avance de taller de investigacion parte 1

“MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL DE LA AV. HUANCAVELICA, TRAMO 13 DE NOVIEMBRE – SANTA ROSA – EL

TAMBO”

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TITULO DE LA TESIS:

MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL DE LA AV.

HUANCAVELICA, TRAMO 13 DE NOVIEMBRE – SANTA ROSA – EL TAMBO

AUTORES:

- BREÑA ABANTO, Guadalupe

- CARHUAMACA RAU, Denith

- CORAS QUISPE, Rocio

- GUERREROS SHUARA, Theka


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CAPITULO I

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1. Descripción de la Realidad Problemáticas

Hoy en día vemos como la población migra desde zonas rurales hacia zonas urbanas, el

cual va incrementándose en el transcurso del tiempo. En la actualidad casi el 50 % de la

población mundial vive en zonas urbanas, habiéndose incrementado más del 80 % en los

últimos 20 años. Ello conlleva no solo al desarrollo sino también a mejorar algunos

aspectos como el invertir en infraestructuras, en especial la de sistemas de drenaje pluvial,

ya que en el actualidad existe una evidente problemática en los sectores urbanizados de

las grandes ciudades de Latinoamérica, que como se dijo anteriormente la población sigue

creciendo indiscriminadamente sin una planificación eficiente, pues se ve que la mayoría

de las viviendas no cumplen con lo exigido en las normas y reglamentos indicados por los

organismos para ello, en este caso en específico ,con las reglamentaciones que están

relacionadas con la recolección ,conducción y disposición de las aguas de lluvias.

En el Perú, se puede observar claramente la problemática del mal funcionamiento de

drenajes pluviales ya que comúnmente se inunda las calles, cuando se suscitan ciclos de

pluviosidad de relativa intensidad duración, lo cual generalmente provoca el colapso de

drenajes, esto generalmente se debe a que no tiene un diseño adecuado o no tiene la

capacidad requerida para la disposición de las aguas producto de las precipitaciones.

El mal diseño de drenaje pluvial, afecta en su mayoría a las poblaciones ,en especial en

épocas de lluvia ,ya que al momento de circular el agua ,muchas veces se presenta


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estancamiento, ya que no existe una adecuada pendiente, esto se debe muchas veces por

un mal estudio de diseño y ejecución de los sistemas de drenaje.

Este problema no es indiferente en la cuidad de Huancayo, ya que constantemente en los

meses de noviembre a diciembre se presenta lluvias a menudo, que afectan en gran

magnitud a los diferentes distritos de este, provocando inundaciones e incomodado la

mismos ciudadanos.

Este problema se puede ver a simple vista en la Avenida Huancavelica, tramo 13 de

Noviembre – Santa Rosa - El Tambo, en donde hay que señalar que el hecho de que las

aguas de escurrimiento delos techos ,terrazas de las viviendas y edificios desembocan

directamente hacia las calles más el hecho de la precipitación y un mal drenaje provoca el

colapso y muchas veces las inundaciones que se han hecho muy común en estos últimos

años, generando a los habitantes innumerables problemas, así como a los transportistas.

Por consiguiente el desarrollo de sistemas óptimos y funcionales de drenajes pluviales es

de gran importancia, ya que estas obras están destinadas a evitar los daños, en la medida

posible que pueda ocasionar las aguas de origen pluvial y superficial, pues si estas no son

debidamente dispuestas hacia los cauces destinados para ello, originan inundaciones.

Además ,los entes gubernamentales deberán implementas las acciones pertinentes ,a fin

de lograr adecuar el sistema de drenaje pluvial a los requerimiento de la población, en

especial en estas épocas en la cual las innovaciones tecnológicas forma parte del estilo

gerencial actual, que cada día exige mayor eficiencia y eficacia, en atención a la calidad

de vida de las comunidades.


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1.2 Formulación del Problema

1.2.1 Problema General

¿Es necesario el diseño de un sistema de drenaje pluvial optimo y funcional de

la Av. Huancavelica, Tramo 13 De Noviembre – Santa Rosa, El Tambo, 2015?

1.2.2 Problemas Específicos:

¿Cuáles son componentes estructurales que conforman un sistema de drenaje

pluvial de la Av. Huancavelica, Tramo 13 De Noviembre – Santa Rosa, El

Tambo, 2015?

¿Qué criterios de diseño se debe considerar para realizar el mejoramiento de

drenaje pluvial de la Av. Huancavelica, Tramo 13 De Noviembre – Santa

Rosa, El Tambo, 2015?

¿Cuál es el periodo útil de diseño del sistema drenaje pluvial de la Av.

Huancavelica, Tramo 13 De Noviembre – Santa Rosa, El Tambo, 2015?

¿Qué función cumple un sistema de drenaje pluvial, de la Av. Huancavelica,

Tramo 13 De Noviembre – Santa Rosa, El Tambo, 2015


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1.3 Objetivos

1.3.1 Objetivo General:

Diseñar un sistema de drenaje pluvial optimo y funcional de la Av.

Huancavelica, Tramo 13 De Noviembre – Santa Rosa, El Tambo, 2015.

1.3.2 Objetivos Específicos:

Analizar los componentes estructurales que conforman un sistema del drenaje


Tambo, 2015.

Definir los criterios de diseño para un mejoramiento del sistema de drenaje


Tambo, 2015.

Definir el periodo útil de diseño del sistema drenaje pluvial de la Av.


Analizar la función que cumple un sistema de drenaje pluvial, de la Av.



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CAPITULO II

JUSTIFICACIÒN, IMPORTANCIA Y LÍMITE

2.1 Justificación e Importancia

La investigación sirve para desarrollar una propuesta de Plan de Mejoramiento del drenaje

Urbano detallado, cumpliendo con las normas y leyes vigentes para las obras de

edificaciones y obras civiles.

La presente investigación es importante ya que constantemente los ciudadanos de la Avenida

Huancavelica, tramo 13 de Noviembre – Santa Rosa - El Tambo, se ven perjudicados en

épocas de lluvias por inundaciones y colapsos debido a las precipitaciones, por ello se

pretende identificar las posibles causas que ocasiona la problemática, así mismo mejorar el

diseño de drenaje pluvial de manera que sea optimo y funcional, al cual facilitara la

conducción de las aguas pluviales de manera segura.

El desarrollo del plan de mejoramiento, permitirá tener una perspectiva de la situación actual

con la finalidad de beneficiar a la población aledaña, específicamente la Av. Huancavelica,

Tramo 13 De Noviembre – Santa Rosa, El Tambo, para así poder evitar las inundaciones y

congestión vehicular, de esta manera mejorar la calidad de vida.


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2.2 Alcances y Limite

2.2.1 Alcances:

Para obtener la situación actual del Drenaje de Desagüe en los distritos de

Huancayo y El Tambo se realizara un diagnóstico para conocer las causas y

consecuencias que generan la mala situación del drenaje de desagüe y

posteriormente realizar un Plan de Mejoramiento, que beneficiara a los

vecinos, conductores y transeúntes que hacen uso de estas vías.

2.2.2 Limite

2.2.2.1 Espacios Espacial

El proyecto se desarrolla en el distrito del Tambo, donde se

presenta el problema del mal drenaje de desagüe.

