-IC, en las Normas BAT y los criterios de URA, se han adoptado como períodos de retorno, los siguientes valores:

- 500 años para obras de drenaje transversal.

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- 25 años para la justificación hidráulica del drenaje longitudinal, salvo para los canalones de la cubierta de la estación de Ermua, donde se ha comprobado que las dimensiones dispuestas salvan el periodo de retorno de 500 años.

- 500 años para la comprobación de los pasos con estructuras sobre los ríos y arroyos proyectados. En el tramo de Ermua el único arroyo interceptado es el correspondiente a la cuenca nº 2, cuyas aguas serán conducidas a través de la bajante escalonada B-4+177 y la obra de drenaje transversal ODT-4+155.

3.3. UMBRAL DE ESCORRENTÍA

La estimación del umbral inicial de escorrentía se han empleado los mapas disponibles en la aplicación SIG de Internet denominada “Mapa de Cultivos y Aprovechamientos”, desarrollada por el Ministerio de Agricultura Pesca y Alimentación. En este estudio se han empleado mapas de cultivos a escala 1/10.000. La estimación inicial del umbral se ha realizado considerando la pendiente de cada cuenca, el aprovechamiento de su suelo y el tipo del mismo a este efecto (ver “Diagrama triangular para determinación de la textura” incluido en el Apéndice Nº 3). Para estimar el valor de dicho umbral se siguen las pautas establecidas en la Instrucción 5.2-IC de "Drenaje Superficial" (en adelante Instrucción).

Los valores de las pendientes de cada cuenca se presentan en la tabla de “Características físicas de las cuencas afectadas” del Apéndice Nº 5. Según el “Diagrama triangular” se adopta para todas las cuencas un grupo de suelo tipo “C”, que se define como suelo de textura: Franco- Arcillosa, Franco-Arcillo-Limosa o Arcillo-Arenosa; de infiltración lenta cuando están muy húmedos y drenaje imperfecto.

En la tabla 2.1 de la Instrucción incluida en este anejo en el Apéndice Nº 4 “Estimación del umbral inicial de escorrentía P0 (mm)” se detallan los valores de los umbrales iniciales de escorrentía para cada tipo uso de la tierra, pendiente, características hidrológicas y grupo de suelo. Debido a que la caracterización hidrológica de toda una cuenca es muy difícil que se conserve uniforme en toda ella, se asigna como umbral inicial de escorrentía un valor medio para cada uso de la tierra según sea el tipo de pendiente y grupo de suelo que le corresponda.

De esta forma, y ponderando, para cada cuenca, el umbral de escorrentía estimado en función de las características de los terrenos que ocupa y de la superficie de los mismos, se obtiene el umbral de escorrentía de cada una, que se presenta la tabla de “Determinación del umbral inicial de escorrentía Po” del Apéndice Nº 4.

Para la zona en estudio se adopta, de la figura extraída de la Instrucción y presentada también en el Apéndice Nº 5 del estudio, un coeficiente corrector de valor 1,9 que refleja la variación regional de la humedad habitual en el suelo al comienzo de los aguaceros significativos, al tiempo que engloba una mayoración, del orden del 100 por ciento, del valor del umbral de escorrentía con objeto de limitar las sobrevaloraciones que se pueden obtener en la determinación de caudales por aplicación del método hidrometeorológico.

Como resultado final, el umbral de escorrentía, adoptado para la determinación del coeficiente C de escorrentía, resulta:

P0 = P0 ini · Coef.Po

que, en cada cuenca, es el que se determina en las tablas del Apéndice Nº 4.

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3.4. PRECIPITACIÓN MÁXIMA DIARIA

En este apartado se deducen las series de precipitaciones máximas en las estaciones pluviométricas de la zona y en el área de recubrimiento, así como las precipitaciones máximas probables para diferentes períodos de retorno.

A partir de la información recogida directamente en la Agencia Estatal de Meteorología se han recopilado datos de las estaciones pluviométricas. En el estudio de precipitaciones máximas se han considerado los datos de precipitaciones de la estación 1049U-Ermua, por incluirse todas la cuencas hidrológicas dentro del polígono de Thiessen de la estación mencionada (ver plano Nº2 del Apéndice Nº 1).

En el Apéndice nº 2 se presentan los valores disponibles, por años hidrológicos, de las precipitaciones máximas diarias, de la estación pluviométrica que se han recopilado datos, así como los ajustes según las leyes de Gumbel y SQRT-ETmax.

El resumen de los ajustes realizados se resume en el siguiente cuadro:

1049U. ERMUA

T Gumbel

SQRT-Emax Momentos Max. Verosimilitud

2 61 61 60

5 81 75 75

10 95 85 85

25 111 98 100

50 124 107 111

100 137 116 123

200 149 125 135

500 165 137 152

En negrita han sido destacados los valores más desfavorables, valores que se concretan en el siguiente cuadro.

T Pt

2 61 5 81

10 95 25 111 50 124 100 137 200 149 500 165

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Por último se determinan también los valores de las precipitaciones máximas siguiendo las siguientes publicaciones:

• “Máximas lluvias diarias en la España peninsular” (MFOM, 2003).

De esta publicación se obtienen los siguientes valores para las precipitaciones máximas:

T Pmed Cv Kt Pt

2 69 0,38 0,914 63,07

5 69 0,38 1,240 85,56

10 69 0,38 1,469 101,36

25 69 0,38 1,793 123,72

50 69 0,38 2,052 141,59

100 69 0,38 2,327 160,56

200 69 0,38 2,617 180,57

500 69 0,38 3,014 207,97

• Estudio de actualización del análisis de las Precipitaciones Intensas y recomendaciones de

cálculo de Caudales de Avenidas en pequeñas cuencas del THG” (DFG, 2007).

De esta publicación se obtienen los siguientes valores para las precipitaciones máximas:

ESTACIÓN: 1049U-Ermua

PERIODOS DE RETORNO (T) / PRECIPITACIÓN (mm)

2 años 5 años 10 años 25 años 50 años 100 años 500 años

D.F.G. 2007 84 104 120 140 155 170 210

Todos los valores obtenidos se pueden comparar en el siguiente cuadro, remarcando en negrita los valores más desfavorables:

T

Ajustes MFOM DFG Adoptada

Pmed Pt Pt Pt

2 61,00 63,07 84,00 84,00

5 81,00 85,56 104,00 104,00

10 95,00 101,36 120,00 120,00

25 111,00 123,72 140,00 140,00

50 124,00 141,59 155,00 155,00

100 137,00 160,56 170,00 170,00

200 149,00 180,57 180,57

500 165,00 207,97 210,00 210,00

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A la vista de los resultados obtenidos reflejados en la tabla anterior, se observa que los valores más desfavorables son los obtenidos empleando la publicación de IKAUR para la Diputación Foral de Gipuzkoa, estos valores son los que se emplean para el cálculo de los caudales vertientes. En el Apéndice nº 3 se recogen las tablas y planos para calcular los caudales de diseño mediante MFOM del año 2003 y DFG 2007.

3.5. CURVAS DE INTENSIDAD – DURACIÓN

Las curvas de intensidad-duración de una cierta estación pluviométrica, son las que resultan de unir los puntos representativos de la intensidad media en intervalos de diferente duración y correspondientes todos ellos a una misma frecuencia o período de retorno. Se ha comprobado experimentalmente que todas las curvas de una misma estación pluviométrica correspondientes a los diferentes períodos de retorno Ti son afines, es decir, sólo se diferencian en la escala del valor de I, y por lo tanto se puede reducir a una sola ley adimensional si los valores de cada curva se expresan en porcentaje del correspondiente a una duración dada, elegida como referencia.

Esta ley, debido a su carácter adimensional, es independiente de los valores absolutos de la lluvia, lo que permite su aplicación a cualquier período de recurrencia y facilita su extrapolación a otros lugares donde no es posible obtenerlos directamente por carecer de datos pluviométricos.

Para su extrapolación se toma como valor de referencia el relativo a la lluvia diaria Id=Pd/24 dado que éste valor es el más fácil de deducir. En un apartado anterior se obtuvieron las Pd, precipitaciones máximas diarias, adoptadas para cada cuenca en estudio. La ley adimensional queda de la forma It/Id=Q(t), que es característica de cada estación y, a su vez, función de la distribución temporal de sus aguaceros tipo y de las diferencias climáticas.

Estas intensidades medias It (mm/h) de precipitación se podrán obtener por medio de la siguiente expresión:

It=Id

4,028

1

1,01,0 t

dII

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

En la misma se tiene que:

Id (mm/h) es la intensidad media diaria de precipitación, correspondiente al período de retorno considerado. Es igual a Pd/24.

Pd (mm) es la precipitación total diaria correspondiente a cada período de retorno que se tomará de los cálculos realizados anteriormente.

