diseÑo de sistema de evacuacion de aguas pluviales de …

DISEÑO DE SISTEMA DE EVACUACION DE AGUAS

PLUVIALES DE LA PAVIMENTACION DE LA VIA UBICADA

EN LA CARRERA 25 ENTRE LA CALLE 1 HASTA LA

DIAGONAL 2E BARRIO MOGAMBO MUNICIPIO DE

MONTERIA

DISEÑO DE SISTEMA DE EVACUACION DE AGUAS PLUVIALES DE LA PAVIMENTACION DE LA VIA UBICADA EN

LA CARRERA 25 ENTRE LA CALLE 1 HASTA LA DIAGONAL 2E BARRIO MOGAMBO MONTERIA

CONTENIDO

CONTENIDO .......................................................................................................................... 2

1. INTRODUCCION............................................................................................................. 4

2. GENERALIDADES ............................................................................................................... 5

2.1 LOCALIZACIÓN ........................................................................................................... 5

2.2 CLIMA - GEOGRAFÍA .................................................................................................. 6

2.3 SISTEMA POLÍTICO - ADMINISTRATIVO ...................................................................... 8

2.4 SERVICIOS PÚBLICOS .................................................................................................. 9

3. MARCO TEORICO ........................................................................................................... 11

3.1 DESCRIPCION DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO PLUVIAL ........................... 11

3.2 EVALUACION DEL CAUDAL DE DISEÑO ............................................................ 11

3.2.1 METODO RACIONAL .............................................................................................. 11

3.3 DISEÑO DE CANALES ................................................................................................ 12

3.3.1 CANALES NO ERODABLES: .................................................................................... 12

4. PARAMETROS DE DISEÑO .............................................................................................. 14

4.1 ÁREAS DE DRENAJE .................................................................................................. 14

4.2 CAUDAL DE DISEÑO.................................................................................................. 18

4.3 CURVAS DE INTENSIDAD-DURACIÓN-FRECUENCIA .............................................. 19

4.3.1 PERIODO DE RETORNO DE DISEÑO ...................................................................... 21

4.3.2 INTENSIDAD DE PRECIPITACIÓN ........................................................................... 23



OBSERVACION: Según Datos de los estudios Hidrológicos de la Cuenca de

Buenavista Córdoba se toma un coeficiente de Intensidad de 2297.40 mm/ha

equivalente a un frecuencia de duración de 5 años ........................................... 24

4.3.3 COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA ............................................................................ 25

4.3.4 VELOCIDAD MÍNIMA ............................................................................................. 26

4.3.5 VELOCIDAD MÁXIMA ............................................................................................ 27

4.3.6 PENDIENTE MÍNIMA ................................................................................................ 28

4.3.7 PENDIENTE MÁXIMA ............................................................................................... 28

5.0 PARAMETROS DE DISEÑOS .......................................................................................... 29

6. MEMORIAS DE CALCULOS ............................................................................................ 30

6.1 COTAS TOPOGRAFICAS Y TABLAS DE DISEÑO DE CANA LATERAL 1 .................. 30



6.4 DISEÑO DE BOX CULVERT 1 ...................................................................................... 37

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................................... 40



1. INTRODUCCION

Como solución a la problemática presentada en la zona con el manejo de aguas

lluvias. Se plantea el diseño de unas obras hidráulicas para la recolección y

disposición final de estas aguas pluviales. Como solución a la evacuación de las

Aguas lluvias de la pavimentación de Carrera 25 entre la Calle 1 hasta la diagonal

2E

Figura 1. Localización del Proyecto. Fuente Google maps.

Estas estructuras consisten en la recolección de estas aguas mediante canales

rectangulares tipo cuneta, y se aprovechara el ancho de la vía como una gran

canal de rectangular su disposición final al canal natural receptor de estas aguas

en la zona.



2. GENERALIDADES

2.1 LOCALIZACIÓN

El municipio de Montería, es la capital del departamento de Córdoba, el cual, se

encuentra ubicado a 8°45´de latitud norte y a 7°53´ minutos de longitud oeste del

meridiano de Greenwich, al noroccidente de Colombia. Este municipio, se

encuentra en el centro occidente del departamento; y Limita al norte con el

municipio de Cereté, al sur con los municipios de Tierra Alta y Valencia, al oriente

con San Carlos y Planeta Rica, y al occidente con el departamento de Antioquia.