Imagen 1: Mapa del Perú

PAIS: PERÚ


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Fuente: Google imágenes, 01-11-18, 2:10 pm-2015

Imagen 2 Mapa de la región Junín

Fuente: Google imágenes, 01-11-18, 2:10 pm-2015

Imagen 3: Mapa de Junín – Huancayo y El Tambo

PROVINCIA DE HUANCAYO DISTRITO DE HUANCAYO Y EL TAMBO


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Fuente: Google imágenes 01-11-18, 3:10 pm-2015

Fuente: Google Maps – 01-11-18, 3:20 pm-2015

El terreno para el proyecto del estudio se encuentra Ubicado en:

Distrito : Huancayo

Provincia : Huancayo

Región : Junín

Av. Huancavelica, Tramo 13 De Noviembre – Santa Rosa

UBICACIÓN DEL LUGAR DE ESTUDIOMAPA DE LA PROVINCIA DE HUANCAYO

PLANO DE MACROLOCALIZACION































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2.2.2.2 Temporal

El tema a investigar, requiere de la indagación para identificar las causas

que podrían estar haciendo que se presente un mal drenaje de Desagüe de

la Av. Huancavelica, Tramo 13 De Noviembre – Santa Rosa – El Tambo,

2015.

CAPÌTULO III

MARCO TEÒRICO DE LA INVESTIGACION

3.1. Antecedentes

3.1.1. Antecedentes internacionales:

A) Larry Adonay Aviles Bonilla (2007) en su tesis “Diagnostico De La

Red De Drenaje Pluvial De La Zona Urbana De La Ciudad De La Unión

Y Alternativa De Solución.” Menciona que La zona urbana de la de La

Unión, en el departamento de La Unión; con un área territorial de 5.6

Km2 es uno de los tantos municipios del país, que carecen de una

planificación urbana y en consecuencia muy frágiles en la época lluviosa,

debido al insuficiente drenaje del sistema de aguas lluvias, que por

condiciones topográficas el agua drena hacia sectores estratégicos de la

ciudad. Esta situación provoca serios estancamientos e inundaciones que

demuestran la delicada vulnerabilidad al que está expuesto el casco

urbano. Dado este motivo se realizará un estudio técnico que refleje el

diagnóstico del sistema de drenaje pluvial con que cuenta la zona urbana

ya que es la única en todo el municipio que cuenta con este servicio. Al


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mismo tiempo se propondrán alternativas de solución a la problemática,

con el objetivo de resolver de manera más efectiva y viable; las amenazas

constantes de las inundaciones y daños colaterales que enfrenta la

población cada año.

B) Ronnie Ryan Cardenas Fleires (2006), en su tesis “Diseño de un

Sistema de Drenaje Pluvial optimo y funcional para el sector “La Rotaria”

de la parroquia Raúl Leoni de Maracaibo. EDO.-Zulia. En Venezuela la

gran mayoria de los sistemas de drenajes son muy deficientes, en especial

en el estado de Zulia en donde se encuentra ubicada el sector la Rotaria,

en ella se observa que es una zona con deficiencia de drenajes pluviales,

los cuales en los periodos de lluvia se manifiesta la inundación de

viviendas en los casos de que la precipitación sea de duración e intensidad

prolongada y no permite una circulación vehicular segura por las vías

afectadas.

C) Hugo Alejandro Gálvez Álvarez (2004),en su tesis “PLANIFICACION

Y DISEÑO DE LOS SITEMAS DE DRENAJE PLUVIAL DE LA

CABEZERA MUNICIPAL DE PASACO,JUTIAPA”

El pueblo de Pasaco, del municipio de Pasaco, Jutiapa, es uno de

los de mayor crecimiento de población y carece de muchos

servicios de infraestructura. Por esta razón, se realizó una

investigación en dicho lugar, con la finalidad de analizar e

interpretar la realidad y determinar la problemática existente, esto


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dio como resultado el proyecto de los sistemas de drenaje sanitario

y pluvial, el cual se diseñó con tubería de concreto.

Esta decisión se tomó ya que, este tipo de tubería es una de las

más económicas, y al utilizarla se brindará la oportunidad de

empleo para los habitantes de la región.

Asimismo, se realizó una investigación de normas y

especificaciones que se tienen que realizar para el cálculo de un

proyecto de este tipo.

Cabe mencionar también que se incluye una breve historia y la

descripción actual del municipio de Pasaco, así como el juego de

planos que resultó del proceso de diseño de los sistemas de

drenaje sanitario y pluvial.

D) JOHN HEINER GARCIA ,JAVIER RICARDO GALINDO y

JAVIER ANDRÉS PEDRAZA,en su tesis” ALCANTARILLADO

PLUVIAL DEL BARRIO MADELENA EN LA LOCALIDAD DE

CIUDAD BOLÍVAR (BOGOTÁ)”

Mediante el proceso investigativo el cual se llevó a cabo durante

este trabajo se logró identificar las falencias del sistema de drenaje

de la red pluvial existente en el barrio Madelena, mediante la

evaluación de la red pluvial, y drenaje vial urbano, con los

requerimientos pluviales prevalecientes para la última década.

Como el fin de este proyecto es evaluar el funcionamiento del

sistema de la red principal existente del barrio Madelenapluvial


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existente, se realizaron comparaciones de este mismo con los

diseños actuales facilitados por la Empresa de Acueducto y

Alcantarillado de Bogotá (EEAB), y con un periodo de retorno

(intensidad), para el proyecto de 5 años;se adoptó este periodo

según lo recomendado en la normas de diseño de alcantarillado

del EAAB. Se realizó la comparación de los diámetros existentes,

con los diámetros obtenidos en la evaluación para identificar

problemas en los mismos, y en qué sectores de los barrios habría

que hacer correcciones pertinentes para que no se sigan

presentando falencias o siga colapsando el sistema.

Los problemas encontrados fueron la mala ubicación de los

sumideros, falta de capacidad de las tuberías, falta de

mantenimiento de la red pluvial y antecedentes de inundaciones en

el barrio la isla del sol que colinda al este con el barrio Madelena.

Luego de realizar la evaluación y diagnóstico de los tramos

principales del sistema pluvial del barrio Madelena se pudo

observar que existen falencias en los diseños existentes que es lo

que está generando las falencias en el barrio de estudio, y la falta

de limpieza de los sumideros, como de la propia red que es lo que

hace que el funcionamiento de la red pluvial sea ineficiente.

e) ing. José Dolz, Manuel Gómez ,en el artículo DE LA Universidad

Politécnica de Catalunya: “PROBLEMÁTICA DEL DRENAJE DE


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AGUAS PLUVIALES EN ZONAS URBANAS Y DEL ESTUDIO

HIDRÁULICO DE LAS REDES DE COLECTORES”

Es conocida la tendencia de la población al desplazamiento desde zonas

rurales hacia zonas urbanas. En la actualidad casi el 50 % de la población

mundial vive en zonas urbanas, habiéndose incrementado más del 80 % en

los últimos 20 años. En España también tiene lugar dicho fenómeno,

siendo un claro ejemplo de ello el aumento de población

(fundamentalmente urbano) que ha sufrido el litoral mediterráneo,

donde en algunas zonas se ha producido un incremento anual de población

superior al 5 % en el período 1970-1986.

El crecimiento de las ciudades exige notables inversiones en

infraestructuras, siendo la mayoría de ellas utilizadas diariamente por el

ciudadano. Este es el caso de las vías de comunicación, zonas verdes,

centros hospitalarios, redes para el suministro de fluidos, etc. No obstante,

el uso de estas infraestructuras y el normal desarrollo de la actividad

ciudadana están, en ciertos momentos, condicionados por el correcto

funcionamiento de otra infraestructura: la red de drenaje de aguas

pluviales.