I1 (mm/h) es la intensidad horaria de precipitación correspondiente a cada período de retorno. El valor de la razón I1/Id se tomará del mapa de isolíneas recogidos en el Apéndice Nº 4.

t (h) la duración del intervalo al que se refiere I, que se tomará igual al tiempo de concentración T determinado con anterioridad.

Como se puede apreciar en Apéndice Nº 4 para la zona que nos ocupa el valor de I1/Id = 9,0.

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3.6. COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA

El coeficiente de escorrentía, que define la proporción que la componente superficial de la precipitación supone respecto a la total caída sobre una cuenca, dependerá de la razón entre la precipitación diaria Pd correspondiente a un período de retorno T y la precipitación Po o umbral de escorrentía a partir de la cual se inicia ésta. La determinación de dicho coeficiente C cuya ley viene reflejada en la gráfica del Apéndice Nº 3 se ha realizado con la expresión:

C= 2

11

23.1

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+⎥

⎤⎢⎣

⎡−

o

d

o

d

o

d

PP

PP

PP

Con los parámetros Pd y Po determinados en los puntos anteriores y la aplicación de la fórmula descrita para la obtención del coeficiente de escorrentía C, se determina éste para cada una de las cuencas y para los períodos de retorno utilizados. Los valores estimados para cada cuenca y para cada período de retorno del coeficiente de escorrentía y los parámetros necesarios para su determinación quedan recogidos en los tablas de resultados de caudales del Apéndice Nº4 para los periodos de retorno analizados en cada cuenca.

3.7. CAUDALES OBTENIDOS PARA CADA CUENCA

En las cuencas estudiadas se ha aplicado la formulación expuesta en el comienzo de este capítulo 3. Se ha aplicado la formulación contenida en el Método Racional propuesto por J.R. Témez en 1991, con las modificaciones introducidas con posterioridad y comentadas en ese mismo apartado Los resultados de los caudales obtenidos en cada cuenca y los parámetros necesarios para la aplicación del método, quedan reflejados en las tablas del Apéndice Nº 4 para los períodos de retorno analizados en cada cuenca.

Del apéndice Nº 4 se extraen los resultados de caudales resumidos en la siguiente tabla.

Cuenca A           

[Km2] k            

[adim.] T            

[años] C                  

[adim.] I            

[mm/h] Q           

[m3/s] 

1  0,007  1,008 

2  0,231  74,60  0,034 

10  0,345  106,58  0,073 

25  0,398  124,34  0,098 

50  0,434  137,66  0,118 

100  0,466  150,98  0,139 

500  0,540  186,51  0,199 

2  0,131  1,012 

2  0,231  64,89  0,553 

10  0,345  92,70  1,183 

25  0,398  108,15  1,592 

50  0,434  119,74  1,920 

100  0,466  131,33  2,264 

500  0,540  162,23  3,242 

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Cuenca A           

[Km2] k            

[adim.] T            

[años] C                  

[adim.] I            

[mm/h] Q           

[m3/s] 

3  0,058  1,010 

2  0,209  70,68  0,241 

10  0,321  100,98  0,529 

25  0,373  117,80  0,717 

50  0,409  130,43  0,869 

100  0,441  143,05  1,029 

500  0,515  176,71  1,485 

4  0,021  1,007 

2  0,366  81,84  0,177 

10  0,490  116,91  0,338 

25  0,544  136,39  0,438 

50  0,579  151,01  0,516 

100  0,611  165,62  0,597 

500  0,679  204,59  0,819 

5  0,034  1,007 

2  0,295  79,13  0,222 

10  0,416  113,05  0,448 

25  0,470  131,89  0,591 

50  0,506  146,02  0,704 

100  0,538  160,15  0,821 

500  0,611  197,84  1,150 

6  0,004  1,003 

2  0,282  107,11  0,033 

10  0,401  153,02  0,067 

25  0,456  178,52  0,089 

50  0,491  197,65  0,106 

100  0,524  216,78  0,124 

500  0,597  267,78  0,174 

7  0,021  1,004 

2  0,230  97,51  0,132 

10  0,344  139,30  0,282 

25  0,397  162,51  0,380 

50  0,433  179,92  0,458 

100  0,465  197,34  0,540 

500  0,540  243,77  0,774 

8  0,067  1,006 

2  0,485  84,06  0,761 

10  0,608  120,09  1,363 

25  0,658  140,10  1,722 

50  0,690  155,11  1,998 

100  0,717  170,13  2,278 

500  0,775  210,16  3,040 

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4. DRENAJE. DESCRIPCIÓN GENERAL.

El drenaje superficial se ha dividido en:

1) Drenaje transversal

2) Drenaje longitudinal

Así mismo se ha diferenciado el drenaje en 5 zonas:

1. Boca Sur del falso túnel.

2. Túnel de Ermua

3. Boca Norte del falso túnel.

4. Estación de Ermua

5. Tras la Estación.

Para el estudio del drenaje se han tenido en cuenta los siguientes aspectos:

1. La rápida evacuación del agua que cae sobre la plataforma o que afluye en ella desde su contorno.

2. El franqueamiento de ríos y otros cursos de agua.

3. El restablecimiento del curso de las vías de agua interceptadas por el ferrocarril.

5. DRENAJE TRANSVERSAL

Los criterios que se han seguido para el diseño de obras de drenaje transversal han sido los siguientes:

1. que respeten, si es posible, el flujo natural de avenida

2. que no desencadenen mecanismos de inestabilidad

3. que conserven el régimen existente de afecciones

4. que tengan una dimensión mínima que permita su conservación evitando que la obra quede obturada por arrastre de maleza, piedras, etc.

Los cálculos hidráulicos de las ODT están reflejados en el apartado XX del presente anejo.

5.1. DESCRIPCIÓN DE LAS OBRAS PROYECTADAS

La única obra de drenaje transversal que se ha proyectado para desaguar las cuencas se resumen en un cajón 1,5m x 1,5m para acondicionar la escorrentía de avenidas del periodo de retorno de 500 años del arroyo de la cuenca nº 2, que será recogido primero por la bajante escalonada B-4+1755 descrita en el apartado 6, “Drenaje Longitudinal”, de este anejo. El conjunto de ambos elementos forman la “Obra Singular nº 2”.

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5.2. MÉTODO DE CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE LAS PEQUEÑAS OBRAS DE DRENAJE

Para el cálculo hidráulico se han considerado las leyes de capacidad de las pequeñas obras de desagüe transversal, que definen las alturas de la lámina aguas arriba de dichas obras correspondientes a cada caudal.

El periodo de retorno considerado para el drenaje transversal se ha establecido según la norma Norma 5.2.-IC y los Criterios de URA:

Norma 5.2-IC 1

IMD

Alta Media Baja

Drenaje longitudinal 25 10 *

Drenaje transversal 100

Pasos inferiores 50 25 *

* Criterio del proyectista

Para la única obra de drenaje transversal, la ODT-4+155, que afecta a la plataforma del ferrocarril se ha empleado un período de retorno de 500 años, siguiendo el criterio de URA para arroyos con cuencas hidrológicas entre 0,1 y 0,5 Km2.

La metodología expuesta a continuación viene reflejada en la Instrucción 5.2-I.C. “Drenaje superficial” de la Dirección General de Carreteras.

Para el cálculo del régimen hidráulico y el dimensionamiento de las obras de drenaje se puede diferenciar:

Control de entrada

En la mayoría de los casos prácticos, las alturas de lámina vienen determinadas por las características de la entrada de la obra (geometría y tipo de embocadura), y el cálculo de la ley de capacidad se reduce a la aplicación directa de unas curvas de desagüe obtenidas experimentalmente. Dichas curvas se representan adimensionalmente en la figura adjunta.

El número de Manning utilizado ha sido n = 0,017 para los conductos de hormigón y n·=·0,040 para el cauce (encauzamientos naturalista de escollera revegetada con estaquillas de sauce) y n= 0,025 para los encachados de hormigón a la salida de las ODT.

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Control de salida

En general es suficiente el proceso de cálculo realizado mediante las leyes de control de entrada ya comentadas anteriormente, y en el caso de las pequeñas obras de desagüe sólo podría ser necesario complementarlo con cálculos de control de salida cuando los niveles de agua del cauce a la salida del conducto sean singularmente altos por la presencia en sus inmediaciones de fuertes estrechamientos, azudes, cruces con caminos u otras vías de comunicación, etc.

En esas circunstancias se debe calcular también la altura HBSB de aguas arriba obligada por el nivel μ del cauce a la salida del conducto. En el proyecto se debe considerar finalmente esa altura HBSB cuando resulte superior a la HBEB deducida del control de entrada:

La fórmula de cálculo del control de salida es:

μ+−⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡++= LJ

gV

RgLnKH eS 2

212

34

2

Siendo:

HBSB = El nivel del agua a la entrada de la obra medida sobre la solera de ésta (m).

L = Longitud del conducto (m).

J = La pendiente del conducto.

V = La velocidad media (m/s).