Se extiende por la parte media del Valle del Río Sinú. Ocupa un área territorial de

320.459 has., lo que representa el 12,51% del área total del departamento – que es

de 2.502.000 has. (MIN Trabajo, PNUD, 2013)

Figura 2. Ubicación geográfica departamento de Córdoba. (MIN Trabajo, PNUD, 2013)



Figura 3. Ubicación geográfica municipio de Montería. (MIN Trabajo, PNUD, 2013)

2.2 CLIMA - GEOGRAFÍA

La zona media del río Sinú tiene un clima cálido tropical, con un régimen semi –

húmedo, la temperatura media anual es de 28°C, y picos superiores a los 40°C en

algunos meses del año, con variaciones diarias de hasta 10°c. El relieve en Montería

es relativamente plano y maneja alturas entre los 200 y los 300 metros sobre el nivel

del mar. La parte occidental de la ciudad está surcada por la serranía de Las

Palomas. (MIN Trabajo, PNUD, 2013)



Figura 4. Temperatura promedio máxima y mínima registrada por mes en Montería

(MIN Trabajo, PNUD, 2013)

En cuanto a los suelos del municipio de Montería, según la información del Plan de

Ordenamiento Territorial, existen cuatro áreas principales:

a) Unidad de Manejo de Morindó. Comprende la mayor parte de la franja

occidental del Municipio, lo integran los Corregimientos de Morindó, Nuevo Paraíso,

Martinica, Pueblo Búho, Leticia, Santa Clara; se presentan en estos suelos, relieves

que van desde ondulados a escarpados con pendientes que de 10 – 35%. Desde

el punto de vista físico, son suelos de texturas arcillosas a franco arcillosas.

b) Unidad de Manejo Las Palomas. Comprende la parte sur-occidental del

Municipio, ubicada sobre el área de influencia del río Sinú, son suelos de origen

aluvial, físicamente son suelos de texturas francas a franco arcillosas y franco

limosas; su topografía plana a plano-cóncava.



c) Unidad de manejo Buenos Aires. Es una extensa zona ubicada en la parte

oriental del municipio, limita con los municipios de Planeta Rica, San Carlos y

Tierralta; estos suelos se caracterizan físicamente por ser profundos con un escaso

número de horizontes en el perfil, físicamente son suelos de texturas arenosas a

franco arenosas, en algunos casos en las pendientes más pronunciadas existen

afloramientos rocosos, debido principalmente a los procesos erosivos en estas

áreas, los cuales son favorecidos por la escasa cobertura vegetal sobre el suelo y

el uso inadecuado del mismo.

d) Unidad de Manejo de Montería: Esto suelos son en su mayoría de origen aluvial,

con basta influencia del Río Sinú. Desde el punto de vista físico – químico, son los

mejores suelos, dadas condiciones los hacen aptos para la mayoría de los cultivos

(MIN Trabajo, PNUD, 2013)

2.3 SISTEMA POLÍTICO - ADMINISTRATIVO

El municipio de Montería, está conformado por un área urbana, de 4092 has., que

representa el 1,3% del área territorial del municipio y un área rural, que comprende

29 corregimientos y 168 veredas distribuidas en nueve subregiones (Unidades

Espaciales de Funcionamiento – UEF) (Ver Anexo N°1). El área urbana del municipio

comprende 207 barrios, agrupados en 9 comunas; de los cuales, 5 se encuentran

fuera del perímetro urbano, estos, son: El Privilegio, Villa Jiménez, La Vid, El Níspero II

Etapa y Vereda Horizonte. (MIN Trabajo, PNUD, 2013)



Figura 5. Zona rural: UEF y Zona Urbana: Comunas, Montería, 2012. (MIN Trabajo,

PNUD, 2013).

