capitulo ii metodologia
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CAPITULO II
MARCO TEÓRICO
Según Sabino (2006), el marco teórico, también llamado marco referencial
tiene precisamente este propósito: dar a la investigación un sistema coordenado y
coherente de conceptos y proposiciones que permitan abordar el problema.
Igualmente Palella y Martins (2007) expresan que el marco teórico o referencial
representa un sistema coordinado, coherente de conceptos y proposiciones para
abordar el problema”. Es decir, constituye la fundamentación teórica del estudio. En
el mismo se exponen los antecedentes conformados por investigaciones previas
relacionadas con las variables estudiadas y las bases teóricas compuestas por todos
aquellos aspectos que explican y clarifican las perspectivas teóricas con la cual se
aborda la problemática planteada.
Antecedentes de la investigación
Tamayo y Tamayo (2005) señalan “que en los antecedente se trata de hacer
síntesis conceptual de la investigación o trabajos realizados sobre problemas
formulados en el fin de determinar el enfoque metodológico de la misma.
A continuación se exponen investigaciones realizadas por autores que por su
pertinencia y relevancia con el tema tratado en el presente estudio son considerados
antecedentes del mismo. Esto con el propósito de conocer qué tipo de estudio
realizaron, que objetivos se propusieron, como desarrollaron la metodología aplicada,
que conclusiones obtuvieron y que recomendaciones formulan que pudieran ser de
utilidad para clasificar más la temática y darle curso a la presente investigación.
El estudio realizado por S, Arocha (1982) “Drenaje Urbano”, explica que “la
determinación del gasto de diseño, para un sistema de recolección o drenaje de aguas
de lluvia en zonas pobladas, atiende generalmente el método racional. Esto asume
que el caudal máximo que se acumula en un determinado punto, esta expresado por la
acumulación:
Q = C x I x A
En la cual:
Q= Caudal máximo expresado en m3/s
C= Coeficiente de escorrentía
I= Intensidad de lluvia.
A= Área (ha).
Habrá un incremento del caudal a medida que se incrementa el área, puesto
que la disminución en intensidad con el tiempo es compensado con el mayor
incremento de área.
El proyectista podrá ubicar tentativamente un cierto número de sumideros el
cual será posteriormente incrementado o disminuido mediante la determinación de
caudales, que justifican su decisión. Conociendo la pendiente transversal y longitud
de la calle, puede determinarse el ancho mojado en la calzada que provea un
determinado caudal, así como la altura que dicho gasto alcanza en el borde de la acera
o la cuneta.
El estudio realizado por L. Franceshi (1979) El caudal de proyecto es el
evento máximo de escurrimiento contra cuyos efectos deben evitarse los daños e
inconvenientes que producen las aguas pluviales a las personas y a las propiedades en
el medio urbano, garantizar el normal desenvolvimiento de la vida diaria de las
poblaciones, permitiendo un apropiado tráfico de personas y vehículos la ocurrencia
de las precipitaciones en consecuencia, existen básicamente dos grados de protección,
los cuales siempre hay que tomar en cuanta, uno correspondiente a la función básica
(protección a las personas y propiedades) y otro a la complementaria (circulación
normal del peatón y del vehículo), siendo el riesgo en el primer caso menor que en el
segundo, por cuanto la protección de las personas y propiedades debe ser mayor que
la garantías del tráfico de personas y vehículos.
El estudio realizado por J.J. Bolinaga (2002), titulada “Mecánica Elemental
de los Fluidos”:
Existe una estrecha relación entre un sistema de drenaje urbano y el sistema
vial, por ello ambos se influyen entre sí de forma tal que al proyectarse al sistema de
recolección debe tenerse presente las pendientes longitudinales y transversales de la
calzada para lograr que las descargas se dirijan hacia los puntos naturales de
recolección con el mínimo de daño producido y que fluya con mayor facilidad. En tal
sentido se establecen de acuerdo a los estudios de los valores mínimos para las
pendientes de las vías, no pudiendo ser estas menor al 0.3% por cuantos estos refleja
escorrentías muy bajas y estancamientos.
Los antecedentes expuestos en esta investigación sirven de base para sustentar
la variable referida al saneamiento hidráulico y al drenaje de las aguas.
Bases teóricas
Arias (2005) define las bases teóricas como: “un conjunto de conceptos y
proposiciones que constituyen un punto de vista o enfoque determinado dirigido a
explicar el fenómeno o problema planteado”.
En esta parte el proceso de investigación se fundamenta teóricamente el tema
de estudio, seguidamente se plantean algunos conceptos y definiciones emitidas por
diferentes autores, con relación al tema de investigación.
En el diseño de drenaje urbano solo se considera el exceso de agua en la
superficie no tomando en consideración al flujo sub-superficial y subterráneo, ya que
el tiempo de retraso es muy largo.
Gran parte de los municipios del estado Aragua sufren problemas que abordan
sus necesidades, cediendo formas, dando el diagnostico de los mismos municipios y
la gestión que queda en manos de los entes administrativos profesionales y/o
voluntarios. De este modo señalamos que el municipio Francisco Linares Alcántara
carece de una canal abierta, lo cual es de suma importancia para la comunidad, ya
que, a causa de eso los desechos y aguas residuales van directamente hacia el Rio
Turmero, el cual es un canal natural y por ende no puede ser canalizado ni
embaucado.
El problema que considera de su competencia, dentro del municipio, genera
un retraso extremo debido a que el sistema actual, es llevado hasta el presente,
después de haber analizado la problemática y haberlo planteado se procede a buscar
la solución donde se ejecutará un gran avance infraestructural para mejorar el sistema
hidrológico de la comunidad.
Río Aragua
La superficie de la cuenca es de cuarenta y dos mil doscientos treinta (42.230)
ha y tiene una longitud de cincuenta y cinco kilómetros (55 Km). Para la evaluación
hidráulica, se cuenta con la siguiente información proporcionada por el MINAMB:
Sector Santa Cruz, para el tramo del río Aragua en este sector, el cual fue evaluado
por la Coordinación de Equipamiento Ambiental, durante el año dos mil (2000), las
condiciones de escurrimiento de la sección hidráulica del río Aragua, específicamente
en el sector que abarca desde el dique Aragua hasta la población de Santa Cruz en un
trayecto de unos cuatro kilómetros (4 km), se determinó que la máxima capacidad de
tránsito de creciente por su sección hidráulica, está en el orden de los cuarenta y
nueve con noventa y tres metros cúbicos por segundo (49,93 m3/s), valor que de
acuerdo a los registros históricos del Departamento de Hidrología MARN- Aragua, es
inferior al de eventos extraordinarios de crecidas del río Aragua, que de producirse,
ocasionarán desbordamientos hacia áreas de su planicie de inundación,
considerándose en esta determinación que las condiciones hidráulicas de la sección en
todo el recorrido señalado anteriormente, debe ser similar a la sección típica
canalizada en concreto que presenta el canal trapecial que se localiza en la población
de Santa Cruz y cuya geometría se define por los diferentes elementos:
En estas condiciones de diseño, no se descarta la ocurrencia de crecientes
superiores al valor calculado, pudiendo causar las mismas molestias rutinarias por el
tránsito de crecientes del río Aragua en áreas urbanas, con caudales que pondrían en
riesgo a personas y sus bienes.
Río Turmero.
Es uno de los afluentes más importantes del Lago de Valencia, nace en la
Cordillera del Litoral a unos dos mil doscientos cincuenta metros (2.250 m) de altitud
aproximadamente, la cuenca de este está formada por un conjunto de quebradas que
vierten sus aguas en los Ríos Guayabita y Pedregal; estos dos forman un valle
denominado Guayabita. El Paya con sus afluentes un valle denominado Paya.