R = El radio hidráulico (área/perímetro mojado) (m).

g = La aceleración de la gravedad (m/sP2P).

n = El coeficiente de rugosidad de Manning del conducto.

KBeB = El coeficiente de pérdida de carga en la embocadura que vale 0,3 cuando hay muro de acompañamiento y aletas.

μ = El mayor de los dos valores siguientes:

• La diferencia del nivel del agua en el cauce a la salida del conducto, con la cota de la solera en ésta.

• La semisuma del calado crítico yBcB del conducto y su altura H de éste. Si del cálculo resultase yBcB>H, se tomará igual a H.

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Valores de Ke:

Tubo de hormigón:

Exento…………………………………. 0,6

Con muro de acompañamiento…….. 0,4

Con aletas…………………………….. 0,3

Otros conductos de hormigón:

Exento…………………………………. 0,6

Con muro de acompañamiento…….. 0,4

Con aletas…………………………….. 0,2

Tubo corrugado:

Exento…………………………………. 0,8

Ataluzado……………………………... 0,7

Con muro de acompañamiento…….. 0,6

Con aletas…………………………….. 0,3

Siempre que ha sido compatible con la pendiente real del cauce, se han proyectado las obras con una pendiente superior a la crítica para asegurar de esta forma la menor sobreelevación posible aguas arriba y se han dimensionado de manera que la sección de control del flujo esté a la entrada de las mismas, con el fin de evitar la posibilidad de que se produzcan daños materiales en propiedades colindantes.

A continuación se presentan los gráficos correspondientes a las curvas de control a la entrada.

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5.2.1. Comprobación hidráulica de las obras proyectadas

Se han realizado unos de cuadros que resumen las características de la única obra de drenaje transversal existente en el proyecto constructivo, la ODT-4+155.

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CUENCA Denominación en planos

PK en eje de la

Plataforma

Q 25 AÑOS (m3/s)

Q 100 AÑOS (m3/s)

Q 500 AÑOS (m3/s)

Cuenca nº2 (a través de B-4+177) ODT-4+155 4+155 1,592 2,264 3,242

Denominación en planos TIPO DE OBRA Observaciones

ODT-4+155 MARCO 1,5m x 1,5m Entrada con pozo y salida con aletas

Denominación en planos

Longitud (m)

Esviaje (grad. cent.)

Pendiente (%)

Q diseño (m3/s)

ODT-4+155 19,00 53,90 1,0 3,242

Denominación en planos

Cota solera de entrada

(m) Tipo de control

Altura a la entrada

(m)

Velocidad (m/s)

Cota desbordamient

o (m)

ODT-4+155 184,04 entrada 1,37 3,01 185,84

5.3. ATERRAMIENTOS

Analizados los rangos de aterramientos en las obras de drenaje transversal proyectadas, se indica lo siguiente:

3) El trazado en planta de la obra de drenaje transversal se ha proyectado, teniendo en cuenta que su salida se asienta sobre terreno natural evitando zonas inestables.

4) Debido a las fuertes pendientes de los cauces, se ha respetado la cota en la salida de la ODT procurando, si es necesario, en su salida un acondicionamiento del cauce.

5) Deberá prestarse atención a las aportaciones adicionales durante la construcción de la plataforma del ferrocarril y la fase inmediatamente siguiente a ella, ya que los aterramientos suelen agravarse por aportaciones adicionales.

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5.4. EROSIONES

Erosión evolutiva del cauce

Como se ha indicado anteriormente, la situación tanto en planta como en alzado de las obras de drenaje proyectadas así como las obras de salida (encauzamientos) diseñadas en algunas de ellas permiten asegurar la existencia de una pendiente estable del lecho original del cauce a la salida de la obra, alcanzando su perfil de equilibrio sin riesgo de erosión evolutiva del cauce.

Erosión localizada

Este tipo de erosión se puede producir localmente a la salida de la obra de drenaje debido a la mayor concentración y energía cinética de la corriente, pudiendo llegar a provocar su descalce.

De acuerdo con la Instrucción 5.2-IC de julio de 1990, se estimará la máxima erosión previsible en el lecho original a la salida de la obra de drenaje “e” mediante las fórmulas siguientes:

Tubos:

83

252⎥⎥⎦

⎢⎢⎣

⎡=

gD

QDe

Conductos rectangulares:

83

23·

3exp3

⎥⎥⎦

⎢⎢⎣

⎡⎥⎦⎤

⎢⎣⎡−=

gBH

QBH

He

siendo:

e = erosión máxima previsible (m)

Q = caudal (m3/s)

g = aceleración de la gravedad (9,8 m/s²)

D = diámetro del tubo (m)

H = altura del conducto rectangular (m)

B = anchura del conducto rectangular. En conductos múltiples se tomará la suma de las anchuras de cada uno (m).

Son muchos los casos en los que por el requisito del tamaño mínimo del conducto o por facilitar el paso de personas o vehículos para mantenimiento o limpieza se han dimensionado las obras de drenaje con gran generosidad respecto a las exigencias hidráulicas, de forma que los caudales unitarios y con ello el riesgo de graves erosiones son muy reducidas.

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En estas circunstancias no se necesitaría protección en las embocaduras y en las salidas será suficiente el dispositivo previsto en la Instrucción de Carreteras consistente en una solera de hormigón entre aletas rematada con un rastrillo.

A partir de las recomendaciones del A.D.I.F. la profundidad del rastrillo r se define con carácter orientativo en función del caudal unitario en el conducto, q, si bien las condiciones geotécnicas pueden aconsejar cambios en cada caso:

6) Si q < 0,5 m3/s/m No hace falta rastrillo

7) Si 0,5 < q < 6 m3/s/m Rastrillo r=0,6*(q / g1/2)2/3

Siendo g = 9,8 m2/s la aceleración de la gravedad.

Se obtienen unos valores de:

Obra de drenaje Ø ó B (m)

H (m)

Q (m3/s)

Caudal unitario (m3/s/m )

r, rastrillo (m)

ODT-4+155 1,5 1,5 3,242 2,16 0,65 D ó B: diámetro del conducto circular o ancho del conducto rectangular H: altura del conducto rectangular Q: caudal de cálculo

Aunque el rastrillo teórico es de menos de 100 cm, se han dispuesto (debido a la alta eficacia y bajo coste de ejecución) unos rastrillos de 1,25 m aguas abajo del marco. Para más detalles ver las secciones transversales de las obras de paso en el Documento Nº 2, Planos.

6. DRENAJE LONGITUDINAL

6.1. DRENAJE DE LA PLATAFORMA

El drenaje de la plataforma se realiza por escorrentía superficial y apoyándose en una red de colectores subterráneos que recogen de la explanada los caudales de las cunetas.

El agua que discurre superficialmente por la plataforma de la vía y los taludes de la excavación en los tramos en desmonte, se recoge en cunetas laterales a la vía. De este mismo modo, con la intercepción de cuencas con cunetas de guarda, o con bajantes en desmonte, estos caudales se reciben en arquetas que introducen dicho caudal en la red subterránea de colectores, utilizándose en gran medida los diferentes viales construidos para la ejecución de la obra. Estas cunetas, están dispuestas longitudinalmente. Son cunetas revestidas de hormigón, 0,5 m de base y taludes 1:1 para las cunetas de coronación y en las cunetas de pie.

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Los puntos de vertido son aquellos donde la cuneta se interrumpe por la presencia de terraplén o en las tomas longitudinales de los drenes colectores ubicados bajo ellas.

6.2. DRENAJE DE LAS ÁREAS ADYACENTES

Existen varias situaciones de desagüe de las áreas adyacentes a la traza:

1. Cuando el desmonte corta una limatesa del terreno y el talud discurre por la línea de máxima pendiente del terreno. En este caso, en general, no se ha considerado drenaje de esta área, ya que el agua de escorrentía de esta zona no llega al talud del desmonte.

2. Cuando el desmonte corta una limatesa del terreno y la orientación de las curvas de nivel indican la confluencia hacia el talud del desmonte de cualquier precipitación que se produzca. En este caso se proyectan cunetas de protección del talud, evitando que la precipitación de la cuenca discurra por el talud.

La comprobación hidráulica de las cunetas figura en el Apéndice Nº 5 de este anejo.

6.3. DESCRIPCIÓN DE LA RED DE DRENAJE LONGITUDINAL PROYECTADA

6.3.1. Drenaje en el falso túnel de la Boca Sur.

La escorrentía generada por la cuenca hidrológica nº 07 será mayormente evacuada por la obra de drenaje transversal existente en la actualidad en el PK 4+050, y lo que acabe llegando a las cunetas laterales del trazado será dirigida al marco de obra de drenaje transversal proyectada, ODT-4+155, a través de un par de sumideros con tapa de reja que serán ubicados sobre el marco al paso de cada cuneta lateral de la plataforma sobre el mismo marco. En los planos 13.2.1 y 13.2.2 del Documento Nº2 , pueden verse los detalles de la Obra Singular Nº 2, compuesta por la bajante escalonada, B-4+177, y el marco de drenaje de obra transversal, ODT-4+155.