El disfrute día a día de unas vías de comunicación hace valorar por parte

del ciudadano la voluntad política y la capacidad técnica que las hicieron

posible. Es difícil que esto ocurra en una red de colectores que permanece

"escondida" en el subsuelo, cuya propia naturaleza no contempla el

contacto directo con el ciudadano y por tanto le resulta difícil valorar su


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correcto funcionamiento. Por contra, normalmente es una deficiencia en

dicho funcionamiento lo que concita la atención pública y la posterior

sensibilización administrativa para la búsqueda de soluciones.

Además del escaso eco ciudadano que suscitan, existen otros factores que

singularizan las actuaciones en las redes de colectores frente a las

actuaciones en otras infraestructuras urbanas. Un primer factor es el

carácter esporádico de su funcionamiento en las condiciones (caudal)

previstas en proyecto: una probabilidad del 10 % de que dentro de un

determinado año funcione a plena capacidad durante unos pocos minutos

es un criterio normalmente utilizado. Por otra parte, la necesidad de

amplias actuaciones (en el espacio y tiempo) en viales de zonas

densamente pobladas es un factor determinante de los elevados costes

económicos y sociales asociados a estas obras.

Todo lo anterior justifica la necesidad de una decidida voluntad política

para la resolución de los importantes problemas de drenaje presentes en

muchas ciudades de rápido y reciente desarrollo urbano.

3.1.2. Antecedentes nacionales:

A) Pablo Manuel Moreno Yanayaco (2004), en su tesis “Mejora De

Sistemas De Alcantarillado Sanitario Y Pluvial En La Bahía De Paita”

propone que soluciones para la optimización de los sistemas de

alcantarillado sanitario y pluvial de plantas pesqueras de la bahía de Paita,

en base a estudios realizados por la Universidad de Piura.


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Se ha desarrollado una metodología basada en aspectos técnicos y

científicos para la separación de los sistemas de evacuación de aguas

residuales industriales, domésticas y pluviales. Esta metodología parte de

evaluaciones de problemas de contaminación presentes en la zona de

estudio, complementada con un análisis cualitativo y cuantitativo del nivel

de gestión de las aguas residuales industriales y domésticas por parte de

las plantas pesqueras instaladas en la bahía de Paita.

B) Rudy Rolandy Granda Acha (2013) en su tesis “Analisis de la Red de

Drenaje Pluvial de la Urb. Angamos” menciona que El desarrollo urbano

se ha acelerado en la segunda mitad del siglo XX con gran concentración

de población en pequeños espacios, impactando en el ecosistema terrestre

y acuático y en la propia población. Este proceso viene ocurriendo debido

la falta de control del espacio urbano que produce efectos directos sobre la

infraestructura del agua: abastecimiento, sistema sanitario, drenaje urbano

e inundaciones ribereñas y residuos sólidos.

c) Rudy Rolandy Granda Acha, en su tesis: “Análisis numérico de la red de

drenaje pluvial de la urb. Angamos”

Uno de los grandes desafíos que tiene el sector saneamiento es

satisfacer la creciente demanda para la evacuación de aguas

pluviales y el tratamiento de las mismas; tomando en cuenta la

acelerada ocupación territorial y urbanismo, así como la presencia

de “El niño” cada vez más frecuente.


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En la actualidad existen numerosos modelos numéricos que

simulan el evento lluvia escorrentía.

Estos modelos constituyen una herramienta de gran utilidad para la

toma de decisiones en los proyectos de drenaje urbano; por lo que

es una necesidad sumar dichas herramientas a la gestión de

manera correcta, es decir conocer las hipótesis en que se basan

los métodos de cálculo, las fórmulas que se utilizan, los

parámetros que se requieren para los cálculos internos, todo esto

para evitar errores de convergencia y asimismo permitir el análisis

de los resultados.

La presente tesis plantea el análisis de una red de drenaje en

particular de la ciudad de Piura a través de uno de estos modelos

numéricos.

En el capítulo I se hace referencia a la evolución del concepto de

drenaje urbano y a una de las principales causas de inundaciones

urbanas en la actualidad como es la mala gestión del desarrollo

urbano.

El capítulo II da una descripción general de la modelación

numérica en hidráulica, así como del modelo numérico de drenaje

urbano empleado para la simulación y análisis de la red propuesta

en este trabajo, el Storm WaterManagemenModel (SWMM).

En el capítulo III se proporciona información detallada de la zona

de estudio (urb. Angamos).


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Se describe también otra de las causas de inundaciones urbanas,

el fenómeno “El niño”; así como la vulnerabilidad que presenta la

zona ante su presencia. El capítulo IV hace referencia al marco

teoría empleado para el diseño de la red de drenaje en mención;

cabe señalar que este fue realizado por el IHHS (“Instituto de

Hidráulica, Hidrología e Ingeniería Sanitaria”) de la UDEP. El

capítulo V menciona las consideraciones que se han tenido en

cuenta para el análisis de esta red a través del SWMM.

En el capítulo VI se explica la metodología a seguir para la

construcción de la red y el ingreso de los datos de cada uno de los

elementos que la conforman. De la misma forma hace referencia a

las opciones para poner en marcha la simulación. El capítulo VII

muestra los resultados de la simulación y su comparación con los

resultados presentados en el diseño realizado por el IHHS con el

método racional y un breve análisis del porqué de la variación de

los mismos.

Por último en el capítulo VIII se enumera las conclusiones y

recomendaciones más importantes de este trabajo.

3.1.3. Antecedentes locales:

Servicio De Agua Potable Y Alcantarillado Municipal De Huancayo S.A.

a lo largo de su trayectoria como empresa encargada del abastecimiento de

agua e involucrada con temas de saneamiento propuso directivas:


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Directiva Supervisión, Monitoreo y Evaluación de las Metas de

Gestión Según Resolución N° 107-2008-Sunass-Cd.

3.2 Bases teóricas

3.3.1.-Drenaje

Según BAÑON BLASQUEZ, Luis (El agua y la carretera):

Remoción por medios naturales o artificiales del exceso de agua

acumulada en la superficie o a lo largo del perfil del suelo.

3.3.2.-Sistema de drenaje

Según: MONSALVE, S.GERMAN (1999)-HIDROLOGIA EN LA

INGENIERIA (segunda edición) COLOMBIA

Se define sistema de drenaje de una vía como dispositivo

específicamente diseñado para la recepción, canalización y

evacuación de aguas que puedan afectar directamente a las

características funcionales de cualquier elemento integrante de la

carretera.

3.3.3.-Sistema de drenaje urbano:


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Los sistemas de drenaje urbano comprenden una serie de

elementos que van desde el sistema de captación de aguas

pluviales hasta las canalizaciones y conductos que permiten la

conducción y descarga de las aguas de lluvia precipitadas en el

medio, hasta los cauces naturales y artificiales, para su libre

escurrimiento. Bajo este concepto podemos definir dos tipos de

sistemas: El S. Principal y el S. Secundario.

3.3.4.-Características de los sistemas de drenaje pluvial:

SISTEMA CARACTERÍSTICAS SISTEMA CARACTERÍSTICAS

Mayor o principal

(Macro drenaje)

Cuencas regionales, grandes

Aportes externos a las ciudades

Formado por cauces naturales importantes

Cuenca aportarte exterior a la zona urbana

Grandes aportes en crecidas

FIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANOFIGURA: SISTEMA DE DRENAJE URBANO


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Diseños para Tr4grandes (100, 1000, …, años)

Problemas mayores, ejemplos: Crecidas e

inundaciones de ríos (ENSO5), Aluviones y

Huaicos.

Consecuencias de inundación: Pérdidas de vidas y

bienes, relativamente pocos afectados

Menor o secundario

(Micro drenaje)

Cuencas urbanas, pequeñas

Aportes internos en las ciudades

Formado por cauces naturales menores y

artificiales

Cuenca aportante interior a la zona urbana

Aportes moderados en crecidas

Diseños para Tr menores (2, 5, 10, …años)

Problemas menores, ejemplos: Inundaciones

frecuentes en calles y avenidas.