En el valle de Turmero encontraron los españoles un importante asentamiento
de indios, que en forma colectiva, trabajaban sus tierras desde tiempos inmemoriales;
donde tenían conucos, labranzas y cazaderos.
Sus aguas desembocan parcialmente en el Lago de Valencia; las otras van a la
Laguna de Tayguaiguay a través de un canal artificial que desvía su cauce natural. El
caudal de agua de los ríos de la sub-cuenca guarda relación con los montos
pluviométricos presentados en la zona durante el año.
b Plantilla 4,50 m
d Tirante 2,26 m
r/t Relación de Taludes 1:1
T Ancho del canal 8,50 m
S Pendiente 1,15%
Lo anterior significa que el cauce de los ríos locales aumenta entre los meses
de Mayo-Noviembre, cuando las lluvias alcanzan sus mayores montos; las aguas
disminuyen o casi desaparecen entre los meses de Octubre-Marzo, convirtiendo esta
época en el periodo más seco.
La superficie de la sub-cuenca es de veintidós mil novecientos ochenta
hectáreas (22.980 ha) y aguas abajo (descargando al lago de los Tacariguas),
conforma una especie de delta con el río Blanco y el caño Colorado. Las crecidas del
río, están parcialmente reguladas por los embalses de los diques Cari-Cari y Aragua,
ubicados aproximadamente en el punto medio de sus treinta y ocho kilómetros (38
Km). De longitud, como todo cauce de agua, evidencia fluctuaciones en sus niveles,
que presentan puntos críticos denominados períodos de retorno, los cuales obedecen
a una frecuencia que se plasma en el punto en el análisis hidráulico.
Análisis Hidráulico
La información de los períodos de retorno para el río Turmero, se puede
resumir en la siguiente tabla:
Periodo
Retorno (años)
Q (m3/s)
2,33 41,74
5 79,27
10 104,08
25 135,44
50 158,70
100 181,79
Esta información, permite determinar las características hidráulicas de la
canalización o rectificación del cauce, de obligatoria realización, como consecuencia
de la variación del patrón de escorrentía y el escaso espacio para viviendas; así como,
la gran cantidad de meandros con radio crítico. Como recomendación del autor en
este punto, la canalización pierde valor, ya que afecta la percolación y por ende a los
acuíferos, desmejora el paisajismo como posible atractivo turístico y de esparcimiento
para los lugareños y hace incoherente la construcción de un posible trasvase, el cual
en ascenso puede ser utilizado para el riego del mencionado paisajismo, de posibles
desarrollos agrícolas y de aducción secundaria para empresas que pueden funcionar
con agua de bajo tratamiento.
El diseño de la sección hidráulica del Río Turmero puede realizarse partiendo
del caudal (m3/s) de tránsito de la sub-cuenca para un periodo de retorno determinado.
En la siguiente tabla, se presentan los diferentes escenarios de ocurrencia de
crecientes para diferentes períodos de retorno para este río, a partir de la evaluación
hidrométrica realizada por el Ministerio del Ambiente a este drenaje natural y a su
capacidad de conducción hidráulica en estos sectores.
Desarrollar la propuesta de rectificación o canalización (puede haber una
combinación de ambos), dentro del período de retorno de 10 años, permite no solo
cumplir con la ley de aguas, si no garantizar la posibilidad de realizar un desarrollo
urbanístico simétrico, con una consecuente disminución del costo de inversión
asociado a la construcción de los servicios básicos y lograr la descarga de aguas
servidas al colector marginal propuesto por el MINAMB.
Bajo la condición actual (sin rectificación), se deben considerar las obras de
arte, las cuales en condiciones normales pueden representar un estrangulamiento
(cuello de botella) en el cauce, más aún, cuando se traban no solo ramas, si no
lavadoras y carrocerías de vehículos, lo cual está distante de ser modelado.
Mapa
Intensidad,
duración y frecuencia
de
precipitaciones.
Dos aspectos importantes son considerados en la obtención de la lluvia: el
periodo de retorno o frecuencia de la misma y su duración, se recomienda una
frecuencia de 5 a 10 años. “No es, sin embargo, la cantidad total de agua que cae
sobre la zona, lo que interesa en el diseño del canal, las estructuras de drenaje se
diseña para conducir las máximas descargas que se producen, las cuales son el
resultado de la relación duración – intensidad de las lluvias” (Carciente, J,
Carreteras. 1980)
La intensidad debe ser considerada como el volumen de agua lluvia que cae
en un determinado espacio de tiempo como parámetro importante en el diseño de
obras de drenaje, estas en conjunto con la pendiente, determinan las alturas mojadas
de las estructuras a diseñar. “la intensidad de la lluvia depende de la duración de esta,
existiendo una relación inversa entre ellas” (Arocha, S Cloacas y Drenaje. 1983).
La duración en las precipitaciones es el tiempo comprendido entre el
comienzo y el final de la lluvia, la lluvia según la duración puede llamarse corta o
larga, las normas establecen que el tiempo de duración que debe considerarse para la
determinación de la intensidad de la lluvia, no será inferior a cinco minutos (5 min),
en cada caso se fijara el tiempo de precipitación, de acuerdo a las condiciones locales
(Arocha S. Cloacas y Drenajes. 1983)
Para efectos de diseño de un sistema de recolección de agua de lluvia, deben
tomarse en cuenta todas las variables que pueden intervenir, en la determinación de
un gasto de aguas de lluvia acumulándose, y que pueda crecer inconvenientemente a
la comunidad, en general se puede considerar factores para la recolección de agua:
Características de la zona
Curvas de pavimento
Tiempo de concentración
Estimación de caudal.
La frecuencia es un factor que asociado a la probabilidad y al intervalo de
recurrencia de la precipitación, es el número de veces que un evento es igualado o
excedido de intervalo de tiempo determinado o en un número de años.
La frecuencia se dé nota por tanto: F= este parámetro dependerá por tanto del
mayor tiempo de registro disponible, la mayor probabilidad de ocurrencia en la
misma estimación hacha. (Arocha, S. Cloacas y Drenajes. 1983).
Topografía De La Zona, Estimación De Caudal Y Estructura De
Captación.
La topografía no es más que la característica del área donde actúa la cuenca de
estudio referente al tipo de superficie, sus pendientes, los porcentajes de construcción,
entre otros. Estos parámetros intervienen sobre el grado de impermeabilidad que
facilita o retarda la escorrentía de las aguas pluviales que pueden concentrarse en un
punto. La superficie total a considerar en el proyecto estará constituida por el área
propia, más el ara natural de la hoya que drena a través de ella.
Se deben determinar las diferentes características de la superficie que la
constituye, en este sentido las normas del Instituto Nacional de Obras Sanitarias
(INOS) Establece coeficientes de escorrentías para determinadas superficies y zonas.
Para determinar claramente las áreas y las características fisiográficas de las cuencas,
deben utilizarse planos topográficos, además donde se señale la naturaleza del
material del cauce y el tipo de vegetación existente del mismo.
Debe disponerse de una nivelación a lo largo de los cauces naturales, con
secciones transversales en sitios notables e indicaciones de las estructuras existentes,
pues estas son indispensables para determinar las planicies inundables.
Los problemas de drenaje son causados principalmente por el exceso de aguas
pluviales en un determinado espacio físico proveniente de las precipitaciones, es por
eso que para el diseño de obras de drenaje fluvial urbano se considera con el
excedente de agua hallado en la superficie no tomado en consideración el flujo
subterráneo, ya que el tiempo de retardo es muy extenso y por lo tanto, no tiene gran
influencia en el dimensionamiento de las estructuras de drenaje.