2.4 SERVICIOS PÚBLICOS

En el municipio de Montería existen coberturas relativamente altas en la prestación

de los servicios públicos domiciliarios en acueducto, alcantarillado, aseo y

disposición final de residuos sólidos, gas natural, así como en drenajes urbanos8 ;

con participaciones que superan tanto la media nacional como la media

departamental en cuanto al servicio de acueducto y aseo, pero que sin embargo

en alcantarillado existe un rezago de alrededor de 13,1 puntos porcentuales con

respecto a la media nacional. La calidad en la prestación del servicio de

acueducto es mayor si se compara con la departamental, en cuanto a



concurrencia del servicio, en el sentido que la continuidad en el mismo es en

promedio de 23,9 horas al día, mientras que a nivel departamental es en promedio

de 10,5 horas diarias. (MIN Trabajo, PNUD, 2013)

En la zona urbana del municipio la operación del sistema de acueducto se

encuentra a cargo de la empresa Proactiva Aguas de Montería S.A E.S.P, ésta le

fue dada por concesión desde el año 2000, por un término de 20 años. De acuerdo

con información suministrada por la empresa, la cobertura del servicio de

acueducto en el área urbana del municipio al año 2008, corresponde a un 98%,

donde el número de usuarios del sistema de acueducto a 2007 corresponde a

60.166, y se tiene planteada una proyección al año 2013 de 68.060. Para suplir la

demanda de agua en la ciudad de Montería, la empresa Proactiva Aguas de

Montería S.A E.S.P cuenta con seis (6) plantas de tratamiento, dos (2) de ellas

convencionales, localizadas en Sierra Chiquita, y cuatro (4) compactas,

localizadas, una en la margen izquierda (Los Campanos), otra en el norte de la

ciudad, en la Urbanización San Francisco (Las Iguanas), otra en el barrio Mocarí y

otra en el corregimiento de Los Garzones.

Figura 6. Zonificación del Municipio de Montería.



3. MARCO TEORICO

3.1 DESCRIPCION DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO PLUVIAL

El Alcantarillado de Aguas lluvias está conformado por el conjunto de

colectores y canales necesarios para evacuar las escorrentía superficiales

producidas por la Lluvia. Inicialmente el agua es captada a través de los

sumideros en las calles y las conexiones domiciliarias, y llevada a una red de

tuberías que ampliando su sección a medida que aumenta el área de drenaje.

Posteriormente estos colectores se hacen demasiado grandes y entregan su

caudal a una serie de canales de aguas lluvias, los que harán la entrega final.

3.2 EVALUACION DEL CAUDAL DE DISEÑO

En general, puede ser empleado cualquier modelo de lluvia- escorrentía. Para

superficies menores de 1300 ha s recomienda utilizar el Método Racional, dada

su simplicidad. Sin embargo, para áreas mayores de 1300 ha se debería utilizar

un modela más apropiado a las características de las cuenca, por ejemplo el

método del hidrograma unitario, el método del Soil Conservation Service u otro

método similar

3.2.1 METODO RACIONAL

Este Modelo Establece que el Caudal superficial producido por una

Precipitación es:

Q= CxIxA



En donde:

Q= Caudal Superficial (L/s)

C= Coeficiente de Escorrentía (adimensional)

I= Intensidad Promedio de la Lluvia (L/s.Ha)

A= Área de Drenaje (Ha)

3.3 DISEÑO DE CANALES

Es conveniente recordar los principios para realizar el diseño de canales. En

general, los métodos existentes para el cálculo de canales se constituyen en

guías de diseño y como tales deben ser adoptados.

3.3.1 CANALES NO ERODABLES:

Se denominan así a los conductos abiertos que pueden soportar

satisfactoriamente la erosión producida por el paso del agua. Su diseño se

plantea cuando se desea controlar la infiltración o cuando se requiere minimizar

la erosión en el cuerpo del canal.

Los canales no erodables son los conductos excavados en roca, al igual que los

revestidos, ejemplo: concreto, mampostería, suelo-cemento, etc.

Los criterios de diseño son los siguientes:

Calcular las dimensiones del canal por medio de la fórmula del flujo uniforme

Ajustar las dimensiones finales con base en el concepto de la eficiencia

Hidráulica o mediante reglas empíricas de mejo sección desde el punto de

vista práctico y económico.

Los factores a tener en cuenta son:



Uso del material no erodable y revestimiento: se supone que el agua no

lleva sedimentos que golpeen fuertemente el cuerpo del canal.