Consecuencias de inundación: Pérdidas de bienes,

tiempo, incomodidades, muchos afectados.

3.3.5.-Tipos de sistemas de drenaje:

Según Comisión Estatal de agua (DRENAJE PLUVIAL III-2004):

Drenaje longitudinal

Canaliza las aguas caídas sobre la plataforma y taludes de

explanación de forma paralela a la calzada, restituyéndolas a su

cauce altura, para ello se emplea elementos como cunetas,

canales, colectores, sumideros, arquetas y bajantes.

Drenaje transversal


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Permite el paso del agua a través de los cauces naturales

bloqueados por la infraestructura viaria, de forma que no se

produzcan destrozos en esta última. Comprende pequeñas y

grandes obras de paso, como puentes y viaductos.

Drenaje profundo

Su misión es impedir el acceso del agua a capas superiores de

la carretera, por lo que debe controlar el nivel freático del

terreno y los posibles acuíferos y corrientes subterráneas

existentes. Emplea diverso tipos de drenes subterráneos,

arquetas, tuberías de desagüe.

3.3.6.-Componentes de un sistema de drenaje



Figura: La cuneta es el elemento de drenaje longitudinal por excelencia


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Está conformado por una serie de elementos, que se establecen

en cuanto a las siguientes consideraciones acerca de los

diferentes componentes del sistema de drenaje superficial, entre

las cuales se señalan: la pendiente longitudinal de pavimento

(S0),la pendiente transversal del pavimento(Sx),brocales –

cunetas, las cunetas laterales y en la isla central y los tableros

de puentes.

PENDIENTE TRANSVERSAL:

Según: AROCHA, SIMON (1983) – CLOACAS U DRENAJES,

TEORÍA Y DISEÑO

La pendiente transversal de 2%o menor, permite al conductor

mantener la estabilidad de las áreas de intensa lluvia puede

llegarse hasta un 2.5%.

BROCALE O CUNETAS:


TEORÍA Y DISEÑO

Se colocan al borde del canal exterior, con los objetivos de

contener el agua de lluvia dentro del borde de la vía y lejos de

los terrenos adyacentes, asegurar un buen delineamiento de los

pavimentos y ordenar el desarrollo de los terrenos adyacentes a

la vía.

CANALES LATERALES Y EN LA ISLA CENTRAL:


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Según: CAMCHO R, FRANCISCO (2004) – DISEÑO DE

OBRAS DE DRENAJE

Se utilizan generalmente cunado no existen los brocales, ellos

recogerlas aguas provenientes de pavimento y de las áreas

laterales adyacentes al mismo. Debido a las limitaciones de

espacio en las vías urbanas, estos canales no deben ser

utilizados.



El drenaje de los tableros de los puentes es similar a las de las

secciones con brocales, la importancia de este drenaje estriba

en:

La humedad sobre el tablero del puente se congelan

antes que el resto de la vía.

El deslizamiento ocurre con pequeños espesores de

agua, debido a que la textura de la superficie del concreto en

los mismos más lisa.

Los puentes de acero son susceptibles a la corrosión.

3.3.7.-Causas de las inundaciones en las calles




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Las inundaciones se producen por diversos motivos,

produciendo al conductor como al peatón malestar.

Dentro de las causas destacan:

Los sistemas de evacuación de aguas lluvias existentes, no

presenta un programa de mantención, por ende los sumideros

se encuentran en varios casos, embancados debido a la

presencia de tierra y basura, que impide que se evacue el agua

que se empoza en los lugares donde se ubican sus sumideros.

El colector de aguas lluvias se pueden encuentra

subdimensionados para evacuar el agua requerida, así mismo

pueden presentar daños estructurales o embancado.

Figura: sumidero embancado a la presencia de tierra y basura.

Figura: colector embancado


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El crecimiento de las ciudades provoca un cambio significativo

en el entorno, la urbanización tradicional modifica el ciclo natural

del agua y el medio ambiente. El proceso de urbanización

modifica el uso del suelo, por lo tanto: aumenta la

impermeabilidad y disminuye el almacenamiento.

Producto de las pavimentaciones en las calles podemos

identificar tres casos eventualmente provocan problemas de

aguas lluvias:

PAVIMENTOS DE URBANIZACION DE LOTEOS: En ellas para

asegurar el buen funcionamiento y la mantención del pavimento,

el proyectista estudia, proyecta y especifica la solución más

adecuada para la evacuación de las aguas.

PAVIMENTOS PARTICIPATIVAS: En dichas pavimentaciones

de desarrollan los diseños, para poder hacer que el agua

escurra, evitando el apozamiento en las calles pavimentadas,

pero sin considerar las calles en las que se evacua las aguas.

PAVIMENTACION DE CONSERVACIONES: Las calles de

mayor antigüedad se hacen bacheos y recarpeteos con asfalto,

sobre el pavimento de hormigón existente, lo cual produce

apozamientos puntuales de aguas lluvias.

El trazado vial no respeta el sentido de escurrimiento natural del

agua. Algunos proyectos de pavimentación no consideran de

buena manera el empalme de calles transversales.


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Algunas de las calles las cotas de la acera con inferiores a la

solera, lo cual produce apozamiento en las aceras impidiendo la

circulación de peatones.

En algunas calles la pendiente longitudinal es prácticamente

nula, por lo cual es agua no escurre, sino se empoza y luego

rebaza hacia el lado de menor cota.

Foto: No se considera de buena manera el empalme de calles con sus calles transversales.

Foto: calle con pendiente longitudinal nula


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3.3.8.-Alternativas de solución utilizando para un sistema de drenaje pluvial:

SEGÚN: MIDEPLAN, Ministerio de Planificación .2008.Metodologia de evaluación de proyectos de aguas lluvias, Santiago, Chile.

Las soluciones alternativas a la evacuación directa ponen en juego

almacenamiento temporal para restituir los volúmenes con gastos

menores una vez que pasan los períodos críticos, o mediante la

disminución de los volúmenes de escurrimiento por medio de la

infiltración en el suelo. Con el objeto de visualizar el tipo de

soluciones concreta que se proponen para ello, así como tener un

panorama de las alternativas disponibles frente a situaciones reales,

se hace a continuación una exposición general de las obras y

acciones disponibles, resumiendo sus principales características.

Para presentarlas de manera ordenada y sistemática, se clasifican

de acuerdo a la forma en que actúan sobre el escurrimiento, ya sea

mediante almacenamiento o infiltración o una combinación de ellos.

A. ALMACENAMIENTO DE AGUAS LLUVIAS. Tienen por objeto

diferir en el tiempo la alimentación de aguas lluvias hacia las redes

de drenaje o los cauces receptores. Su principal efecto consiste en

disminuir el valor de los gastos máximos a evacuar sin que

necesariamente afecten el volumen total escurrido. En esta

categoría se incluyen almacenamientos difusos y localizados de las

más variadas geometrías.


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Almacenamiento difuso. El volumen retenido por unidad de

superficie es bajo. Las alturas de agua almacenada son pequeñas y

el diseño se concentra sobre los elementos de control de salida del

flujo y la geometría de las cuencas receptoras. Este tipo de

almacenamientos sólo retarda el flujo superficial aumentando las

alturas de escurrimiento sobre las superficies o alargando los

caminos que debe recorrer el flujo hasta ser evacuado.