Finalmente, la sección de falso túnel (ver detalles en el Plano Nº 13.3 del Documento Nº2), en cuanto al drenaje, será similar al de la sección del Túnel de Ermua, con la salvedad de que las acometidas de los hastiales conducen las aguas infiltradas, en dos puntos equidistantes en cada lado del tramo en falso túnel, directamente a las cunetas laterales, y que las cunetas laterales no conducen sus aguas al colector central hasta no adentrarse en el Túnel de Ermua. El colector central arranca en la arqueta dispuesta en el PK 4+173, que será compartida con el punto de vaciado de la columna seca del sistema contra incendios en la Boca Sur del túnel.

6.3.2. Drenaje del Túnel

Teniendo en cuenta las características hidrogeológicas del túnel proyectado, se prevé la infiltración de agua desde el macizo y por tanto se hace necesario un sistema de drenaje que evacue dicho agua fuera del túnel.

Según la distribución de materiales a lo largo de los túneles y la longitud de estos, y la posición del nivel freático, el caudal máximo en el túnel de Ermua es de 0,001 m3/s (para más detalle ver apartado nº 4.8.2 del Anejo Nº 7, Túneles y Caverna).

El sistema de drenaje que se ha proyectado consiste en una banda drenante dispuesta entre el sostenimiento y el revestimiento, que encamina el agua de infiltración hacia los tubos dren porosos de φ110 mm que se sitúan longitudinalmente en la parte inferior de los hastiales.

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Desde estos tubos dren porosos de φ110 mm, mediante tubos de PVC φ110 mm situados perpendicularmente al hastial cada 36 m, se conduce el agua a las canaletas de drenaje, dispuestas longitudinalmente a ambos lados del túnel. Las canaletas, de dimensiones según planos de detalle de la sección en túnel (ver Plano Nº 13.3. del Documento Nº 2), están dispuestas a lo largo de todo el túnel de Ermua y a lo largo de la caverna de la “Vía Mango”, tanto en la margen izquierda y en la derecha de cada uno de ellos. Cada unos 36 metros, las canaletas se desvían 45º en planta para bordear las arquetas de instalaciones eléctricas y verter sus aguas a las cunetas laterales en eso puntos.

Como todo el agua de infiltración a través del sostenimiento lo recogen las cunetas laterales, teóricamente no es necesario poner ningún sistema de drenaje para la plataforma. No obstante, el agua que pueda caer sobre la plataforma en túnel se desagua mediante las arquetas sumideros que conducen el agua a través del colector central situado bajo el eje de la plataforma. A estas arquetas se une el par de acometidas que vendrán perpendicularmente en planta desde las cunetas laterales.

Este colector central es de 200 mm de diámetro y sus arquetas estarán dispuestas cada 36 m para no coincidir con las arquetas de instalaciones eléctricas dispuestas con la misma equidistancia. El único punto donde se rompe la equidistancia es en la incorporación de la vía mango y en los elementos de cruces de vía, en estos casos se disponen las arquetas correspondientes bien unos metros antes de las mismas o posterior a las mismas. Para más detalle ver planta del plano Nº 13.1 del Documento Nº2.

La caverna de la “vía mango” dispone de un sistema de drenaje similar al del túnel, pero sin el colector central. En el PK 5+071,50 del eje de plataforma, la cuneta lateral izquierda del a vía mango continua su trazado para convertirse en la cuneta lateral izquierda del túnel en los PPKK posteriores. No obstante, en el PK mencionado, las aguas de la cuneta lateral izquierda de la vía mago son conducidas a la arqueta que da fin a la cuneta lateral derecha de la vía mango, a través de una acometida de 110 mm de diámetro, y, seguidamente, desde esta arqueta se conducen las aguas directamente al colector central de la plataforma del túnel a través de una acometida de 200 mm de diámetro que cruza por debajo la cuneta lateral izquierda de la plataforma del túnel. Unos metros más adelante, en el PK 5+074,70 , la cuneta lateral izquierda de la plataforma del túnel finaliza en una arqueta desde la que las aguas son conducidas a la arqueta del colector central.

El cruce de aguas entre cunetas laterales se realiza un poco más allá del inicio de la unión de ambas cavernas, ya que primero se procede a cruzar la columna seca contra incendios y las arquetas del sistema de instalaciones eléctricas de ambas cavernas.

Teniendo en cuenta las características hidrogeológicas del túnel proyectado, y según la distribución de materiales a lo largo del túnel y la longitud de estos, y la posición del nivel freático, el caudal máximo en el túnel es de 0,001 m3/s. Para más información ver apartado 4.8.2, “Estimación de Infiltraciones. Infiltraciones durante la vida útil”, del Anejo Nº 7. En su mayor parte, el eje de plataforma del túnel tiene una pendiente de 15 milésimas, salvo en su tramo final al adentrarse en el falso túnel de la Boca Norte, cuya pendiente ronda las 5 milésimas.

El caudal de agua esperado en uso es reducido, y las dimensiones de las conducciones proyectadas tienen mayor capacidad, pero por criterios de facilidad en el mantenimiento, no es recomendable reducirlas. Por tanto, la siguiente tabla indica los resultados de uso y capacidad obtenidos para cada elemento dispuesto tanto en su máxima pendiente como en su mínima pendiente.

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máxima mínima (m3/s) (m.) (m.) pend. Máx. pend. Mín. pend. Máx. pend. Mín. pend. Máx. pend. Mín. pend. Máx. pend. Mín.Elementos en túnel y vía mango

Canaletas 4+190 5+185 0,015 0,005 0,0010 rectangular 0,11 0,05 0,02 0,03 0,53 0,36 0,005 0,0025 0,85 0,47Acometidas 4+170 5+190 0,067 0,006 0,0010 circular 0,02 0,03 1,19 0,51 0,021 0,007 2,68 0,80Cunetas laterales 4+160 5+188 0,015 0,005 0,0010 rectangular 0,30 0,20 0,01 0,01 0,38 0,27 0,110 0,065 1,83 1,06Colector central 4+174 5+188 0,015 0,005 0,0010 circular 0,09 0,12 1,55 1,03 0,055 0,030 1,88 1,09

Velocidad (m/s)

0,11

0,20

Caudal (m3/s) Velocidad (m/s)PENDIENTE

(%)USO CAPACIDAD (sección al 80%)

PK FINALPK INICIALELEMENTO DE DRENAJE LONGITUDINAL

CAUDAL CUNETA SECCIÓN A H

Calado (m)

Finalmente, las canaletas, que para proteger las arquetas de instalaciones eléctricas desvían su trayecto cada 36 metros hacia las cunetas laterales, acaban desviando su trayecto una última vez más hacia las cunetas laterales justo antes de entrar en el falso túnel de salida de la Boca Norte. Las cunetas laterales y el colector central seguirán su trayectoria adentrándose en el falso túnel de la Boca Norte.

6.3.3. Drenaje en el falso túnel de la Boca Norte.

Las cunetas laterales y el colector central finalizan, cada una de ellas, con una arqueta en el PK 5+188,60 donde, mediante acometidas, las aguas de las cunetas laterales son llevadas al colector central, y desde la arqueta de este son enviadas a una arqueta intermedia dispuesta fuera del falso túnel que facilitará sacar el colector central a la arqueta exterior a la derecha de la plataforma, dando continuidad, a través la red de pluviales existente en las cercanías en la actualidad, a las aguas recolectadas.

6.3.4. Drenaje de la Estación.

El drenaje sobre el viaducto de la plataforma de la estación de Ermua consta principalmente de un canalón exterior, integrado en la estructura de la propia cubierta, que conducirá las aguas de escorrentía a un punto aproximadamente intermedio, en el PK 5+242,20, ubicado sobre la cámara de entrada de agua del depósito de limpieza. Las cunetas interiores a la cubierta sobre la plataforma en la Estación tendrán las pendientes o contrapendientes mínimas necesarias (0,002 en tanto por uno) para derivar todo fluido al mismo punto de vertido mencionado. Ver sección de estas cunetas laterales en plataforma bajo la cubierta en el plano Nº 13.3, Drenaje. Detalles., del Documento Nº2, Planos. Por tanto, todas las aguas exteriores e interiores a la cubierta de la Estación discurrirán por el depósito de limpieza y continuarán mediante colectores de diámetros de 300 mm a la arqueta del colector de la red sanitaria más próxima existente en las inmediaciones en la actualidad. Como los tres colectores llevan el mismo caudal, se ha comprobado sólo el colector con la menor pendiente (C-5+242), por ser la que peores calados pueda obtener.