Pendiente del Canal: Se selecciona según la topografía y la carga de

energía; se buscan niveles altos en canales de riego y bajo en los canales

de drenaje.

Talud o Pendiente Lateral: Depende de la clase del material en general en

función de los métodos de construcción, tamaño del canal, estabilidad y

respuesta a una alta eficiencia Hidráulica.

Borde Libre: la suficiente para prevenir fluctuaciones en los nivele

hidrométricos y evitar desbordamientos.

En el diseño de los canales no erodables, factores tales como la velocidad

permisible y la fuerza tractiva permisible no se tiene en cuenta. Se debe

chequear el revestimiento del canal si existen grandes velocidades de agua

con sedimento y diseñar contra esta eventualidad.



4. PARAMETROS DE DISEÑO

Los Parámetros a usar en el presente diseño se extraen del “Reglamento técnico de

agua potable y saneamiento básico expedido por el estado colombiano: RAS 2000

en su título “D”.

4.1 ÁREAS DE DRENAJE

El trazado de la red de drenaje de aguas lluvias debe, en general, seguir las calles

de la localidad. La extensión y el tipo de áreas tributarias deben determinarse para

cada tramo por diseñar. El área aferente debe incluir el área tributaria propia del

tramo en consideración. Las áreas de drenaje deben ser determinadas por

medición directa en planos, y su delimitación debe ser consistente con las redes de

drenaje natural.

Para el caso en mención se han destacados tres áreas de drenajes teniendo en

cuenta el afluente de las calles anteriores tenemos la siguiente área de drenaje:

AREA 1 (HA) CUNETA 1 2.016 HA





AREA AFERENTE DE CANAL 1



4.2 CAUDAL DE DISEÑO

Para la estimación del caudal de diseño puede utilizarse el método racional, el cual

calcula el caudal pico de aguas lluvias con base en la intensidad media del evento

de precipitación con una duración igual al tiempo de concentración del área de

drenaje y un coeficiente de escorrentía. La ecuación del método racional es:

De acuerdo con el método racional, el caudal pico ocurre cuando toda el área

de drenaje está contribuyendo, y éste es una fracción de la precipitación media

bajo las siguientes suposiciones:

1. El caudal pico en cualquier punto es una función directa de la intensidad i de la

lluvia, durante el tiempo de concentración para ese punto.

2. La frecuencia del caudal pico es la misma que la frecuencia media de la

precipitación.

3. El tiempo de concentración está implícito en la determinación de la intensidad

media de la lluvia por la relación anotada en el punto 1 anterior.

El método racional es adecuado para áreas de drenaje pequeñas hasta de 700

ha. Cuando son relativamente grandes, puede ser más apropiado estimar los

caudales mediante otros modelos lluvia escorrentía que representen mejor los

hietogramas de precipitación e hidrogramas de respuesta de las áreas de drenaje

y que eventualmente tengan en cuenta la capacidad de amortiguamiento de las

ondas dentro de la red de colectores. En estos casos, es necesario justificar el

método de cálculo.

AiCQ 78.2



Para nuestro caso utilizaremos el método racional debido a que el área de drenaje

es inferior a los 700 ha

4.3 CURVAS DE INTENSIDAD-DURACIÓN-FRECUENCIA

Las curvas de intensidad-duración-frecuencia (IDF) constituyen la base

climatológica para la estimación de los caudales de diseño. Estas curvas sintetizan

las características de los eventos extremos máximos de precipitación de una

determinada zona y definen la intensidad media de lluvia para diferentes

duraciones de eventos de precipitación con periodos de retorno específicos. Es

necesario verificar la existencia de curvas IDF para la localidad. Si existen, éstas

deben ser analizadas para establecer su validez y confiabilidad para su aplicación

al proyecto. Si no existen, es necesario obtenerlas a partir de información existente

de lluvias. La obtención de las curvas IDF debe realizarse con información

pluviográfica de estaciones ubicadas en la localidad, derivando las curvas de

frecuencia correspondientes mediante análisis puntuales de frecuencia de eventos

extremos máximos. La distribución de probabilidad de Gumbel se recomienda para

estos análisis, aunque otras también pueden ser ajustadas. Eventualmente, es

posible hacer análisis regionales de frecuencia en caso de disponer de más de una

estación pluviográfica. Si no existe información en la población, debe recurrirse a

estaciones localizadas en la zona lo más cercanas a la población. Si esto no permite

derivar curvas IDF aceptables para el proyecto, deben ajustarse curvas IDF por

métodos sintéticos, preferencialmente derivados con información pluviográfica

colombiana. De acuerdo con el nivel de complejidad del sistema, la manera

mínima permitida de obtención de las curvas IDF se define en la tabla siguiente:



Curvas IDF

Nivel de complejidad del sistema Obtención mínima de curvas IDF

Bajo y medio Sintética

Medio alto Información pluviográfica

regional

Alto Información pluviográfica local

Para nuestro objeto de estudio tomaremos la información suministrada por el

programa de Aeronáutica Civil en el Aeropuerto de los Garzones

Las precipitaciones del municipio de Montería se caracterizan por encontrarse

dentro del sistema de franja de baja presión, franja que se desplaza de sur a norte

en el primer semestre del año y en sentido contrario en el segundo semestre, esta

franja se conoce como la Zona de Confluencia Intertropical; y podemos decir con

base en los estudios de la CVS, que se presenta de forma continua en litoral caribe

colombiano, que es un régimen monomodal.



4.3.1 PERIODO DE RETORNO DE DISEÑO

El periodo de retorno de diseño debe determinarse de acuerdo con la importancia

de las áreas y con los daños, perjuicios o molestias que las inundaciones periódicas

puedan ocasionar a los habitantes, tráfico vehicular, comercio, industria, etc. La

selección del periodo de retorno está asociada entonces con las características

de protección e importancia del área de estudio y, por lo tanto, el valor adoptado

debe estar justificado. En la tabla D.4.2 se establecen valores de periodos de

retorno o grado de protección.



Periodos de retorno o grado de protección

Características del área de drenaje Mínimo

(años)

Aceptable

(años)

Recomendado

(años)

Tramos iniciales en zonas residenciales

con áreas tributarias menores de 2 ha

2 2 3

Tramos iniciales en zonas comerciales o

industriales, con áreas tributarias

menores de 2 ha

2 3 5

Tramos de alcantarillado con áreas

tributarias entre 2 y 10 ha

2 3 5

Tramos de alcantarillado con áreas

tributarias mayores de 10 ha

5 5 10

Canales abiertos en zonas planas y que

drenan áreas mayores de 1000 ha *

10 25 25

Canales abiertos en zonas montañosas

(alta velocidad) o a media ladera, que

drenan áreas mayores a 1000 ha

25 25 50

*Parte revestida a 10 años, más borde libre a 100 años

Dependiendo del nivel de complejidad del sistema, las autoridades locales deben

definir el grado de protección, esto es, mínimo, aceptable o recomendado. En

cualquier caso este grado de protección, o periodo de retorno debe ser igual o

mayor al presentado en la siguiente tabla. Sin embargo, en casos especiales en los

cuales exista el peligro de vidas humanas, las autoridades locales pueden

incrementar el grado de protección.

Grado de protección según el nivel de complejidad del sistema

Nivel de complejidad del

sistema

Grado de protección igual o

mayor al:

Bajo Mínimo

Medio Mínimo

Medio alto Aceptable

Alto Recomendado

En los casos en los cuales el caudal que exceda el caudal de diseño tenga la

posibilidad de verter por una ladera o escarpe con potencialidad de

desestabilización del terreno y deslizamientos, debe considerarse el aumento del

periodo de retorno. Para las canalizaciones y canales es necesario proveer un



borde libre que debe incrementar la capacidad total de conducción de agua. Es

necesario verificar en la corriente receptora efectos de remanso y reflujo.

4.3.2 INTENSIDAD DE PRECIPITACIÓN

La intensidad de precipitación que debe usarse en la estimación del caudal pico

de aguas lluvias corresponde a la intensidad media de precipitación dada por las

curvas IDF para el periodo de retorno de diseño definido con base en lo establecido

en el literal 01, y una duración equivalente al tiempo de concentración de la

escorrentía, cuya estimación se define en el literal 0.