Normalmente existen oportunidades en el diseño de la urbanización

de un lugar para aumentar los tiempos y el largo de la trayectoria de

los flujos hacia la red de drenaje. Por ejemplo las superficies de los

terrenos públicos pueden ser emparejadas, lo que permite aumentar

los tiempos de traslado del agua, reduciendo los caudales máximos

y permitiendo que parte del agua infiltre, al tiempo que reduce la

erosión del suelo. La creatividad, junto al uso de tecnologías

adecuadas, puede ayudar a conseguir un buen drenaje, condiciones

estéticas y del paisaje mejoradas, control de la erosión, al mismo

tiempo que se logran costos de construcción, operación y

mantenimiento menores. Entre estos se consideran:

Almacenamientos localizados: El volumen unitario es alto.

Se trata de obras diseñadas con el propósito especial de almacenar

volúmenes importantes de agua. Se pueden encontrar sobre la

superficie del terreno o bajo ella. En general se trata de lugares

especialmente seleccionados para acumular el agua, la cual es


TAMBO”

30

conducida hacia ellos desde sectores relativamente amplios. Los

aspectos estéticos y de calidad del agua almacenada pueden ser

importantes para una operación correcta. Entre estos se consideran:

Lagunas y estanques de retención. Normalmente el público

considera que la función de retención de aguas lluvias es

secundaria, dándole más importancia a los aspectos paisajísticos y

recreacionales. Pueden ser estanques normalmente secos o

lagunas con agua en forma permanente. En este último caso sólo la

parte superior se emplea para la regulación de crecidas de aguas

lluvias. Requieren una alimentación continua de agua para asegurar

que mantienen un nivel mínimo permanente, el que puede provenir

de lluvias continuas, de pequeños cauces naturales de la zona o del

agua subterránea. En el caso de estanques normalmente secos en

general se dispone de un pequeño canal en la parte inferior

ocupándose la mayor parte del espacio de almacenamiento con

fines recreacionales. Este tipo de elementos son manera que existe

una amplia experiencia sobre su diseño y operación.

Canales de flujo controlado. Permiten el uso de canalizaciones

artificiales o naturales existentes para el almacenamiento temporal

de agua lluvia, mediante el empleo de elementos de control como

compuertas automáticas, pequeñas barreras, o elementos similares.


TAMBO”

31

B. INFILTRACIÓN DE AGUAS LLUVIAS. Conduce a una

disminución de los gastos máximos y de los volúmenes a evacuar.

También se considera que disminuyen la carga de contaminantes

que llega a los cauces superficiales al quedar retenidos en el suelo

o atrapados al infiltrarse parte importante de ellos. La respuesta de

estos dispositivos puede variar enormemente dependiendo del

grado de saturación de los suelos involucrados. La capacidad del

suelo para absorber aguas lluvias depende, entre otros factores, de

la cubierta vegetal, el tipo y condiciones del suelo, las características

del acuífero en el lugar y la calidad de las aguas lluvias. Los

dispositivos de este tipo también pueden clasificarse como

concentrados o difusos.

Infiltración difusa: En veredas, calles, jardines, parques,

estacionamientos y terrenos de uso público. Se consideran los

lechos de infiltración de todo tipo, incluyendo el caso más simple

que consiste en hacer escurrir el agua sobre una superficie

permeable cubierta de vegetación. También pueden incluirse los

llamados estanques de infiltración que corresponden a zonas más

extensas que las anteriores en las cuales se espera una infiltración

difusa importante. Las condiciones de diseño se concentran en la

preparación de las capas superficiales y de base que permitan la

infiltración de aguas lluvias a través de las capas superficiales o de

pavimentos porosos. En algunos casos en que la infiltración y


TAMBO”

32

percolación es muy lenta se pueden agregar drenes subterráneos,

pozos o zanjas.

Zanjas de infiltración: Bajo veredas, calles o lugares de uso

públicos. Hacia estas zanjas se dirige parte importante del

escurrimiento local y en ellas se intenta su infiltración concentrada.

Estas zanjas de infiltración pueden considerar tubos o no y pueden

incluir cámaras o no. Constituyen un sistema de drenaje

semisubterráneo o subterráneo local cuyo rebase puede pasar a

formar parte del escurrimiento superficial o estar conectado a un

sistema de aguas lluvias tradicional. La alimentación de estos

sistemas con aguas limpias que provienen de techos o superficies

pavimentadas puede mejorar las condiciones de mantención y evitar

la necesidad de interponer elementos de decantación de material

particulado que puede colmatar los filtros.

Pozos de infiltración y pozos de inyección. Se produce una

infiltración concentrada con fines específicos de recarga de napas

subterráneas. En algunos casos de pozos de inyección pueden

considerarse elementos mecánicos de impulsión. En la mayoría de

estos casos debe contarse con agua de muy buena calidad o se

requieren elementos de adecuación intermedios.

C. COMBINACIONES DE ALMACENAMIENTO E INFILTRACIÓN.

Corresponden a combinaciones de las obras mencionadas en los


TAMBO”

33

párrafos anteriores las cuales se diseñan de manera de lograr una

disminución de los caudales máximos por retención y una

disminución de los volúmenes mediante infiltración. En general en

las obras alternativas de drenaje se trata de lograr una adecuada

combinación de ambos efectos, por lo tanto este tipo de soluciones

son las más favorecidas. Entre estas se mencionan las fosas

absorbentes o zanjas drenantes con capacidades de

almacenamiento temporal, los pavimentos porosos conectados a

almacenamiento subterráneos, los estanques de infiltración y

retención, o estanques de almacenamiento temporal con capacidad

de infiltración en el lugar. Un ejemplo claro de este tipo de obras es

una combinación de estanques de almacenamiento con pozo de

infiltración. En este caso el estanque tiene por objeto adecuar el

agua recibida a la capacidad de infiltración de los pozos y sirve

como elemento de retención temporal. Normalmente los pozos de

infiltración presentan esta combinación para reducir sus

dimensiones.

D. DESCONEXIÓN DE ÁREAS IMPERMEABLES. Este es otro

elemento importante en la reducción del impacto de las aguas

lluvias, el que se puede lograr sin obras especiales, bastando una

preocupación en las etapas de diseño de las urbanizaciones. Como

resultado de ello el agua lluvia debe recorrer caminos más

prolongados antes de llegar a los sumideros o a la red de drenaje.


TAMBO”

34

Aunque esta práctica tiene mayores efectos sobre las pequeñas

tormentas es muy efectiva en la reducción de los efectos globales

de las aguas lluvias durante el año. Puede aplicarse fácilmente no

sólo a nuevas urbanizaciones sino también en zonas consolidadas.

Un ejemplo típico de este tipo de acciones es no conectar los

desagües de los techos directamente a la red de drenaje, sino por

ejemplo hacia los jardines interiores.

3.3.9.-Diseño del drenaje pluvial



A fin de evitar que el agua se acumule o sus corrientes causen

daños y molestias a la población, se construye el alcantarillado

pluvial por medio del cual reconducen las aguas de lluvia hacia

sitios más seguros para su vertido. El diseño y construcción de una

red de alcantarillado es un trabajo de ingeniería donde se busca la

eficiencia y economía. El diseño de la red abarca en forma general,

la determinación de la geometría dela red, incluyendo el perfil y

trazo en planta, los cálculos de diámetro y pendientes de cada

tramo y la magnitud de las caídas necesarias en los pozos.

A.-TIPO DE SISTEMA UTILIZAR

Cuando las pendientes son pronunciadas, las aguas de lluvia que

corren a través de las calles, adquieren grandes velocidades y por lo


TAMBO”

35

tanto fuerzas de erosión, lo que combinado a la suavidad de la capa

superficial del suelo, provoca el deterioro de las calles.