El buen funcionamiento hidráulico en cualquier estructura de drenaje, no solo
depende de un análisis correcto y un uso adecuado de las formulas y diagramas, sino
también de la información en la cual se fundamenta su diseño, realidad de vital
importancia. Se debe tratar de recabar toda la información posible sobre vía y el área
de influencia del problema en la forma de planos topográficos, estudios de suelos,
informes hidrológicos y en general cualquier otra información que afecte en mayor o
menor grado a las estructuras viales de drenaje que se puedan diseñar.
La demanda o el requerimiento para evaluar el caudal de las aguas de lluvias
se realiza mediante distintos elementos de drenaje de forma aislada o combinada
(canales, cunetas, entre otros) y por medio del escurrimiento libre por las calles y
terrenos, sumándose a estos las infiltraciones en las ares verdes y suelos.
La función de los drenajes superficiales de una carretera es la de proveer la
facilidad necesaria para el paso de agua de un lado a otro de la vía, y para la remoción
de las aguas que caen directamente encima de la plataforma y de otras áreas que
desagüen en ellas. Carciente, J Carreteras. (1980).
Al diseñar una estructura de drenaje, uno de los primeros pasos a dar consiste
en estimar el volumen de agua que llegara a ella en un determinado instante. Dicho
volumen de agua se llama descarga de diseño, y su determinación debe realizarse con
el mayor grado de precisión, a fin de poder fijar económicamente el tamaño de la
estructura requerida y disponer del agua de escurrimiento sin que ocurran daños en la
carretera.
Los métodos basados en observaciones directas requieren levantamientos
cuidadosos de la cuenca de drenaje y de las características de la corriente, así como
análisis hidrológicos y estudios hidráulicos precisos. Carciente, J Carreteras. (1980).
Se abarcara la captación de aguas pluviales por medio de 4 tipos de
estructuras diferentes, las cuales serán estudiadas dependiendo de las características
de la problemática presentada, estas estructuras son los más comunes en el diseño de
drenaje venezolano tales como cunetas, sumideros, canales y alcantarillado de
concreto.
Los elementos autos mencionados, se utilizan para canalizar el drenaje
superficial de las vías, o sea aquellas estructuras cuya finalidad es la de captar y
dirigir las aguas que caen directamente sobre la calzada de la carretera o que
provienen de áreas adyacentes no canalizadas, de tal manera que las aguas no
ocasionen problemas de inundaciones en las zonas adyacentes o de influencias, cabe
destacar que los canales se dividen en rápidos y torrenteras y a su vez las
alcantarillas pueden dividirse en tuberías circulares de concreto y cajones de paso en
concreto.
Las Cunetas son el tipo de estructuras que captan y dirigen el agua pluvial en
el sentido longitudinal de la vía, estos se colocan entre el brocal y la calzada, estos
pueden presentarse en forma de canal o triangular. La geometría de la misma depende
del gasto de diseño, el recubrimiento a utilizar en las cunetas depende de la velocidad
del flujo, tipo de suelo y de la inclinación y forma de la cuneta, esta presenta la
misma pendiente de la vía.
Canales.
Los canales son elementos que cumplen con la función de llevar agua hacia la
parte baja de los cortes, o rellenos, hasta otro canal de intersección; o a un punto de
descarga, como por ejemplo una alcantarilla, estas canales pueden ser abiertos o
cerrados, también dirigen el agua en el sentido longitudinal de la vía. Los canales al
igual que las cunetas son de concreto, adicionalmente se les coloca acero en ambos
sentidos. La inclinación del canal y de la vía no debe ser la misma, especialmente si
la vía es plana. En aquellos casos en la pendiente transversal del canal no es mucho
mayor que la de la vía y sus superficies son del mismo tipo, se considera este como
parte de la vía.
Un canal abierto, Según J. Aguirre 1980 en Hidráulica de canales expresa que
puede considerarse como un gran tubo de corriente limitado por los contornos sólidos
del canal y la superficie libre superior sometida a la presión atmosférica. Un análisis
simplificado del flujo permanente permite establecer la profundidad y la velocidad en
una sección como las características que definen el tipo de flujo en un canal.
Si la profundidad de una sección del canal no varía en el intervalo de tiempo
en consideración se dice que el flujo es permanente. Si la profundidad varia,
entonces, es no permanente. Para ambos casos el caudal “Q” o el volumen de fluido
que fluye por la sección en la unidad de tiempo está dado por: Q= V x A, siendo V la
velocidad media de la sección normal al flujo del área transversal A.
Los distintos casos pueden clasificarse en:
Flujo Permanente
1. Flujo Uniforme
2. Flujo Variado
2.1. Flujo Gradualmente Variado
2.2. Flujo Rápidamente Variado
Flujo No Permanente
1. Flujo Uniforme No Permanente Gradualmente Variado
2. Flujo Variado y No Permanente
2.1. Flujo No Permanente Gradualmente Variado.
2.2. Flujo No Permanente Rápidamente Variado.
El Flujo Uniforme es aquel flujo donde la velocidad media es constante, no
existe ningún tipo de aceleración. De acuerdo con la ecuación de la continuidad, el
área mojada será también constante en razón de la cual sucederá igual con las
profundidades de agua. Lo anterior implica, entonces, que en un flujo uniforme la
línea de fondo, la línea de la superficie del agua y la línea de la energía son paralelas,
o sea:
So= Sa= S
Donde So, Sa y S son los pendientes correspondientes a las tres líneas antes
mencionadas. Bolinaga, J Mecánica Elemental de los Fluidos.
Ecuación de la Continuidad
Q = Vo Ao = V1 A1 = Vn An
Un flujo gradualmente variado se puede definir como un flujo permanente no
uniforme, que sufre pequeñas e imperceptibles variaciones en sus características en
cotas distancias.
El flujo variado ocurre cuando el caudal de agua permanece constante, pero la
profundidad, velocidad y sección transversal cambian de sección a sección.
Carciente, J .Carreteras. (1980).
Un flujo rápidamente variado, a diferencia del anterior, sufre de aceleraciones
y desaceleraciones de gran magnitud, lo que se traduce en líneas de corriente de
curvatura apreciable que suponen distribuciones no hidrostáticas.
Este tipo de flujo ocurre cuando existen cambios geométricos importantes en
trechos cortos. Está también presente en las cercanías de las profundidades críticas y
su tratamiento se asemeja en cierta forma al de una perdida localizada en flujo
confinado. Bolinaga, J Mecánica elemental de los Fluidos.
La gran mayoría de los flujos con superficie libre son no permanentes, lo que
significa que, existen aceleraciones locales; no obstante, en gran parte de ellos, esas
aceleraciones resultan ser muy pequeñas al ser comparadas con los efectos que
causan las otras variables, pudiendo ser despreciados sus efectos para tratar el flujo
permanente.
El análisis usual del flujo no permanente con superficie libre es el estudio de
las ondas, las cuales corresponden en su sentido más amplio, al cambio temporal en la
superficie del líquido, propagado especialmente. Lógicamente este cambio de
profundidades se convierte en un cambio de velocidades, caudales y presiones.
Bolinaga, J Mecánica Elemental de los Fluidos.
Los Sumideros son las estructuras más comunes, utilizadas para incorporar el
escurrimiento superficial a los sectores. Dependiendo de la manera como se realiza la
captación del agua, la práctica usual los clasifica en sumideros:
De Ventana
De Rejas
Mixto
Especiales
Cada uno de estos tipos, poseen características en cuanto a su forma,
condiciones de flujo y campo de aplicabilidad en el proyecto de un sistema de
drenaje urbano.
Las alcantarillas son elementos que se usan para el drenaje transversal de la
vía, tienen por objetivo permitir el paso de las aguas cuyos causes son interferidos
por las carreteras. Para lograr un buen diseño de estas, tanto estructural como
hidráulicamente, es necesario considerar el carácter, dirección y magnitud de las
cargas a que están sometidos (gastos de diseños), las propiedades físicas de los
materiales, la pendiente, la forma, la longitud, la rugosidad y la determinación del
tamaño del oficio requerido para que el conducto satisfaga los requerimientos
hidráulicos.