6.3.5. Drenaje de la zona tras la estación.

El drenaje de la plataforma a partir del PK 5+310 (referido a la vía izquierda) consistirá en una tubo dren de 200 mm de diámetro embebido en material filtrante y envuelto en un geotextil, que desde el eje central de la plataforma conducirá el agua a través de la capa de forma hasta la arqueta ubicada a la altura del PK 5+460 (respecto de la vía izquierda), para evacuarlo a través de un colector de 300 mm (C-5+470) a la red de saneamiento existente en las inmediaciones. El colector al tener una superficie de escorrentía algo menor que el que tienen los colectores del drenaje de la Estación en torno al depósito de limpieza, la comprobación realizada para estos últimos sirve también para justificar la validez del presente colector. Ver sección tipo en el Plano Nº 13.3. del Documento Nº2.

6.4. CAUDALES DE CÁLCULO EN LAS OBRAS DE DRENAJE LONGITUDINAL

Para el drenaje longitudinal de la plataforma (caudales y duraciones pequeñas, pendientes comunes y aguas casi limpias) se considera un período de retorno de 25 años como corresponde a obras d drenaje longitudinal de obras lineales comunes.

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Los datos de precipitaciones recogidos en cada plataforma, talud o cuenca quedan recogidos en las tablas que se pueden encontrar en el Apéndice Nº 4 de este anejo.

Para el cálculo del caudal a desaguar se utiliza el método de Témez siguiendo los criterios del apartado 2.4. de la Instrucción 5.2-IC , Drenaje Superficial, tal y como se ha descrito en el capítulo nº 3, Hidrología, de este anejo.

6.5. CÁLCULO DE LA RED DE DRENAJE LONGITUDINAL.

Los caudales de las distintas cunetas de la traza del ferrocarril corresponden a los valores analizados de la escorrentía superficial repartida proporcionalmente a la longitud de la cuneta.

6.5.1. Cunetas de guarda en desmonte y pie de terraplén

Para el cálculo hidráulico de estas cunetas se ha aplicado la fórmula de Manning con la sección definida y las diferentes pendientes que tiene a lo largo de la traza.

2/3xR

1/2J

n1V =

Q = V x S

PmS R=

donde

V = velocidad (m/s)

J = pendiente del cauce (m/m)

n = nº de Manning

R = radio hidráulico (m)

S = superficie de la sección (m2 )

Pm = perímetro mojado (m) = base+ Lat 1+ Lat 2

Q = caudal (m3 /s)

La sección tipo de las cunetas de guarda en desmonte es trapecial de 0,5 m de base y taludes 1:1 (H:V) considerando la profundidad de 0,5 m revestida y 0,1 m de espesor mínimo. La cuneta de guarda se ha dimensionado con el criterio del máximo caudal, en la zona que mayor aportación puede tener. Se considera la misma sección para todo el tramo.

calado

1

1 1

1

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ancho

Se ha adoptado un revestimiento de hormigón para evitar la erosión. Se pueden rebasar excepcionalmente las velocidades límite (4,5 m/s) establecidas hasta un 60% (7,2 m/s), si bien en las curvas y cambios de sentido se sobreelevará la pared exterior del revestimiento para prever la peraltación de la corriente.

En tramos de fuerte pendiente de la cuneta (donde la cuneta trapezoidal supere la velocidad límite excepcional), es necesario tomar medidas especiales, debido a las elevadas velocidades que alcanzaría el agua. En estos casos se utilizarán bajantes escalonadas.

La cuneta guarda de la Boca Sur, ha sido dimensionada para un periodo de retorno de 500 años, para así mantener coherencia en el criterio adoptado para la bajante escalonada (B-4+177) y el marco (ODT-4+155) que conforman la Obra Singular Nº 2. Para el resto de cunetas guardas, emplazadas en la Boca Norte, el periodo de retorno aplicado has sido el de 25 años.

6.5.2. Bajantes escalonada

Se han dimensionado bajantes escalonadas con cuenco amortiguador de caída vertical.

Para el cálculo hidráulico de las bajantes en desmonte se ha tratado el vertido de la lámina por un borde vertical, cayendo sobre una solera sólida que dispone de un resalto o murete en su final. Para prevenir que el agua socave los bordes del salto, se han construido cajeros laterales de hormigón con lo que quedará formado una balsa o cuenco amortiguador.

Sobre lecho de hormigón, pueden absorberse saltos de la lámina de agua de hasta 1,8 m, aunque excepcionalmente pueden usarse saltos de hasta 2,4 m, cuyo comportamiento también resulta aceptable.

Para que el salto resulte eficaz, es necesario que el chorro quede sumergido en la balsa y para ello, la diferencia de las cotas del agua, aguas arriba y aguas abajo del salto, no debe ser menor que 0,4 veces la profundidad crítica aguas arriba.

Para evitar la formación de ondulaciones y corrientes transversales en los cambios de sección de este tipo de bajantes se prevén unas transiciones hidráulicamente apropiadas. No se han proyectado transiciones de entrada asimétricas ni cambios de alineación inmediatamente aguas arriba de las mismas, ya que la perturbación podría propagarse aguas abajo produciendo problemas en el resto de elementos del drenaje longitudinal.

Para los muros de cada bajante es necesario disponer una altura adicional o resguardo para cubrir pequeños resaltos de la lámina difíciles de prever.

Para el funcionamiento del agua en régimen crítico o lento, será suficiente con dotar a los muros laterales con un resguardo mínimo de 0,3 m contados a partir de la superficie teórica del agua. En el rápido la altura de las paredes laterales será la altura de 0,4 la altura crítica y se medirá sobre la superficie del agua en cada punto de vertido.

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H

h

L

Siendo:

R : resguardo

h´: altura de escalón.

L: longitud del cuenco.

h: calado.

6.5.3. Arquetas

Para mantenimiento y limpieza de colectores se disponen, en los tramos de colector que lo requieran, arquetas cada 50 m como máximo, según la Instrucción 5.2-IC. En este proyecto en el colector central del túnel de Ermua se implantarán cada 36 m, para alternar y que no coincidan con las arquetas de instalaciones eléctricas proyectadas a lo largo del túnel y la vía mango a una equidistancia entre ellas de 36 m. Los emplazamientos coincidentes elementos de cruces de vías, serán adelantados o retrasados varios metros. Las arquetas del colector central serán de 0,65 m x 0,80 m y menores de un metro de profundidad. No obstante, en el exterior del túnel se realizarán arquetas de mayores dimensiones para facilitar que las aguas recolectadas se integren en la red de saneamiento existente.

Para velocidad del agua inferior a 1,0 m/s se conformarán los fondos de las arquetas a las secciones inferiores de los tubos para asegurar en lo posible la continuidad de la corriente, evitar la decantación y minimizar la pérdida de carga. Cuando sea igual o superior a 1,0 m/s, se dispondrá en su fondo de un arenero para almacenar los elementos en suspensión decantados debido a las perturbaciones de la corriente con pérdida de velocidad que se producen en las arquetas. Su profundidad será la máxima distancia entre 0,5 veces el diámetro del tubo de salida o 0,2 m.

Si su profundidad es mayor de 1,50 m, deberán ser visitables, para lo cual se proyectará con una dimensión interior mínima de 1,00 m y excepcionalmente de 0,80 m, dotándola a la vez de una escalera vertical formada por pates cada 0,40 m como máximo a partir de los 0,80 m de la boca y hasta los 0,40 m del fondo.

calado R

L

h1=0,6hc

h

h' i

1

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6.5.4. Canalón de la cubierta de la Estación

La estación de Ermua yace sobre un viaducto protegido por una cubierta, que contiene en su estructura, en su lado izquierdo, un canalón visualmente integrado para la recogida y evacuación de las escorrentías escurridas por él para el periodo de retorno de 500 años.

El canalón conduce el agua con una pendiente primero, y con una contrapendiente después, de 5 milésimas hacia la cámara de entrada de agua del depósito de limpieza ubicado en el PK 5+242,20. Las cunetas interiores a la cubierta sobre la plataforma en la Estación tendrán las pendientes o contrapendientes necesarias para derivar todo líquido al mismo punto de vertido. Por tanto, todas las aguas exteriores e interiores a la cubierta de la Estación discurrirán por el depósito de limpieza y continuarán mediante colectores de diámetros de 300 mm a la arqueta del colector de la red sanitaria más próxima existente en las inmediaciones en la actualidad.

Los 2 tramos de canalón han sido calculados en base al tramo de canalón pésimo o de mayor longitud, en el que su caudal de diseño ha sido obtenido por el método de Témez, llamado también, método racional modificado. El tiempo de concentración ha sido estimado a partir de la velocidad obtenida por Manning para una sección saturada, y obtener así el tiempo que tarda en ser evacuado por el canalón de mayor recorrido. Con ese tiempo de concentración, los caudales de cada periodo de retorno son calculados con el método Témez. Se comprueba que el caudal de diseño es similar al planteado en Manning, y sino, se vuelve a tantear un nuevo tiempo de concentración obteniendo la velocidad con Manning para el nuevo volumen estimado en el primer tanteo. Cuando los caudales obtenidos entre las iteraciones sea el mismo, los calados y velocidades serán las definitivas para ese tramo de canalón, y con esas dimensiones será planteado el otro tramo de canalón (que irá en contrapendiente).