Estas aguas al llegar a lugares planos provocan la acumulación,

produciendo inundaciones y estancamientos, los que a su vez

obstruyen el paso de peatones y vehículos. Estos problemas, son

los que se tienen que solucionar, contando para ello con dos

alternativas: La evacuación del agua pluvial por medio de un

sistema superficial (cunetas) y Uso de alcantarillado.

A continuación se presentan los aspectos más importantes de cada

uno de los anteriores.

Sistema superficial: El sistema superficial tiene la ventaja de un

menor costo y mantenimiento fácil, puesto que cada vecino podría

limpiar la parte que le corresponde.

La desventaja consiste en la dificultad y riesgo de accidente que

causa a los vecinos al cruzar la cuneta y la destrucción de

banquetas y paredes al no haber mantenimiento, además se

pueden de obtener anchos de cunetas muy grandes, ya que el área

está dentro de las zonas con alto grado de precipitación y esto

obstaculizaría el paso de las personas como el de vehículos.

Alcantarillado: Esta alternativa ofrece el problema de un costo

elevado, pero se optó por diseñar este sistema, sabiendo que la

municipalidad está pavimentando las pocas calles que no cuentan


TAMBO”

36

con algún revestimiento y que es necesario proteger esas y las que

ya están revestidas.

Además este sistema conduce las aguas pluviales hasta los puntos

de desfogue dentro de tubería, en donde el agua no erosiona las

calles ni obstruye el paso de los peatones ni el de los vehículos.

B.-ÁREAS DE INFLUENCIA

Las áreas de influencia se calculan utilizando las curvas de nivel.

C.-PUNTOS DE DESFOGUE

Para analizar los puntos de desfogue, que pueden ser los ríos más

próximos, se debe hacer primero el cálculo del caudal pluvial.

D.-DETERMINACIÓN DEL CAUDAL PLUVIAL

Para la determinación del caudal pluvial:

Método racional:

Donde:

Q=Caudal (m3/s)

C=es la relación entre la escorrentía y la cantidad de lluvia caída

I=intensidad de lluvia en mm/hr

A=áreas de hectáreas.

E.-INTESIDAD DE LLUVIA


TAMBO”

37

Es el espesor de lámina de agua caída por unidad de tiempo,

suponiendo que el agua permanece en el sitio donde cayó. Se mide

en mm/hr.

Donde.

T=tiempo de concentración.

F.-TIEMPO DE CONCENTRACIÓN

Es el tiempo que emplea el agua superficial para descender desde

el punto más remoto de la cuenca hasta la sección en estudio.

El tiempo de concentración en minutos se calcula de la siguiente

manera:

Para tramos iniciales, el tiempo de concentración será igual al

tiempo de entrada y se estimara en 12 minutos.

En los tramos consecutivos, el tiempo de concentración se estimara

con la formula.

Donde:

tn =Tiempo de concentración hasta el tramo considerado

tn -1 =Tiempo considerado hasta el tramo anterior

L =Longitud del tramo anterior


TAMBO”

38

Vn-1 =Velocidad a sección llena en el tramo anterior

Cuando en un punto son concurrentes dos o más ramales, tn-1 se

tomara igual al del ramal que tenga mayor tiempo de concentración.

OTRAS FORMAS PARA EL CÁLCULO DEL TIEMPO DE

CONCENTRACION:

MÉTODO

FORMULA PARA

tcs

MÉTODO FORMULA PARA tcs

Kirpich (1940) tcs=0.01947 (L/ S1/2)0.77⋅L =Longitud del cauce, m

S=Pendiente media de la cuenca, m/m

California

Culverts

Practice (1942)

tcs=0.0195*(L3/H)0.385*

L =Longitud del curso

de agua más largo, m

H =Diferencia de nivel entre la divisoria de

aguas y la salida,m

Izzard (1946) tcs=525*(0.000276*i+c)*L0.35

S0.33 *i0.667

I= Intensidad de lluvia, mm/h

c =Coeficiente de retorno

L =Longitud de la trayectoria de flujo.

S =Pendiente de la trayectoria de flujo, m/m

Ecuaciones de

Onda cinemática

tcs=7*L0.6*n0.8

i0.4 * S0.3


TAMBO”

39

Morgali y Linsley

(1965), Aron y

Erboge (1973)

L =Longitud del flujo superficial, m

N= Factor de rugosidad de Manning

i =Intensidad de lluvia, mm/h

S =Pendiente promedio del terreno, m/m

Ecuación

de retardo SCS

(1973)

tcs= 0.0136*L0.8 * (100/CN – 9)0.7

S0.5

L =Longitud hidráulica de la cuenca

(mayor trayectoria de flujo), m

CN= Número de curva SCS

S= Pendiente promedio de la cuenca,

m/m

G.- ÁREA TRIBUTARIAS

El área tributaria de un tramo será la suma de su área más las áreas

tributarias de los tramos anteriores.

H.-COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA

Es el porcentaje de agua total llovida tomada en consideración,

puesto que no todo del volumen de precipitación pluvial drena por

medio de la alcantarilla natural o artificial. Esto se debe a la

evaporación, infiltración etc. por lo que existirá diferentes

coeficientes para cada tipo de terreno, el cual será mayor cuando

más impermeable sea la superficie.

El coeficiente de escorrentía se calcula de la siguiente forma.

Siendo.


TAMBO”

40

c =Coeficiente de escorrentía de cada una de las áreas parciales

a =Áreas parciales

C =Coeficiente de escorrentía promedio del área drenada

Valores de “c” para superficies Min. Máx. Adoptado

Techos impermeables 0.70 0.95 0.80

- Pavimentos en buen estado 0.85 0.90 0.90

Superficies sin pavimentos,

patios y baldíos

0.10 0.30 0.20

I.-CÁLCULO DEL COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA PROMEDIO.

Áreas de diferentes superficies:

- Calles sin revestimiento = 0.0144 Ha.

- Calles con revestimiento = 0.4480 Ha.

- Área techada (considerando 150m2/casa) = 0.2000 Ha.

- Áreas no cubiertas (patios, lotes baldíos, etc.) = 1.8000 Ha.

Así tenemos:

J.-DISEÑO DE ZANJAS DE INFILTRACION:


TAMBO”

41

a) Volumen afluente acumulado. Se recomienda determinar el

volumen a infiltrar acumulado para una lluvia obtenida con el

período de retorno de diseño como aquel generado por las

intensidades medias, de acuerdo a la curva IDF correspondiente. Es

decir, el volumen acumulado de agua lluvia (en m3) para un tiempo t

(horas), se calcula como:

b) Volumen infiltrado . El volumen infiltrado Vinf (m3) se puede

determinar a partir de la siguiente ecuación:

c) Volumen de almacenamiento. Existen varios métodos de

diseño, basados en criterios similares a los de otras obras de

infiltración, los que varían en cuanto a las estimaciones de los

volúmenes de diseño y las tasas de infiltración.

El volumen total de la zanja está dado por: Zanja = L* b *h


TAMBO”

42

K.-DISEÑO DE SECCIÓN Y DE PENDIENTES:

El cálculo de la capacidad, velocidad, diámetro y pendiente se hará

aplicando la fórmula de Manning transformada sistema métrico para

secciones circulares así:

En el cual:

V = Velocidad del flujo a sección llena (m/s)

D = Diámetro de la sección circular (pulg.)

S = Pendiente de la gradiente hidráulica (m/m)

n = Coeficiente de rugosidad de Manning o Kutter

n = 0.015 para tubos de 24 pulgadas y menores

n = 0.013 para tubos mayores de 24 pulgadas

Cada tramo se calculará con el caudal que tenga en sus extremos

más bajos.