Las torrentinas al igual que los canales rápidos, tienen como objetivo bajar las
lluvias que ocurren sobre los taludes de la vía. Se diferencia de los canales rápidos en
que el fondo del canal es en forma de escalera, algunas veces estas obras se utilizan
en el drenaje transversal a la salida de las alcantarillas.
Estas estructuras son utilizadas generalmente en tramos donde las pendientes
son muy altas, por su característica física estas ayudan a suavizar las energía de los
caudales que circulan por ellas, este detalle evita el deterioro que pueda causar el
caudal en la estructura que finalmente canalice el mismo.
Método Racional Hidráulico
Origen del método
La relación entre la precipitación y escurrimiento pico ha sido representada
por muchas fórmulas empíricas y semi-empíricas. La fórmula racional puede tomarse
como una representación de tales formulas. Aunque esta fórmula está basada en un
número de suposiciones las cuales se desconocen con facilidad bajo circunstancias
actuales, estas simplemente han ganado popularidad. El origen de esta fórmula es
algo oscuro. En la literatura americana, la formula ha sido mencionada primero en mil
ochocientos ochenta y nueve (1889) por Emil Kuichling para una determinación de
escurrimiento pico para el diseño de una alcantarilla en Ronchester, Nueva York,
durante el periodo de mil ochocientos setenta y siete a mil ochocientos ochenta y
ocho (1877 a 1888).
La recomendación de Kuichling ha sido aceptada por la comunidad
profesional, y sirve hasta nuestros días como el método líder para el diseño de
alcantarillas pluviales, así como para la predicción del gasto máximo de cuencas
rurales pequeñas, debido a la simplicidad y a la fácil preparación de la información
requerida para su aplicación.
También se usa en ingeniería de carreteras para el cálculo de caudales
vertientes de la cuenca a la carretera, y así poder dimensionar las obras de drenaje
necesarias, siempre que la cuenca vertiente tenga un tiempo de concentración no
superior a seis horas (6 hrs).
Donde,
Qp = Caudal máximo expresado en m3/s
C = Coeficiente de escurrimiento (o coeficiente de escorrentía)
i = Intensidad de la precipitación concentrada en m/s en un período igual al
tiempo de concentración (tc)
A = Área de la cuenca hidrográfica en m2.
Flujo en Canal Abierto
Muchos ejemplos de canales abiertos se presentan en la naturaleza y en
sistemas diseñados para proveer de aguas a comunidades o para transportar el agua de
una tormenta o el drenaje en forma segura. Los ríos y las corrientes son ejemplos
obvios de canales naturales. Los drenajes de lluvias en los edificios y en los lados de
las calles transportan agua de lluvia. Las coladeras, normalmente ubicadas bajo las
calles, colectan el escurrimiento de las calles y los conducen a la corriente principal o
una zanja o canal hecho por el hombre. En la industria, los canales abiertos se utilizan
con frecuencia para transportar agua como refrigerantes de los intercambiadores de
calor o enfriadores de los sistemas mecánicos.
Radio Hidráulico
La dimensión característica de los canales abiertos es el radio hidráulico,
definido como la relación entre la sección transversal neta de una corriente de flujo y
el perímetro mojado de la sección. Esto es,
R = A
WP
Donde,
A= Área
WP = Perímetro Mojado
R= Radio Hidráulico
Ejemplos de Secciones Transversales de Canales Abiertos
La unidad de R es el metro (m) en el sistema de unidades SI. En el Sistema
Británico de Unidades R se expresa en pies (p).
En los cálculos de radio hidráulico, el área transversal neta debe ser evidente
de la geometría de la sección. El perímetro mojado se define como la suma de la
longitud de los perímetros de la sección que se encuentra realmente en contacto con
(esto es mojado por) el fluido.
Clasificación del Flujo en Canal Abierto
El flujo en canal abierto puede clasificarse en varios tipos.
El flujo estable uniforme se presenta cuando la velocidad de flujo de volumen
(típicamente llamada descarga en el análisis de flujo en canal abierto) permanece
constante en la sección de interés y la profundidad del fluido en el canal no varía.
Para lograr flujo estacionario uniforme, la sección transversal del canal no debe
cambiar a lo largo de toda su longitud. Este tipo de canal es prismático.
El flujo uniformemente variado se presenta cuando la descarga permanece
constante pero la profundidad del fluido cambia a lo largo de la sección de interés.
Esto se presentara si el canal no es prismático.
El flujo no uniformemente variado se presenta cuando la descarga varia con el
tiempo, resultando en cambios en la profundidad del fluido a lo largo de la sección de
interés ya sea que el canal sea prismático o no.
El flujo variado puede ser además clasificarse en flujo variado rápidamente y
flujo variado gradualmente. Como sus nombres lo implican, la diferencia estriba en
la rapidez de cambio de profundidad con la posición a lo largo del canal.
Formula de Manning
Robert Manning
Robert Manning (1816-1897) fue un ingeniero Irlandés, conocido por la
creación de la fórmula de Manning. Nació en Normandía, Francia un año después de
la batalla de Waterloo, de la que su padre tomo parte.
En mil ochocientos veintiséis (1826) se mudó a Waterford, Irlanda, donde
trabajó como contador.
En mil ochocientos cuarenta y seis (1846), durante el año de la gran
hambruna, Manning fue reclutado en la división de drenaje urbano de la oficina de
Obras Públicas. Después de trabajar poor un tiempo como dibujante de planos, fue
aceptado como asistente del ingeniero Samuel Roberts.
En mil ochocientos cuarenta y ocho (1848) se convirtió en ingeniero de
distrito, posición que mantuvo hasta mil ochocientos cincuenta y cinco (1855). En esa
época leyó el libro “Traité d’Hydraulique” de d’Abuisson des Voissons, después de lo
cual mostró gran interés en la hidráulica.
Desde mil ochocientos cincuenta y cinco hasta mil ochocientos sesenta y
nueve (1855-1869) fue empleado del Marqués de Downshire, para quien supervisó la
construcción del fuerte Bay Harbor en Irlanda y diseño un sistema de abastecimiento
de agua en Belfast. Después de la muerte del marqués en mil ochocientos sesenta y
nueve (1869), Manning regresó a la oficina de Obras Públicas como asistente del
ingeniero en jefe, puesto que tomó en mil ochocientos setenta y cuatro (1874) hasta
su retiro en mil ochocientos noventa y uno (1891).
Manning no recibió ninguna educación o entrenamiento formal acerca de la
mecánica de fluidos o la ingeniería en general. Su experiencia en contaduría y su
pragmatismo influenciaron su trabajo y lo condujeron a reducir problemas a su más
simple forma. Comparó y evaluó siete de las mejores y más conocidas fórmulas de la
época: Du Buat (1786), Eyelwein (1814), Weisbach (1845), St. Venant (1851),
Neville (1860), Darcy – Bazin (1865) y Ganguillet – Kutter (1869).
Calculó la velocidad obtenida de cada fórmula para una pendiente dada y un
radio hidráulico variable desde 0.25m hasta 30 metros. Entonces, para cada
condición, encontró el valor principal de las siete velocidades y generó una fórmula
que se ajustaba mejor a los datos obtenidos.