6.5.5. Cubierta sobre vestíbulo de entrada a la estación

La cubierta sobre el vestíbulo de la entrada peatonal a la estación tendrá las pendientes oportunas para desaguar hacia dos sumideros las aguas pluviales que sobre ella discurran. Estos sumideros conducirán el agua, a través de unos tubos bajantes de PVC de 200 mm, hacia unas arquetas ubicadas en el terreno bajo los propios sumideros, que encauzarán sus aguas, a través de unos colectores de PVC de 300 mm, a una nueva arqueta de mayores dimensiones que permitirá dar continuidad a esas aguas por la red de pluviales actualmente existente.

6.5.6. Tabla resumen de los elementos de drenaje longitudinal

La siguiente tabla resume los cálculos obtenidos para las estructuras de drenaje longitudinal.

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APÉNDICE Nº 1: PLANOS

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APÉNDICE Nº 1: PLANOS

ÍNDICE

1. Cuencas hidrológicas.

2. Estaciones meteorológicas y polígonos de Thiessen.

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APÉNDICE Nº 2: DATOS METEOROLÓGICOS

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APÉNDICE Nº 2: DATOS METEOROLÓGICOS

ÍNDICE

1. Precipitaciones mensuales y anuales.

2. Precipitaciones máximas diarias.

3. Ajustes por Gumbel.

4. Ajustes por Square Root.

5. Días de lluvia.

6. Días de nieve.

7. Días de granizo.

8. Días de tormenta.

9. Días de precipitación >= 10 décimas de mm.

10. Días de precipitación >= 100 décimas de mm.

11. Días de precipitación >= 300 décimas de mm.

12. Días de temperatura =< 0 ºC.

13. Días de temperatura =< 5 ºC.

14. Días de temperatura >= 25 ºC.

15. Días de temperatura >= 30 ºC.

16. Temperatura media mensual.

17. Media mensual de temperatura mínima diaria (ºC).

18. Media mensual de temperatura máxima diaria (ºC).

19. Temperatura mínima absoluta mensual (ºC).

20. Temperatura máxima absoluta mensual (ºC).

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1

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3076-PC-AX-11-DTE-IMPE-HIDRO-DREN-ED1.DOC ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE

PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 59

Año

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3076-PC-AX-11-DTE-IMPE-HIDRO-DREN-ED1.DOC ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE

PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 60

Año

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3076-PC-AX-11-DTE-IMPE-HIDRO-DREN-ED1.DOC ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE

PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 61

Estacion nº: 1049U -ERMUANº de datos: 24

Serie Nº de dato Registro Frecuencia T Equivalente Alfa Beta Dmax Z Pr. Certeza T Frecuencia Ajuste 1 Ajuste 2 Ajuste 384,00 1 142,00 0,976783 43,07 0,05608 54,54126 0,12220 0,59863 0,86607 2,00 0,5000 61,076 60,789 61,40154,00 2 120,00 0,935323 15,46 0,07684 56,01908 0,12896 0,63176 0,81958 5,00 0,8000 81,286 75,540 85,25866,00 3 84,00 0,893864 9,42 0,04751 53,68620 0,14986 0,73418 0,65384 10,00 0,9000 94,667 85,306 101,05350,00 4 81,00 0,852405 6,78 0,04394 52,78059 0,17505 0,85757 0,45394 25,00 0,9600 111,573 97,646 121,01153,00 5 72,00 0,810945 5,29 50,00 0,9800 124,115 106,800 135,81761,00 6 72,00 0,769486 4,34 100,00 0,9900 136,564 115,887 150,51351,00 7 69,00 0,728027 3,68 1. Método de los momentos (Comprobado) 250,00 0,9960 152,956 127,851 169,86350,00 8 66,00 0,686567 3,19 2. Método de la máxima verosimilitud (Comprobado) 300,00 0,9967 156,213 130,228 173,70862,00 9 62,00 0,645108 2,82 3. Método de mínimos cuadrados con la distancia según 500,00 0,9980 165,333 136,885 184,47481,00 10 62,00 0,603648 2,52 una recta de pendiente contraria 1000,00 0,9990 177,701 145,912 199,074

142,00 11 61,00 0,562189 2,28 4. Método de mínimos cuadrados con la distancia según 5000,00 0,9998 206,406 166,863 232,959120,00 12 60,00 0,520730 2,09 la normal 10000,00 0,9999 218,766 175,885 247,55062,00 13 60,00 0,479270 1,9260,00 14 54,00 0,437811 1,7872,00 15 54,00 0,396352 1,6649,00 16 53,00 0,354892 1,5554,00 17 52,00 0,313433 1,4645,00 18 51,00 0,271973 1,37 T Frecuencia Ajuste 1 Ajuste 2 Ajuste 352,00 19 50,00 0,230514 1,30 200,00 0,9950 148,969 124,940 165,15643,00 20 50,00 0,189055 1,2372,00 21 49,00 0,147595 1,17 Caudal T (Ajuste 1) T (Ajuste 2) T (Ajuste 3) T (Ajuste 4)69,00 22 45,00 0,106136 1,12 25,00 < 2 < 2 < 2 < 260,00 23 44,00 0,064677 1,07 50,00 < 2 < 2 < 2 < 244,00 24 43,00 0,023217 1,02 100,00 15 31 10 9

159,58 374 3610 170 115200,00 4107 > 10000 1109 684250,00 > 10000 > 10000 > 10000 6072300,00 > 10000 > 10000 > 10000 > 10000400,00 > 10000 > 10000 > 10000 > 10000500,00 > 10000 > 10000 > 10000 > 10000600,00 > 10000 > 10000 > 10000 > 10000

AJUSTE A UNA DISTRIBUCION EXTREMAL TIPO GUMBEL POR EL METODO DE LOS MOMENTOS Y POR EL DE LA MAXIMA VEROSIMILITUD

CALCULAR

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Probabilidad

Ajuste estadístico a la distribución de GumbelEstación 1049U-ERMUA

Registro Ajuste 1 Ajuste 2

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3076-PC-AX-11-DTE-IMPE-HIDRO-DREN-ED1.DOC ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE

PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 62

Estacion nº: 1049U -ERMUANº de datos: 24

Serie Nº de dato Registro Frecuencia T Equivalente Lambda Beta T Frecuencia Ajuste84,00 1 142,00 0,976783 43,07 2326,790 1,8672 2,00 0,5000 59,80054,00 2 120,00 0,935323 15,46 5,00 0,8000 74,59466,00 3 84,00 0,893864 9,42 10,00 0,9000 85,21150,00 4 81,00 0,852405 6,78 25,00 0,9600 99,55553,00 5 72,00 0,810945 5,29 50,00 0,9800 110,86561,00 6 72,00 0,769486 4,34 100,00 0,9900 122,65251,00 7 69,00 0,728027 3,68 250,00 0,9960 139,02050,00 8 66,00 0,686567 3,19 300,00 0,9967 142,38762,00 9 62,00 0,645108 2,82 500,00 0,9980 152,01781,00 10 62,00 0,603648 2,52 1000,00 0,9990 165,550

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159,58 779209,02 8249250,00 > 10000300,00 > 10000400,00 > 10000500,00 > 10000600,00 > 10000

AJUSTE A UNA DISTRIBUCION EXTREMAL TIPO SQRT- ET POR EL METODO DE LA MAXIMA VEROSIMILITUD

CALCULAR

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Periodo de retorno (años)

Ajuste estadístico a la distribución SQRTEstación 1049U-ERMUA

Registro Ajuste

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3076-PC-AX-11-DTE-IMPE-HIDRO-DREN-ED1.DOC ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE

PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 68

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3076-PC-AX-11-DTE-IMPE-HIDRO-DREN-ED1.DOC ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE

PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 69

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3076-PC-AX-11-DTE-IMPE-HIDRO-DREN-ED1.DOC ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE

PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 70

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PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 71

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3076-PC-AX-11-DTE-IMPE-HIDRO-DREN-ED1.DOC ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE

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3076-PC-AX-11-DTE-IMPE-HIDRO-DREN-ED1.DOC ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE

PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 73

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3076-PC-AX-11-DTE-IMPE-HIDRO-DREN-ED1.DOC ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE

PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 74

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3076-PC-AX-11-DTE-IMPE-HIDRO-DREN-ED1.DOC ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE

PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 75

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3076-PC-AX-11-DTE-IMPE-HIDRO-DREN-ED1.DOC ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE

PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 76

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3076-PC-AX-11-DTE-IMPE-HIDRO-DREN-ED1.DOC ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE

PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 77

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PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 78

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PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 79

APÉNDICE Nº 3: TABLAS, MAPAS Y ÁBACOS HIDROLÓGICOS

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PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 80

APÉNDICE Nº 3: TABLAS, MAPAS Y ÁBACOS.