L.-TUBERIAS DE REPARTO DE FLUJO:

Si la zanja es alimentada desde un extremo, es necesario instalar

una tubería de reparto del agua a lo largo de la zanja, por su parte

superior, inmediatamente bajo la cubierta y sobre el geotextil. Esta

tubería debe ser recta, horizontal y estar conectada tanto a una

cámara de entrada como a una de salida en cada extremo, para

facilitar su limpieza.


TAMBO”

43

El gasto de diseño de esta tubería puede estimarse como el

aportado por una tormenta corta, de duración 5 a 10 minutos sobre

el área aportante, de manera de tomar en cuenta la parte más

intensa de la lluvia, que es la que genera los mayores caudales a

ser distribuidos en la zanja:

El tamaño, o diámetro de la tubería, se puede calcular considerando

que todo el gasto que entra se reparte a lo largo de la zanja de

longitud L, con una pérdida de carga no superior a un diámetro y un

factor de fricción de 0,02. En estas condiciones el diámetro es por lo

menos:

3.3.10.-Criterios para el diseño

FUENTE: “Plan Maestro De Evacuación Y Drenaje De Aguas

Lluvias “, Ingenieros Consultores,1998”

FIGURA: TUBERIA DE REPARTO, DIAMETRO Y LONGITUD.


TAMBO”

44

Factores topográficos: Dentro de este grupo se engloban

circunstancias de tipo físicos, tales como la ubicación de la

carretera respecto al terreno natural contiguo-en desmonte,

terraplén o a media ladera, la tipología del relieve existente o

la disposición de sus pendientes en referencia a la vía.

Factores hidrológico s: Hacen referencia al área de la

cuenca de recepción y aporte de aguas superficiales que

afecta directamente a la carretera, así como a presencia,

nivel y caudal de las aguas subterráneas que puedan

infiltrarse en las capas inferiores del firme.

Factores geotécnicos : La naturaleza y características de los

suelos existentes en la zona condiciona la facilidad con la que

el gua puede llegar a la vía desde su punto de origen, así

como la posibilidad de que ocasione corrimiento o una

erosión excesiva del terreno.

3.3.11.-Cálculos para el diseño de un sistema de drenaje pluvial

Según: CAMCHO R, FRANCISCO (2004) – DISEÑO DE OBRAS

DE DRENAJE

A.-CALCULO DE LA CAPACIDAD DEL SUMIDERO:

La capacidad teórica de agua que puede conducir una calle se

puede estimar con las características geométricas de la cuneta y la


TAMBO”

45

pendiente longitudinal de la calzada, aplicando la ecuación de

Maning, para estimar el caudal y la velocidad media del flujo.

Donde:

Q=Caudal, en (m3/s)

R=radio hidráulico de la sección (m)

A=Área transversal de la sección (m2)

i=Pendiente longitudinal

n=Coeficiente de rugosidad de Manning.

Las expresiones que rigen este escurrimiento son las que a

continuación se detallan:


TAMBO”

46

Capacidad sumidero horizontal.

Para un sumidero horizontal que funciona como vertedero, de largo

L y de b ancho con una rejilla de área de abertura A, en metros

cuadrados puede evacuar:

Se verifica que:

Donde h es la altura de agua del escurrimiento en la calle frente al

sumidero en metros

FACTOR DE EFICIENCIA:

Se considera que el factor de eficiencia es E=1pues la ubicación de

los sumideros en los puntos bajos es donde se acumula el agua,

para así poder captar la totalidad de agua.

CAPACIDAD DE SUMIDERO:

Finalmente la capacidad del sumidero es.


TAMBO”

47

Las dimensiones propuestas para los sumideros permitirán evacuar

el caudal solicitado.

B.-CAPACIDAD DE LAS TUBERIAS DE DESCARGA

La capacidad teórica de las tuberías de descarga de las aguas

lluvias que captara los sumideros se puede estimar con las

características de la tubería y su pendiente, aplicando la ecuación

de Manning para estimar el caudal y la velocidad media del flujo.

Donde:

Q=Caudal, en (m3/s)

R=radio hidráulico de la sección (m)

A=Área transversal de la sección (m2)

i=Pendiente longitudinal

FIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDEROFIGURA: SUMIDERO


TAMBO”

48

n=Coeficiente de rugosidad de Manning.

3.3.12.-Etapas que forman parte de un colector de aguas de

lluvia:

Las etapas que forman parte del sistema colector son:

Obras de captación: son las que captan las lluvias y están

conformadas por los sumideros

Obras de conducción.se encuentran los colectores los cuales pueden

ser materializados mediante tuberías o cajones.

Figura .sumidero con la cámara en la vereda, vista de planta

Figura .sumidero con la cámara en la calzada, vista de planta

Figura: Tipos e rellenos compactadosFigura: colocación de la tubería


TAMBO”

49

Las obras de inspección: Corresponden a las cámaras de

inspección, las que pueden ser del tipo A o B.

Obras complementarias: Corresponden a la reposición de

pavimentos, veredas ya áreas verdes, interferencias con

instalaciones subterráneas y limpieza y seguridad de obra.

3.3.13.-Tuberías Para Drenaje

APLICACIONES

PEQUEÑOS DIÁMETROS SN/4

El sistema de tubería de drenaje se emplea para la eliminación de

acumulaciones de agua debidas a lluvia o a filtraciones de suelo. Se

Figura: Cámara tipo BFigura: Cámara tipo A


TAMBO”

50

distinguen dos aplicaciones básicas: drenaje lineal y drenaje

superficial. Por "drenaje lineal" entendemos una línea de tubos con

una pendiente determinada y un diámetro que va aumentando a

medida que se alarga la longitud del tramo (drenaje de carretera,

vías férreas, etc.). El "drenaje superficial" es un sistema de tuberías

instalados a una distancia adecuada en líneas paralelas o a espina

de pez que se incorporan a un colector general (drenaje de jardines

y campos deportivos).

GRANDES DIÁMETROS SN/8

TABLA: Diámetros de la tubería

TABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tuberíaTABLA: Diámetros de la tubería


TAMBO”

51

Las tuberías de drenaje para grandes diámetros, están fabricadas

en polietileno de alta densidad en barras de 6 m de longitud útil con

manguito pre soldado. Su especial resistencia circunferencial y sus

ranuras de 4, 5 ó 7 mm de ancho en posición a 360º, 240º y 120º las

convierten en las tuberías de drenaje más adecuadas también para

los usos más exigentes.

Diámetros mínimos

En el diseño del drenaje; es uno de los elementos que hay que

calcular, para lo cual se deben seguir ciertas normas, para evitar

que la tubería se obstruya.

Según las normas del Instituto Nacional de Fomento Municipal, se

debe utilizar para sistemas de drenaje sanitario un diámetro mínimo

de 8”, cuando se utiliza tubería de cemento y de 6”, cuando la

tubería sea de PVC; para las conexiones domiciliares el diámetro

mínimo con tubería de cemento es de 6” y de 4” para PVC; en este

caso se utiliza tubería de cemento.

MANTA GEOTEXTIL

Funda en geotextil (poliéster - poliamida) para prolongar la vida del

drenaje que con sus diferentes texturas y dimensiones protegen las

tuberías impidiendo que la tierra y otros elementos obturen las

ranuras. El proceso de revestimiento de las tuberías con el geotextil


TAMBO”

52

es una operación muy sencilla debido a su amplitud de diámetro

respecto a la tubería tanto en rollos como en barras.