Ecuación De Manning Unidades SI
Igualando las expresiones para la fuerza guía y la fuerza opositora, se puede
derivar una expresión para la velocidad promedio del flujo uniforme. Una forma
comúnmente utilizada de la ecuación que resulta la desarrolló Robert Manning. En las
unidades SI, la ecuación de Manning se escribe como:
Las unidades deben ser consistentes en la ecuación. La velocidad promedio
del flujo V estará en m/s cuando el radio hidráulico R este en metro. La pendiente del
canal S, no tiene dimensiones. El termino final n es un factor de resistencia a menudo
llamado n de Manning. El valor de n depende de la condición de la superficie del
canal y es por lo tanto de alguna forma análogo a la rugosidad de la pared de la
tubería utilizada previamente.
La pendiente S de un canal puede darse de varias formas. Idealmente se define
como la relación de la caída vertical h y la distancia horizontal en la que se presente
la caída. Para pequeñas pendientes, las cuales son típicas en canales abiertos, es más
práctico utilizar h/L, donde L es la longitud del canal
Descarga Normal – Unidades SI
En el análisis del flujo en canal abierto, típicamente a Q se le llama descarga.
Éste es el único valor de descarga para el que se presentara flujo uniforme
para la profundidad de canal dada, y se le llama descarga normal. Las unidades de Q
sin m3/s cuando el área A se expresa en metros cuadrados (m2) y el radio hidráulico en
metros (m).
Geometría De Los Canales Abiertos Típicos
Las formas que se utilizan con frecuencia en los canales abiertos incluyen los
circulares, los rectangulares, los trapezoidales y triangulares.
La forma trapezoidal es popular por varias razones. Es una forma eficiente
debido a que proporciona un área de flujo grande en relación con el perímetro
mojado. Los lados con pendiente son adecuados para canales fabricados en la tierra
debido a que las pendientes pueden fijarse a un ángulo al cual los materiales de
construcción son estables.
La pendiente de los lados puede definirse por el ángulo con respecto a la
horizontal o por medio de la inclinación, la relación de la distancia horizontal con la
distancia vertical.
El rectángulo es un caso especial del trapezoide con una pendiente lateral de
90° o z =0. Los canales de concreto formado se fabrican con frecuencia con esta
forma. El canal triangular es también un caso especial de trapezoide con un ancho de
fondo de acero. Las zanjas comunes con frecuencia se fabrican con esta forma.
Diseño de Canales
Bases legales
Normas Para Proyectos, Construcción, Reparación, Reforma Y
Mantenimiento De Edificaciones (Gaceta Oficial N° 4.044 Extraordinario Del 8
De Septiembre De 1988).
Capítulo XXXII
De la Recolección, Conducción y Disposición de Aguas de Lluvia
Artículo 454._ Las aguas de escurrimiento de los techos, terrazas, patios,
aceras y otras áreas pavimentadas o no, de las edificaciones y de sus alrededores,
ubicadas dentro de la parcela o lote correspondiente, deberán ser recolectadas,
conducidas y dispuestas de acuerdo con lo que se establece en el presente capítulo.
Artículo 455._ Se prohíbe que las aguas de escurrimiento provenientes de los
techos o cubiertas de las edificaciones, desagüen directamente desde tales niveles a
las calles y/o predios vecinos.
Artículo 456._ Las aguas de escurrimientos indicados en los artículos
anteriores, deberán disponerse por empotramiento a los colectores públicos para
aguas de lluvia o aquéllos del sistema unitario, cuando existan.
Artículo 457._ Cuando las cloacas públicas hayan sido diseñadas para recibir
aguas servidas únicamente, no se permitirá descargar a ellas, aguas de lluvia, las que
en este caso deberán ir a la calle o al jardín, utilizando un colector independiente de la
cloaca de la edificación.
Artículo 458._ En el caso de viviendas unifamiliares, bifamiliares o
superficies pequeñas, el agua de lluvia podrá descargarse en áreas planas, tales como
jardines dentro de la propiedad, siempre que dichas áreas sean adecuadamente
drenadas.
Artículo 459._ La capacidad de drenaje de los elementos del sistema de
recolección y conducción de lluvia, se calculará en función de la proyección
horizontal de las áreas drenadas; de la intensidad, frecuencia y duración de las lluvias
que ocurran en la respectiva localidad y de las características y especificaciones de
los mismos.
Artículo 460._ Para la determinación de la intensidad de las lluvias en la
respectiva localidad con duración de diez minutos (10 min) y frecuencia de 5 años, se
podrá utilizar el Atlas Pluviométrico que se anexa en el Apéndice, Figura 56, de estas
normas.
Artículo 461._ Los receptores de aguas de lluvia deberán ser construidos de
hierro fundido, cobre, plomo u otro material resistente a la corrosión y estarán
provistos de rejillas de protección contra el arrastre de hojas, papeles, basura y
similares.
Artículo 462._ Los receptores de agua de lluvia si el sistema de drenaje es
unitario, deberán estar dotados de sifón con sello de agua cuando éstos estén situados
en patios o terrazas que son utilizados con frecuencia. El diámetro del sifón deberá
ser igual al del conducto de aguas de lluvia al cual esté conectado.
Artículo 463._ Los receptores de aguas de lluvia ubicados en los techos
deberán tener rejillas de diez centímetros (10 cm). De altura mínima. Dichas rejillas
tendrán un área libre sobre el nivel del techo, no menor de dos veces el área del
conducto de aguas de lluvia al cual está conectado. Las rejillas instaladas en lugares
normalmente transitados por personas o vehículos, podrán ser planas, a nivel con el
piso. La pendiente mínima del piso acabado hacia los receptores de aguas de lluvia
deberá ser el 2%. Para grandes superficies drenadas, se podrá utilizar una pendiente
menor previa justificación técnica confiable. En el Apéndice, Figura 57, se indican
algunos tipos de receptores de aguas de lluvia.
Artículo 464._ Cuando para la recolección de las aguas de lluvia de los
techos, se proyecten canales semi- circulares, su capacidad se determinará de acuerdo
con lo indicado en el artículo 459 y en función de la pendiente de la canal. En la
Tabla 46, se indican las áreas máximas de proyección horizontal que pueden ser
drenadas por canales de sección semi-circular de distintos diámetros e instalados con
diferentes pendientes. Estas áreas han sido calculadas para una intensidad de lluvia de
150 milímetros por hora, con duración de 10 minutos y frecuencia de 5 años. Si la
intensidad de la lluvia en una localidad dada, es diferente a la indicada, las áreas
anotadas deberán modificarse proporcionalmente, multiplicándolas por 150 y
dividiéndolas por la intensidad de la lluvia local, en milímetros por hora.
TABLA 46
Áreas Máximas De Proyección Horizontal En Metros Cuadrados Que
Pueden Ser Drenadas Por Canales Semi-Circulares De Diferentes Diámetros E
Instaladas Con Distintas Pendientes
Diámetros de
Canal
Áreas máximas de proyección horizontal drenadas (metros cuadrados)
Cms Pulgadas 0,5 Pendiente 1% 2% 4%
7,62
10,16
12,70
15,24
17,78
20,32
25,40
3
4
5
6
7
8
10
11
22
39
60
86
123
223
15
32
55
84
121
173
316
20
45
78
119
171
247
446
30
63
110
172
242
347
620
Intensidad de lluvia asumida: 150 mm/hora.
Duración: 10 minutos.
Frecuencia: 5 años.
Artículo 465._ Cuando se proyecten canales de recolección, de sección
rectangular u otra, se podrá tomar como diámetro equivalente, el del círculo de área
equivalente al de la sección adoptada.
Artículo 466._ Los diámetros de los bajantes para aguas de lluvia se
calcularán de acuerdo con lo indicado en el artículo 459. En la tabla 47 se indican las
áreas máximas de proyección horizontal que pueden ser drenadas por bajantes de
diferentes diámetros y para distintas intensidades de lluvia en milímetros por hora.
Para intensidades de lluvia no especificadas las áreas drenadas deberán modificarse
de acuerdo con lo indicado en el artículo 464.