ÍNDICE

1. Diagrama triangular para determinación de textura del suelo.

2. Ley de coeficiente de escorrentía y relación Pd/P0

3. Mapa de coeficiente corrector del Umbral de Escorrentía.

4. Mapa de isolíneas I1/Id

5. Ábaco GN-1 del Plan Hidrológico Norte III.

6. Mapa y tabla del método MFOM 2003.

7. Mapas del método GFA-DFG

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PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 81

DIAGRAMA TRINAGULAR PARA DETERMINACIÓN DE LA TEXTURA

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PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 82

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PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 83

MAPA DEL COEFICIENTE CORRECTOR DEL UMBRAL DE ESCORRENTÍA.

MAPA DE ISOLÍNEAS I1/Id.

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PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 84

ÁBACO GN-1 DEL PLAN HIDROLÓGICO NORTE-III

MÉTODO MFOM 2003

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PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 85

CONTINUACIÓN DEL MÉTODO MFOM 2003

Cv 2 5 10 25 50 100 200 500 0,30 0,935 1,194 1,377 1,625 1,823 2,022 2,251 2,541 0,31 0,932 1,198 1,385 1,640 1,854 2,068 2,296 2,602 0,32 0,929 1,202 1,400 1,671 1,884 2,098 2,342 2,663 0,33 0,927 1,209 1,415 1,686 1,915 2,144 2,388 2,724 0,34 0,924 1,213 1,423 1,717 1,930 2,174 2,434 2,785 0,35 0,921 1,217 1,438 1,732 1,961 2,220 2,480 2,831 0,36 0,919 1,225 1,446 1,747 1,991 2,251 2,525 2,892 0,37 0,917 1,232 1,461 1,778 2,022 2,281 2,571 2,953 0,38 0,914 1,240 1,469 1,793 2,052 2,327 2,617 3,014 0,39 0,912 1,243 1,484 1,808 2,083 2,357 2,663 3,067 0,40 0,909 1,247 1,492 1,839 2,113 2,403 2,708 3,128 0,41 0,906 1,255 1,507 1,854 2,144 2,434 2,754 3,189 0,42 0,904 1,259 1,514 1,884 2,174 2,480 2,800 3,250 0,43 0,901 1,263 1,534 1,900 2,205 2,510 2,846 3,311 0,44 0,898 1,270 1,541 1,915 2,220 2,556 2,892 3,372 0,45 0,896 1,274 1,549 1,945 2,251 2,586 2,937 3,433 0,46 0,894 1,278 1,564 1,961 2,281 2,632 2,983 3,494 0,47 0,892 1,286 1,579 1,991 2,312 2,663 3,044 3,555 0,48 0,890 1,289 1,595 2,007 2,342 2,708 3,098 3,616 0,49 0,887 1,293 1,603 2,022 2,373 2,739 3,128 3,677 0,50 0,885 1,297 1,610 2,052 2,403 2,785 3,189 3,738 0,51 0,883 1,301 1,625 2,068 2,434 2,815 3,220 3,799 0,52 0,881 1,308 1,640 2,098 2,464 2,861 3,281 3,860

PERIODO DE RETORNO EN AÑOS (T)

MÉTODO GFA-DFG 2007 (1 DE 4)

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MÉTODO GFA-DFG 2007 (2 DE 4)

MÉTODO GFA-DFG 2007 (3 DE 4)

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MÉTODO GFA-DFG 2007 (4 DE 4)

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APÉNDICE Nº 4: TABLAS DE CÁLCULO DE CAUDALES

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PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 89

APÉNDICE Nº 4: TABLAS DE CÁLCULSO DE CAUDALES.

ÍNDICE

1. Características físicas de las cuencas afectadas.

2. Clasificación de suelos a efectos del Umbral de Escorrentía.

3. Estimación del umbral de escorrentía P0 (mm).

4. Determinación del umbral inicial de escorrentía. P0.

5. Determinación de caudales de avenidas en cuencas.

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CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LAS CUENCAS INTERCEPTADAS

CUENCA Area Cuenca L. cauce Cotas Pend. media Tc (m2) (Km2) L (Km) Máx. Mín. J (%) (horas)

1 7.066 0,0071 0,399 367 177 47,63 0,1718 2 131.468 0,1315 0,604 403 187 35,76 0,249 3 58.143 0,0581 0,495 403 199 41,21 0,208 4 21.097 0,0211 0,34 370 208 47,65 0,152 5 34.027 0,0340 0,367 370 208 44,14 0,164 6 3.909 0,0039 0,138 280 212 49,28 0,083 7 21.090 0,0211 0,215 310 184 58,6 0,103 8 66.781 0,0668 0,314 311 163 47,13 0,144

CLASIFICACIÓN DE SUELOS A EFECTOS DE UMBRAL DE ESCORRENTÍA

Grupo Infiltración

Potencia Textura Drenaje (cuando están muy húmedos)

A Rápida Grande

Arenosa Perfecto

Areno-limosa

B

Moderada

Franco-arenosa Media Franca Bueno

a Franco-arcillosa-arenosa a

grande Franco-limosa moderado

C

Lenta Media a pequeña Franco-arcillosa

Imperfecto Franco-arcillo-limosa Arcillo-arenosa

D Muy lenta

Pequeño (litosuelo) Arcillosa Pobre o

muy pobre u horizontes de arcilla

Nota: Los terrenos con nivel freático alto se incluirán en el Grupo D.

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i >= 0.03 i < 0.03 i >= 0.03 i < 0.03 i >= 0.03 i < 0.03 i >= 0.03 i < 0.03R 15 8 6 4N 17 11 8 6R 23 13 8 6N 25 16 11 8R 29 17 10 8N 32 19 12 10R 26 15 9 6N 28 17 11 8R 37 20 12 9N 42 23 14 11

Pobre 24 58 14 25 8 12 6 7Media 53 * 23 35 14 17 9 10Buena * * 33 * 18 22 13 14

Muy Buena * * 41 * 22 25 15 16Pobre 62 * 26 34 15 19 10 14Media * * 34 42 19 22 14 15Buena * * 42 50 22 25 15 16

Muy ClaraClaraMedia

EspesaMuy Espesa

RpRi

Notas:

B: Barbecho.Ch: Cultivos en hilera.Cerin: Cereales en invierno.Rcp: Rotación de cultivos pobres.Rcd: Rotación de cultivos densos.P: Praderas.Af: Aprovechamientos forestales.Mf: Masas forestales.Rp: Rocas permeables.Ri: Rocas impermeables.F: Firmes. (Tres tipos)N: Denota cultivo según curvas de nivel.R: Denota cultivo según línea de máxima pendiente.*: Denota que esa parte de cuenca debe considerarse inexistente a efecto de cálculo de caudales de avenida.Las zonas abancaladas se incluirán entre las de pendiente (i) menor del 3 por 100.

TABLA 2.1 INSTRUCCIÓN 5.2.I.C ESTIMACIÓN DEL UMBRAL DE ESCORRENTÍA P0 (mm)

Características Hidrológicas

Grupo de SueloA B C D

B 20 14 11 8

Ch 28 19 14 11

Cerin 34 21 14 12

Rcp 30 19 13 10

10

Rcd 47 25 16 13

P

23

Af

Mf

40 17 8 560 24 14

33

F

5

* 34 22 16* 47 31

Todos los grupos de Suelo

i < 0.03

* 65 43

1 (pavimento vituminoso o de hormigón)

4

i >= 0.0332

2 (firmes granulares sin pavimento)1.5 (adoquinados)

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PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 92

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PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 93

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PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 94

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Page 116: ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE. · hidrologÍa y drenaje proyecto constructivo del tramo de ermua de la linea de ferrocarril bilbao – donostia anejo nº

3076-PC-AX-11-DTE-IMPE-HIDRO-DREN-ED1.DOC ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE

PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 95

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Page 117: ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE. · hidrologÍa y drenaje proyecto constructivo del tramo de ermua de la linea de ferrocarril bilbao – donostia anejo nº

3076-PC-AX-11-DTE-IMPE-HIDRO-DREN-ED1.DOC ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE

PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 96

Area

Cue

nca

T c P

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Page 118: ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE. · hidrologÍa y drenaje proyecto constructivo del tramo de ermua de la linea de ferrocarril bilbao – donostia anejo nº

3076-PC-AX-11-DTE-IMPE-HIDRO-DREN-ED1.DOC ANEJO Nº 11. IMPERMEABILIZACIÓN. HIDROLOGÍA Y DRENAJE

PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 97

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PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 98

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PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 99

APÉNDICE Nº 5: HOJAS DE CÁLCULO DE OBRAS DE DRENAJE

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APÉNDICE Nº 5: HOJAS DE CÁLCULO DE OBRAS DE DRENAJE.