Profundidad de la tubería

La determinación de la profundidad de la tubería, se hace mediante

el cálculo de las cotas invert, en todo caso debe chequearse que la

tubería tenga un recubrimiento adecuado, para no dañarse con el

paso de vehículos y peatones, o que se quiebre por la caída o golpe

de algún objeto pesado. El recubrimiento mínimo es 1.20 metros

para áreas de circulación de vehículos, en algunos casos, puede

utilizarse un recubrimiento menor, pero se debe estar seguro sobre

el tipo de circulación que habrá en el futuro en eso área.

3.3.14.-VOCABULARIO TECNICO

PRECIPITACIÓN



Figura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexilFigura: malla geotexil


TAMBO”

53

Se llama precipitación a aquellos procesos mediante los cuales el

agua cae de la atmósfera a la superficie de la tierra en forma de

lluvia (precipitación pluvial), nieve o granizo. En nuestro país la

lluvia es la que genera los escurrimientos pluviales.

INTENSIDAD.



Se define como la altura de lluvia acumulada por unidad de tiempo

usualmente

ALCANTARILLA:



Es el elemento que se coloca por debajo de las vías en sentido

transversal para recoger y permitir el paso de aguas cuyos cuases

son interferidos por las carreteras.

AREAS DE APORTE O INFLUENCIA:


TEORÍA Y DISEÑO


TAMBO”

54

Son todas aquellas áreas donde de una u otra forma contribuyen al

escurrimiento superficial, es decir que drenan sus aguas a un punto

específico.

CANAL:


DE DRENAJE

Son elementos utilizados en el diseño de carreteras, para captar el

drenaje necesario que permita evitar inundaciones y dar al mismo

tiempo seguridad.

CUNETAS:


TEORÍA Y DISEÑO

Estructura de drenaje colocada en el sentido longitudinal de la vía

con la finalidad de dirigir el caudal hacia las obras de captación.

DRENAJE DE FLUJO:



Representación grafica de la solución de un problema, de manera

que directamente se puedan escribir instrucciones en el lenguaje de

programación a utilizar.


TAMBO”

55

ESTANCAMIENTO:


TEORÍA Y DISEÑO

Excesos de agua acumulada.

GASTO DE DISEÑO:



Generalmente es el evento o caudal máximo de escurrimiento que

se ocurre en una zona en un periodo de retorno establecido, el cual

corresponde a la cantidad de agua que debe estar desalojada.

SUMIDEROS:



Son alcantarillas de recolección de aguas ubicada debajo de la

acera o en las calzadas.

DURACIÓN.


TEORÍA Y DISEÑO

Es el intervalo de tiempo que dura la lluvia, definiéndose en minutos.


TAMBO”

56

PERIODO DE RETORNO Y RIESGO.


DE DRENAJE

En hidrología es común tratar con los conceptos de periodo de

retorno y probabilidad de riesgo. El periodo de retorno o intervalo de

recurrencia (en años), se define como el número de años en que en

promedio se presenta un evento de una intensidad determinada.

PRECIPITANCIONES OROGRAFICAS:



Resultan de la ascensión mecánica de corrientes de aire húmedo

con movimiento horizontal cuando chocan sobre barreras naturales,

tales como montañas.

PRECIPITACION POR CONVERGENCIA:


DE DRENAJE

Se presentan en el caso de que dos masas de aire de

aproximadamente la misma temperatura que a menudo viajan en

dirección contraria, se muestran en un mismo nivel. El choque entre

las dos masas de aire que ambas se eleven.


TAMBO”

57

MEDIDAS PLUVIOMETRICAS.



Promedio de las medidas pluviométricas se expresa la cantidad de

lluvia, como la altura de caída y acumulada sobre una superficie

plana e impermeable. Para dichas mediciones se utilizan

pluviómetros y los fluviógrafos, mediante los que se obtiene unas

medidas características (expresa mediante diariamente,

mensualmente, anualmente, entre otras.)

RED PLUVIAL


La red pluvial es el conjunto de obras que sirven para encauzar el

escurrimiento superficial producto de la lluvia.

HIDROLOGÍA


Ciencia natural que estudia el agua, su ocurrencia, circulación y

distribución en la superficie terrestre, sus propiedades químicas y

físicas y su relación con el medio ambiente, incluyendo los seres

vivos.

CUENCA HIDROLÓGICA


TAMBO”

58



La cuenca hidrológica es la unidad básica de estudio de la

hidrología, La cuenca hidrológica ha sido definida como:

Una zona de la superficie terrestre en donde (si fuera

impermeable) las gotas de lluvia que caen sobre ella tienden

a ser drenadas por el sistema de corrientes hacia un mismo

punto de salida (Aparicio, 1997).

La totalidad del área drenada por una corriente o sistema

interconectado de cauces, tales que todo el escurrimiento

originado en tal área es descargado a través de una única

salida (Campos, 1992).

CUENCA URBANA

Según Comision Estatal de agua (DRENAJE PLUVIAL III-2004):

Es la cuenca hidrográfica donde se originan procesos urbanísticos

de asentamientos humanos con actividades sociales, económicas,

políticas y culturales, apoyadas en sistemas tecnológicos artificiales

que se desarrollan a expensas del sistema natural.

3.3.15.-Normas legales

En el Perú las normas y reglamentos han ido cambiando y

actualizándose con el fin de mejorar a través de los años.


TAMBO”

59

El Reglamento Nacional de Edificaciones presenta la Norma

OS.060 “Drenaje Pluvial Urbano”

La hidráulica urbana, tiene como uno de sus objetivos la parte

sanitaria para la prevención de las enfermedades de tipo hídrico,

tanto en la distribución del agua potable como en la recolección del

agua residual. Esto da como resultado que los sistemas de agua

potable y alcantarillado sanitario sean complementarios. Las partes

que integran los sistemas hidráulicos urbanos son las siguientes:

Sistema de Agua Potable, Captación, Línea de conducción,

Tratamiento de potabilización, Regularización, Línea de

alimentación, Red de distribución y obras conexas o

complementarias;

Sistema de Alcantarillado: Red de atarjeas, Subcolectores,

Colectores, Emisor, Tratamiento de aguas residuales y Sitio de

vertido; además de las obras conexas como pueden ser Plantas de

bombeo, Pozos de visita y otras. A continuación se describen

someramente las partes integrales de los sistemas de agua

potable y alcantarillado, así como sus funciones.

Ley de Modernización de los Servicios de Saneamiento. Ley N°

30045. 18 de junio de 2013:

Se establece que la SUNASS, regula y aprueba los Mecanismos

de Retribución por Servicios Eco sistémicos para Empresas


TAMBO”

60

Prestadoras de Servicios (EPS). Según el reglamento de la LMSS,

la SUNASS establecerá mecanismos de compensación ambiental

que deberán ser incluidos en los PMO de las EPS y reconocidos

en las tarifas, esta aprobación se dará mediante el establecimiento

de metas concretas y la implementación de proyectos. A

continuación se muestra la participación en los elementos del

mecanismo para el servicio en el uso doméstico:

a) Acuerdo de voluntades: donde participaría la EPS, la

comunidad, y los gobiernos locales, sobre formulación de

proyectos, ejecución, recaudación, mecanismo financiero y otros

compromisos.

b) Proyectos de conservación, restauración o uso sostenible de los

servicios eco sistémicos: Participa la EPS y Comunidad.

c) Resolución Tarifaria: Lo aprueba la SUNASS.

d) Canalización de recursos: Con participación de la SUNASS y

EPS.

e) Fiscalización de recursos ejecutados: Participa la SUNASS y el

Comité gestor

f) Sistema de monitoreo y evaluación: Participa la SUNASS, EPS y

el Comité gestor


TAMBO”

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avance de taller de investigacion parte 1

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