TABLA 47
Áreas Máximas De Proyección Horizontal En Metros Cuadrados Que
Pueden Ser Drenadas Por Bajantes De Aguas De Lluvia De Diferentes
Diámetros Para Varias Intensidades De Lluvia
Diámetro del
Bajante
Intensidad de Lluvia (mm/hora)
Cms Pulgadas 50 75 100 125 150 200
Áreas máximas de proyección horizontal drenadas
(metros cuadrados)
5,08
6,35
7,26
10,16
12,70
15,24
20,32
2
2 1/2
3
4
5
6
8
140
240
400
850
1.600
2.510
5.390
90
160
270
570
1.070
1.670
3.590
65
120
200
425
800
1.250
2.690
50
100
160
340
640
1.000
2.155
45
80
135
285
535
835
1.759
30
60
100
210
400
630
1.350
Intensidad de lluvia asumida: 150 mm/hora.
Duración: 10 minutos.
Frecuencia: 5 años.
Artículo 467._ Si los bajantes de aguas de lluvia presentan cambio de
dirección de más de 45o con la vertical, el diámetro de la parte inclinada del cambio
de dirección se calculará como un ramal o cloaca de drenaje de aguas de lluvia, de
acuerdo con la pendiente de la parte inclinada del bajante y según la Tabla 48.
TABLA 48
Áreas Máximas De Proyección Horizontal En Metros Cuadrados Que
Pueden Ser Drenadas Por Ramales, Conductos (Excepto Canales Y Bajantes) Y
Por Cloacas De Drenaje De Aguas De Lluvia, Instalados Con Varias Pendientes
Y Para Intensidad De Lluvia De 150 Milímetros Por Hora, Duración De 10
Minutos Y Frecuencia De 5 Años
Diámetro del
Ramal Conducto o
Áreas máximas de proyección horizontal drenadas
cloacas (metros cuadrados)
Cms Pulgadas Pendientes
1% 2% 4% 6%
7,26
10,16
12,70
15,24
20,32
25,40
30,48
38,10
3
4
5
6
8
10
12
15
50
115
20
33
710
1.280
2.060
3.685
70
165
290
470
1.010
1.810
2.910
5.200
100
235
415
665
1.425
2.565
4.125
7.370
120
285
505
815
1.755
3.140
5.050
9.025
Artículo 468._ Los diámetros de los ramales, conductos (excepto canales y
bajantes) y cloacas de drenaje de aguas de lluvia se calcularán de acuerdo con lo
indicado en el artículo 459. En la tabla 48 se indican las áreas máximas de proyección
horizontal que pueden ser drenadas por ramales, conductos y cloacas de drenaje de
aguas de lluvia de diferentes diámetros, instaladas con distintas pendientes. Estas
áreas han sido calculadas para una intensidad de lluvia de 150 milímetros por hora,
con duración de 10 minutos y frecuencia de 5 años. Si la intensidad de la lluvia en
una localidad, es diferente a la indicada, las áreas anotadas deberán modificarse,
multiplicándolas por 150 y dividiéndolas por la intensidad de lluvia local, en
milímetros por hora.
Artículo 469._ Cuando el colector cloacal público de empotramiento sea del
sistema unitario, se permitirá que la cloaca de aguas servidas de la edificación pueda
recibir la descarga de ramales y bajantes de aguas de lluvia, siempre que el diámetro
de la cloaca de la edificación se determine de acuerdo con lo siguiente:
a. La cloaca de la edificación tendrá capacidad para el drenaje de las aguas
servidas y de las aguas de lluvia que reciba.
b. Se calculará el área de proyección horizontal de drenaje equivalente al total de
b.1._ Unidades de descarga conectadas a la cloaca, de acuerdo con la siguiente
relación:
Las primeras 250 unidades de descarga se computarán como equivalente a 60
metros cuadrados de área drenada.
b.2._ El exceso de unidades de descarga por encima de las 250, se calcularán a
base de una unidad de descarga por cada 0,25 metros cuadrados de área de
proyección horizontal drenada equivalente.
c. Se sumará las áreas calculadas según b., el área de proyección horizontal
drenada. Con este total se calculará la cloaca combinada o mixta de la
edificación y de acuerdo con la Tabla 48. Estas cifras se basan en una
intensidad de lluvia de 150 mm/hora. Para valores diferentes de la
precipitación de diseño se hará en proporción correspondiente.
Artículo 470._ Cuando un sistema de desagüe para aguas de lluvia reciba la
descarga continua o semi- continua de una bomba, maquinaria para aire
acondicionado o de cualquier otro dispositivo, se asumirá que cada litro por segundo
de descarga es equivalente a la precipitación caída sobre 24,0 metros cuadrados de
área de proyección horizontal de techo, para fines de proyectar los conductos. Como
en el artículo anterior, esta cifra se basa en una intensidad de lluvia de 150 mm/hora.
Para valores diferentes de la precipitación de diseño se hará la proporción
correspondiente.
Artículo 471._ Los materiales, juntas y conexiones utilizados en los sistemas
de drenaje de aguas de lluvia deberán cumplir con lo estipulado en el Capítulo XXIV
de estas normas, y su instalación se hará en un todo de acuerdo con los requisitos
exigidos en el Capítulo XXV.
Artículo 472._ Los canales de recolección de las aguas de lluvia, podrán ser
de lámina de hierro galvanizado, dotándose de soportes adecuados en cada junta y a
cada 1,50 metros de separación como máximo. Los bajantes exteriores de aguas de
lluvia también podrán ser de lámina de hierro galvanizado, siempre que estén
debidamente protegidos contra impactos. Deberán ser dotados de soporte en cada
junta y a cada 1,50 metros de separación como máximo.
Artículo 473._ Los bajantes, ramales, conductos y cloacas de aguas de lluvia
serán dotados de bocas para limpieza y visita, de acuerdo con lo establecido en el
Capítulo XXVII.
Artículo 474._ Cuando las aguas de lluvia no pueden ser descargadas por
gravedad, deberá instalarse un sistema adecuado de bombeo para su descarga
automática. Dicho sistema consistirá en una tanquilla recolectora y de un equipo de
bombeo instalado de acuerdo con lo establecido en el Capítulo XXX. La capacidad de
las bombas requeridas, se calculará en función de la máxima intensidad de lluvia
registrada y del área a ser drenada por el sistema.
Artículo 475._ El sistema de desagüe de aguas de lluvia será sometido en su
totalidad a inspección y pruebas, en un todo de acuerdo con lo establecido en el
Capítulo XXXI.
Artículo 476._ Cuando se requiera emplear un sistema de drenaje subterráneo
para aliviar las presiones sobre las fundaciones o para evitar las filtraciones de las
aguas subterráneas, se emplearán los tubos de diámetros mínimos de 10 centímetros
(4") de concreto, arcilla vitrificada, asbesto- cemento o hierro fundido, con juntas
abiertas, perforaciones o ranuras. Si existe peligro de que este sistema pueda estar
sujeto a inundación por reflujo, se proveerá una válvula adecuada, ubicada en un
lugar accesible, que lo impida.
Ley de Aguas Gaceta Oficial N° 38.595
Artículo 14._ Medidas para prevención y control. La prevención y control de
los posibles efectos negativos de las aguas sobre la población y sus bienes se
efectuará a través de:
1.- Los planes de gestión integral de las aguas, así como en los planes de
ordenación del territorio y de ordenación urbanística, insertándose los
elementos y análisis involucrados en la gestión integral de riesgos, como,
proceso social e institucional de carácter permanente, concebidos de manera
consciente, concertados y planificados para reducir los nesgas socio -
naturales y cronológicos en la sociedad.