ÍNDICE

1. Bajante escalonada, B-4+177.

• tramo con pendiente del 60%

• tramo con pendiente del 45%

2. Obra de drenaje transversal, ODT-4+155.

3. Cunetas Guarda

• CG-4+210

• CG-5+180-1

• CG-5+180-2

• CG-5+190-1

• CG-5+190-2

4. Drenaje Longitudinal en el túnel.

• Canaletas (pendiente máxima/mínima)

• Acometidas (uso/capacidad, pendiente máxima/mínima)

• Cunetas laterales (uso/capacidad, pendiente máxima /mínima).

• Colector central (uso/capacidad, pendiente máxima /mínima).

5. Colectores:

• C-5+200

• C-5+242

6. Cunetas Laterales en Plataforma bajo Cubierta.

7. Canalón de Cubierta en Estación (Tc-caudales, Manning)

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CALCULO HIDRAULICO : BAJANTE ESCALONADA

OBRA: B-4+155, tramo 60% (Aguas Arriba)

CAUDAL ( m3/s ) Q = 3,242PENDIENTE ( % ) i = 2,00ANCHO DE LA BAJANTE ( m) a = 1,90TALUD DEL PERFIL T = 1,67ESPESOR DE LA PARED ( m) e = 0,30

ALTURA DE AGUA ( m ) hc = 0,667COEF. DE MANNING n = 0,015VALOR S= (a x hc) ̂(5/3) 1,484VALOR P= (a+2 hc) ̂(2/3) 2,187CAUDAL CALCULADO ( m3/s ) Q1 = 6,399VELOCIDAD (m/s) V1 = 5,050

ALTURA DEL ESCALÓN h = 1,90ALTURA A ESCALÓN SIGUIENTE h´ = 0,330ALTURA DEL RESALTO h1 = 0,400VALOR K1=1,1 * (hc/h) 0,386VALOR K2=0,7*(hc/h) 3̂ 0,030VALOR K3=(hc*h)^0,5 1,126LONGITUD MÍNIMA DEL ESCALÓN L= 2,791ESPESOR DEL RECRECIDO e= 0,330TALUD DE LA BAJANTE T1= 1,650

2,70

0,40,67

1,650

0,400

1,90

0,402,00%

2,80

ANCHO DE LA BAJANTE ( m ) a= 1,900LONGITUD DEL ESCALON (m) L= 2,800ALTURA DEL ESCALON (m) h= 1,900ALTURA DE LOS LATERALES (m) H= 2,700ALTURA AL ESCALON SIGU( m3/s ) h´ = 0,400ESPESOR DE LA PARED (m/s) e= 0,200

DATOS DE PARTIDA

CÁLCULO DE LA ALTURA hc

CÁLCULO DE LA BAJANTE ESCALONADA

DEFINICION DE LA BAJANTE

T=1

h=

h =

L=

caso de salida a otros cuencoscaso de llegada de otro

cuenco

h1= 0,6hc

h1=

i=

H=

hC=

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PROYECTO CONSTRUCTIVO DEL TRAMO DE ERMUA DE LA LINEA DE FERROCARRIL BILBAO – DONOSTIA 105

CALCULO HIDRAULICO : BAJANTE ESCALONADA

OBRA: B-4+155, tramo 45% (Aguas Abajo)

CAUDAL ( m3/s ) Q = 3,242PENDIENTE ( % ) i = 2,00ANCHO DE LA BAJANTE ( m) a = 1,90TALUD DEL PERFIL T = 2,22ESPESOR DE LA PARED ( m) e = 0,30

ALTURA DE AGUA ( m ) hc = 0,667COEF. DE MANNING n = 0,015VALOR S= (a x hc) ̂(5/3) 1,484VALOR P= (a+2 hc) ̂(2/3) 2,187CAUDAL CALCULADO ( m3/s ) Q1 = 6,399VELOCIDAD (m/s) V1 = 5,050

ALTURA DEL ESCALÓN h = 1,35ALTURA A ESCALÓN SIGUIENTE h´ = 0,330ALTURA DEL RESALTO h1 = 0,400VALOR K1=1,1 * (hc/h) 0,544VALOR K2=0,7*(hc/h) 3̂ 0,084VALOR K3=(hc*h)^0,5 0,949LONGITUD MÍNIMA DEL ESCALÓN L= 2,523ESPESOR DEL RECRECIDO e= 0,330TALUD DE LA BAJANTE T1= 2,170

2,15

0,40,67

2,170

0,400

1,35

0,402,00%

2,60

ANCHO DE LA BAJANTE ( m ) a= 1,900LONGITUD DEL ESCALON (m) L= 2,600ALTURA DEL ESCALON (m) h= 1,350ALTURA DE LOS LATERALES (m) H= 2,150ALTURA AL ESCALON SIGU( m3/s ) h´ = 0,400ESPESOR DE LA PARED (m/s) e= 0,200

DATOS DE PARTIDA

CÁLCULO DE LA ALTURA hc

CÁLCULO DE LA BAJANTE ESCALONADA

DEFINICION DE LA BAJANTE

T=1

h=

h =

L=

caso de salida a otros cuencoscaso de llegada de otro

cuenco

h1= 0,6hc

h1=

i=

H=

hC=

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DESCRIPCIÓN DE LA OBRA DE DRENAJE:

Tipo de obra de drenaje: Número de Manning en la obra de drenaje:

nº de marcos en paralelo: 1 Coeficiente Ke de pérdidas en la embocadura:

ancho en la base (m): 1,50altura (m): 1,50longitud del marco (m): 20,00pendiente (m/m): 0,0100 Régimen uniforme en la obra de drenaje:nº de Manning del marco (m): 0,017coeficiente Ke de pérdidas: 0,50 calado uniforme (m): 0,72

calado crítico (m): 0,78caudal de cálculo (m3/s): 3,2420 velocidad (m/s): 3,01

nº de Froude: 1,14

Características del cauce aguas abajo:

Régimen uniforme en el cauce aguas abajo:

ancho en la base (m): 1,50 calado uniforme (m): 0,51taludes (xH:1V): 0,25 calado crítico (m): 0,75pendiente (m/m): 0,0200 velocidad (m/s): 3,93nº de Manning equivalente: 0,017 nº de Froude: 1,83

RESULTADOS: Funcionamiento de la obra de drenaje:

Clase: ITipo: 3Entrada: LibreControl: Entrada

Profundidad aguas arriba (m): 1,37Calado aguas abajo (m): 0,51Velocidad máx. en la obra (m/s) 3,01Velocidad a la salida (m/s): 3,01

- - - - - - Calado crítico

RESULTADO DE LAS ITERACIONES: (Hw: profundidad aguas arriba de la obra)

Iteración Hw (m) Tipo

1 1,367 32 1,367 3

7373-ODT-4+155 -01-marco 1,5mx1,5m

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO

Marcos

Con aletas (10º-25º), aristas vivas (Ke=0.5)

Existe calado impuesto aguas abajo

Hormigón en bruto (n=0.017)

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MÉTODO HIDROMETEOROLÓGICO. FORMULACIÓN DE TÉMEZ

ESTUDIO: ESTUDIO PLATAFORMACUENCA: CANALÓN PÉSIMO EN ESTACIÓN DE ERMUA

CUBIERTA A ÚNICAS AGUAS

DATOS DE PARTIDA

Área = 0,000768 km2 1. Tiempo de concentración

Long. drenaje principal = 0,064 km Tc = 0,015 h

Pendiente = 0,0050 m/m 2. Coeficiente de uniformidad

Tipo de cuenca Urbanitzada K = 1,000

Impermeabilidad 100 % 3. Factor de corrección por áreaI1/Id = 9,00 ARF = 1,000P0 = 1,00 mm 4. Factor multiplicador PoP0' = 1,00 mm Po'/Po = 1,0

PROCESO DE CÁLCULO

T (años) P(mm) P' (mm) I (mm/h) C Q (m3/s) V (hm3)2 84,0 84,0 211,7 0,98 0,044 0,00

10 120,0 120,0 302,5 0,99 0,064 0,0050 155,0 155,0 390,7 0,99 0,083 0,00100 170,0 170,0 428,5 1,00 0,091 0,00500 210,0 210,0 529,4 1,00 0,113 0,00

GRÁFICO

T (años) C I (mm/h) A (Km2) K Q (m3/s)2 0,98 211,75 0,001 1,000 0,04410 0,99 302,50 0,001 1,000 0,06450 0,99 390,72 0,001 1,000 0,083

100 1,00 428,54 0,001 1,000 0,091500 1,00 529,37 0,001 1,000 0,113

Características de la cuenca Parámetros calculados

CANALÓN PÉSIMO EN ESTACIÓN DE ERMUA

0

0

0

0

0

0

1 10 100

Q(m

3 /s)

T(años)

CAUDALES PUNTA DE AVENIDA

Q (m3/s)

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