2.- La construcción, operación y mantenimiento de las obras e instalaciones
necesarias.
Artículo 24._ Funciones. El ministerio que ejerza la Autoridad Nacional de
las Aguas tendrá las funciones siguientes:
1. Definir las políticas y estrategias para lograr la gestión integral de las
aguas.
2. Crear el Subsistema da Información de las Aguas dentro del Sistema
de Información Ambiental y el Registro Nacional de Usuarios y Usuarias de las
Aguas en la fuente.
3. Elaborar, evaluar y ejecutar estudios y proyectos de importancia
nacional vinculados con la gestión integral de las aguas.
4. Promover la construcción de las obras e instalaciones de importancia
nacional necesarias para el cumplimiento de los objetivos de la gestión integral de las
aguas y velar por su adecuada operación y mantenimiento.
5. Elaborar las normas técnicas para la conservación y uso sustentable de
las aguas y presentarlas para su aprobación por el Presidente o Presidenta de la
República, en Consejo de Ministros y Ministras.
6. Elaborar el Plan Nacional de Gestión Integral de las Aguas y
presentarlo pasa su aprobación por el Presidente o Presidenta de la República, en
Consejo de Ministran y. Ministras.
7. Elevar a consideración del Presidente o Presidenta de la República la
creación de los Consejos de Cuenca.
8. Controlar la ejecución de los planes de gestión integral de las aguas.
9. Coordinar la actuación de otros organismos públicos en el marco de
los planes de gestión integral de las aguas.
10. Recaudar, invertir y distribuir los recursos del Fondo Nacional para la
Gestión Integral de las Aguas, de conformidad con lo previsto en esta Ley y su
Reglamento.
11. Ejercer el control jerárquico de los actos administrativos de efectos
particulares que emitan los organismos a los que se atribuyan funciones
administrativas como secretarías ejecutivas de región y cuenca hidrográfica,
conforme a lo establecido en esta Ley y su Reglamento.
12. Tramitar y otorgar las concesiones, licencias y asignaciones para el
uso, con fines de aprovechamiento, de aguas conforme a lo establecido en el Plan
Nacional de Gestión Integral de las Aguas y en los planes de gestión integral de las
aguas de las regiones y cuencas hidrográficas.
13. Autorizar los trasvases entre regiones y cuencas hidrográficas, previa
opinión del Consejo Nacional de las Aguas y los consejos de región y cuenca
hidrográfica. Según corresponda.
14. Garantizar la participación protagónica de los pueblos y comunidades
indígenas en las diferentes instancias de gestión de las aguas, demás usuarios y
usuarias, y de la comunidad organizada.
15. Ejercer la máxima autoridad en materia de vigilancia y control y
aplicar sanciones administrativas en los casos de violaciones asociadas a las
funciones que tiene atribuidas, de conformidad con lo establecido en esta Ley.
16. Cualquier otra establecida en esta Ley y demás disposiciones que la
desarrollen.
Ley Orgánica de Ordenación Urbanística Gaceta Oficial Nº 33.868
Artículo 8.- Es de la competencia del Ejecutivo Nacional en materia
urbanística:
1.- Formular y Ejecutar la política de ordenación y desarrollo urbanístico.
2.- Establecer, coordinar y unificar normas y procedimientos técnicos para la
realización, mantenimiento y control de la ejecución de obras de ingeniería,
arquitectura y urbanismo.
3.- Establecer los instrumentos de la ordenación urbanística nacional.
4.- Dictar normas y procedimientos técnicos para la elaboración de los planes de
ordenación urbanística nacional y local, así como para la aprobación de éstos
últimos conforme a lo previsto en la presente Ley Orgánica de Régimen
Municipal y en la Ley Orgánica para la Ordenación del Territorio.
5.- Coordinar las actuaciones urbanísticas.
6.- Constituir patrimonios públicos de suelos a los fines de la ordenación
urbanística.
7.- Establecer mecanismos financieros a los fines de la ordenación urbanística.
8.- Crear nuevas ciudades.
9.- Estimular la creación y fortalecimiento de organismos municipales e
intermunicipales de planificación y gestión urbana y cooperar con éstos.
10.- Las demás atribuciones que el Ejecutivo Nacional le que confieran las
leyes en materia urbanística.
Artículo 10.- Es de la competencia de los Municipios en materia
urbanística:
1.- Elaborar y aprobar los planes de desarrollo urbano local.
2.- A tal efecto los Consejos crearán los organismos técnicos competentes y
solicitarán la cooperación de los demás órganos con competencia urbanística.
3.- Velar para que los planes nacionales y regionales de ordenación del territorio
y de ordenación urbanística se cumplan en su ámbito.
4.- Dictar las ordenanzas necesarias para la ejecución, control y gestión de los
planes en materia de zonificación, régimen de arquitectura, ingeniería y
construcciones, y, en general, sobre cualesquiera otras materias urbanísticas
de carácter local, con sujeción a las leyes, reglamentos y planes nacionales. 4.
Elaborar los planes de ordenación urbanística cuando el Ejecutivo Nacional
delegue en ellos esta atribución.
5.- Estimular la participación de las comunidades organizadas y de la ciudadanía
en general en la elaboración y ejecución de los planes.
6.- Constituir patrimonios públicos de suelos a los fines de la ordenación
urbanística.
7.- Ejercer todas las demás facultades urbanísticas propias del ámbito local que
no estén expresamente atribuidas por la ley a otro organismo.
Artículo 15.- Corresponde a otros organismos de la Administración Pública
Nacional que tengan atribuciones sobre el desarrollo urbanístico:
1.- Examinar, conjuntamente con el Ministerio del Desarrollo Urbano, las
políticas y planes de carácter urbanístico para lograr su armonización.
2.- Considerar las recomendaciones que les formule el Ministerio del Desarrollo
Urbano para la elaboración y ejecución de las políticas, planes, programas y
actuaciones urbanísticas y, en especial, las relativas a las actividades de
abastecimiento de agua, cloacas, drenajes, telecomunicaciones, vialidad,
transporte urbano, suministro de energía y demás servicios conexos.
3.- Suministrar al Ministerio del Desarrollo Urbano la información que éste
requiera para el ejercicio de la coordinación de la administración urbanística.
4.- Cumplir con los mecanismos de coordinación que establezca el Ministerio del
Desarrollo Urbano.
Artículo 23.- El Ejecutivo Nacional determinará el orden de prioridades
según el cual el Ministerio del Desarrollo Urbano deberá elaborar los respectivos
planes de ordenación urbanística así como los plazos para hacerlo.
Artículo 24.- Los planes de ordenación urbanística contendrán:
1.- Definición estratégica del desarrollo urbano, en términos de población, base
económica, extensión del área urbana y control del medio ambiente.
2.- La Delimitación de las áreas de posible expansión de las ciudades.
3.- La definición del uso del suelo y sus intensidades.
4.- La determinación de los aspectos ambientales, tales como la definición del
sistema de zonas verdes y espacios libres de protección y conservación
ambiental y la definición de los parámetros de calidad ambiental.
5.- El sistema de vialidad urbana primaria. 6. La red de abastecimiento de agua
potable y cloacas.
6.- El sistema de drenaje primario.
7.- El señalamiento de las áreas donde están ubicadas instalaciones de otros
servicios públicos y aquellas consideradas de alta peligrosidad, delimitando
su respectiva franja de seguridad.
8.- Definición, en el tiempo, de las acciones que los organismos públicos
realizarán en el ámbito determinado por el plan.
9.- La determinación de los equipamientos básicos de dotación de servicios
comunales tales como educativos, culturales, deportivos, recreacionales,
religiosos y otros.
10.- Las medidas económico-financieras necesarias para la ejecución del
plan.
11.- Los demás aspectos técnicos o administrativos que el Ejecutivo
Nacional considere pertinentes.
Capítulo III
De la Planificación Urbanística Local
Artículo 34.- Los planes de desarrollo urbano local se elaborarán teniendo en
cuenta las directrices y determinantes establecidas en los planes de ordenación
urbanística, y contendrán:
1.- La definición detallada del desarrollo urbano, en términos de población, base
económica, extensión del área urbana y control del medio ambiente.
2.- La clasificación del suelo, a los efectos de determinar el régimen urbanístico
aplicable, y permitir la elaboración de planes especiales.
3.- La Delimitación de espacios libres y áreas verdes destinadas a parques y
jardines públicos, y a zonas recreacionales y de expansión.
4.- La localización para edificaciones y servicios públicos o colectivos.
5.- El trazado y características de la red vial arterial y colectora, definición del
sistema de transporte urbano y organización de las rutas del mismo.
6.- El trazado y características de la red de dotación de agua potable, cloacas y
drenajes urbanos en la secuencia de incorporación recomendada.
7.- El señalamiento preciso de las áreas para los equipamientos de orden general e
intermedios requeridos por las normas correspondientes y para las
instalaciones consideradas de alta peligrosidad, delimitando su respectiva
franja de seguridad.
8.- La identificación de las áreas de desarrollo urbano no controlado, con
indicación de las características a corregir con el fin de incorporarlas a la
estructura urbana.
9.- El establecimiento de las áreas que deberán desarrollarse mediante la
modalidad de urbanización progresiva.
10.- La regulación detallada de los usos del suelo y
11.- Delimitación de las zonas en que se divide el área del plan en razón de
aquellos y, si fuere el caso, la organización de la misma en perímetros o
unidades de actuación.
12.- La programación por etapas de la ejecución del plan, con indicación
precisa de las zonas de acción prioritaria, del costo de implantación de los
servicios o de la realización de las obras urbanísticas, así como las fuentes de
financiamiento.
13.- La identificación de los terrenos de propiedad privada que resultarán
afectados por la ejecución del plan, indicando plazo para la expropiación y
disponibilidad de recursos para implantar el servicio o realizar la obra.
14.- Los demás aspectos técnicos o administrativos que el Consejo
Municipal considere pertinentes.
Definición de términos básicos
Alcantarilla: es el elemento que se coloca por debajo de las vías en
sentido transversal para recoger y permitir el paso de las aguas cuyos causes son
interferidos por las carreteras. (Bolinaga, J- 1978).
Áreas de aporte o influencia: son todas aquellas áreas donde de una u
otra forma contribuyen al escurrimiento superficial, es decir, que drenan sus aguas
aun punto específico. (Camacho, F 1996).
Canal: son elementos utilizados en el diseño de carreteras, para captar
el drenaje necesario que permita evitar inundaciones y dar al mismo tiempo seguridad
y edificaciones adyacentes. (Carciente, J – 1977)
Capacidad Hidráulica: es la capacidad que tiene cualquier estructura
o vía de transportar un caudal de agua en función de la altura máxima de agua
permitida, esta altura viene dada por norma, este parámetro en conjunto con otros
elementos determinan las dimensiones finales de las estructuras en estudio y su
capacidad funcional. (Bolinaga, J-1978).
Caudal: es el volumen de fluido que se moviliza por unidad de tiempo
(Arocha, S. Drenajes Urbanos. 1982).
Cuenca: es cada proporción de terreno cuyas aguas de lluvias que
corren por la superficie misma del terreno, se concentra y pasan por un punto de
drenaje. Dicha cuenta está rodeada por una divisoria topográfica o superficial que
determina los límites del área de aporte, el valor del caudal de diseño dependerá de
las características físicas del terreno de la cuenca. (Arocha, S- 1975).
Cuneta: Estructura de drenaje colocada en el sentido longitudinal de la
vía con la finalidad de dirigir el caudal hacia las obras de captación. (Carciente, J –
1977).
Drenaje Urbano: eliminación de exceso de agua que tiende a
acumularse. (Arocha, S- 1982).
Duración de Lluvia: es el tiempo comprendido entre el comienzo y el
final de la lluvia, este final puede ser total o el momento hasta donde es apreciable la
lluvia para efectos prácticos. (MOP-1966).
Escurrimiento Superficial: ocurre cuando el agua entra en el canal o
estructura de captación luego de haber recorrido la superficie del suelo en ruta hacia
el canal. El escurrimiento va siempre en retraso con relación a la lluvia que lo
produce, dependiendo el retraso de las características del área drenable, es decir, el
escurrimiento en un componente residual de la lluvia. (MOP-1966).
Estancamiento: excesos de agua acumulada. (Camacho, F. Diseño de
Obras de Drenaje- 1996).
Estructura de Captación: son estructuras creadas para la recolección
de aguas de lluvia que drenan a través de las calles. (Bolinaga, J. Drenaje Urbano.
1989).
Escorrentía: tiempo que tarda el agua en escurrir por las laderas.
(Bolinaga, J Drenaje Urbano- 1984).
Frecuencia de Lluvia: es el intervalo de recurrencia o el número de
veces que un evento es igualado o excedido en un intervalo de tiempo determinado o
en un número de años. (MOP -1966).
Gasto: gasto o caudal es el volumen de agua que pasa por una sección
dada de un canal en un tiempo dado, esto indica que el gasto tiene dimensión de
volumen sobre tiempo. (Arocha, S 1975).
Hidrología: Es aquella rama de la geografía física relacionada con el
origen, la distribución y las propiedades de las aguas en la tierra. (Guiliarte, R-1980).
Infiltración: es el proceso individual que resta la mayor cantidad de
agua de lluvia al escurrimiento inmediato, (Arocha, S -1975).
Intensidad de Lluvia: es el volumen de agua que precipita por unidad
de tiempo y generalmente se expresa en unidades de mm/ hora, mm/min, mm/seg,
etc. (Arocha, S.- 1975.
Precipitación: es la lluvia o agua emanada en forma líquida o solida
de las nubes, y que cae al suelo. (Bolinaga, J Diseño Urbano-1984).
Sistema de Drenaje Vial: son medidas destinadas a evitar que las
aguas dentro de una vía alcancen límites de inundación que causen trastornos al
desenvolvimiento del tráficos y daños a las edificaciones existentes alrededor del
sector, estas medidas se llevan a cabo mediante el diseño de una serie de estructuras
destinadas a captar y canalizar esta agua, evitando de esta manera los daños antes
mencionados. (Bolinaga, J -1978).
Sumideros: son alcantarillas de recolección de aguas ubicadas debajo
de la acera o en calzadas (Bolinaga, J. Drenaje Urbano. 14984).
Torrenteras: son elementos que sirven para bajar las lluvias que
ocurren sobre los taludes de la vía. Se diferencia de los canales rápidos en que el
fondo de la torrentera es la forma de escalera. (Carciente, J-1977).
Operacionalización de Variables:
Objetivo Variable Dimensión Indicador Ítems
Propon
er el diseño de
un canal
abierto en las
comunidades
pertenecientes
al municipio
Francisco
Linares
Alcántara del
estado Aragua
Diseño del
canal
Deducir el área
de servicio
para una canal
abierta del
municipio
Francisco
Linares
Alcántara del
Área de
servicio
m2
estado Aragua
Deducir la
descarga de
agua de una
canal abierta
perteneciente
al municipio
Francisco
Linares
Alcántara del
estado Aragua
Descarga de
agua
m3
Calcular la
velocidad
presente en la
descarga de
agua de una
canal del
municipio
Francisco
Linares
Alcántara del
estado Aragua.
Velocidad
Magnitud
física que
informa sobre
la extensión de
un cuerpo en
relación a tres
dimensiones
(alto, largo y
ancho).
m/s