Los valores de intensidad dados por las curvas IDF corresponden a valores puntuales

representativos de áreas relativamente pequeñas. En la medida en que las áreas

Observación de Andesco: el diseño de un sistema de alcantarillado con diferentes

periodos de retorno dependiendo del tamaño del área aferente, lleva al

contrasentido de tener unos colectores principales sobredimensionados, porque las

redes menores que recolectan el agua tienen menor capacidad y por lo tanto se

van a producir inundaciones, habiendo capacidad disponible en los recolectores

principales.

Propuesta para discusión: se recomienda que se diseñen con un periodo de retorno

homogéneo para todo el sistema, el cual debe determinarse con base en el tamaño

total del mismo, las consecuencias económicas de las inundaciones, la capacidad

de pago de los habitantes y la capacidad de la red existente cuando se trate de

expansiones. Se recomienda que para sistemas de nivel de complejidad alto, el

grado de protección mínimo exigido se disminuya de 10 a 5 años, máximo si se utiliza

modelos dinámicos de simulación, los cuales en general producen caudales pico

mayores y de una mayor confiabilidad.



de drenaje consideradas se hacen más grandes, la intensidad media de la lluvia

sobre éstas se reduce en razón de la variabilidad espacial del fenómeno de

precipitación. En consecuencia, resulta conveniente considerar factores de

reducción de la intensidad media de la precipitación en la medida en que el área

de drenaje se incremente. Los valores de la tabla siguiente corresponden a factores

de reducción para convertir la intensidad puntual en intensidad media espacial.

Factor de reducción

Áreas de drenaje

(ha)

Factor de

reducción

50 – 100 0,99

100 – 200 0,95

200 – 400 0,93

400 – 800 0,90

800 – 1600 0,88

OBSERVACION: Según Datos de los estudios Hidrológicos de la Cuenca de

Buenavista Córdoba se toma un coeficiente de Intensidad de 2297.40 mm/ha

equivalente a un frecuencia de duración de 5 años

Tabla 3: Datos climatológicos municipales

ESTACIÓN INSTALADA LONGITUD LATITUD MSNM PRECIPITACIÓN

Buenavista 1973 75° 29’ W 8° 13’ N 110 2297.40

Fuente: CVS 2004

Por lo tanto se tomara un Coeficiente de Intensidad de Precipitación de 2297.40

mm/hora.

I= 2297.40 mm/hora



4.3.3 COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA

El coeficiente de escorrentía, C, es función del tipo de suelo, del grado de

permeabilidad de la zona, de la pendiente del terreno y otros factores que

determinan la fracción de la precipitación que se convierte en escorrentía. En su

determinación deben considerarse las pérdidas por infiltración en el suelo y otros

efectos retardadores de la escorrentía. De igual manera, debe incluir

consideraciones sobre el desarrollo urbano, los planes de ordenamiento territorial y

las disposiciones legales locales sobre uso del suelo. El valor del coeficiente C debe

ser estimado tanto para la situación inicial como la futura, al final del periodo de

diseño.

Para áreas de drenaje que incluyan subáreas con coeficientes de escorrentía

diferentes, el valor de C representativo del área debe calcularse como el promedio

ponderado con las respectivas áreas.

C

C A

A

(D.4.2)

Para la estimación de C existen tablas de valores y fórmulas, algunas de las cuales

se presentan en la tabla D.4.5 como guía para su selección. La adopción de

determinados valores debe estar justificada.



TABLA D.4.5

Coeficiente de escorrentía o impermeabilidad

Tipo de superficie C

Cubiertas 0,75-0,95

Pavimentos asfálticos y superficies de concreto 0,70-0,95

Vías adoquinadas 0,70-0,85

Zonas comerciales o industriales 0,60-0,95

Residencial, con casas contiguas, predominio de zonas duras 0,75

Residencial multifamiliar, con bloques contiguos y zonas duras entre éstos 0,60-0,75

Residencial unifamiliar, con casas contiguas y predominio de jardines 0,40-0,60

Residencial, con casas rodeadas de jardines o multifamiliares

apreciablemente separados

0,45

Residencial, con predominio de zonas verdes y parques-cementerios 0,30

Laderas sin vegetación 0,60

Laderas con vegetación 0,30

Parques recreacionales 0,20-0,35

Se asume un C=0.75 lo que corresponde a “Residencial, con casas contiguas,

predominio de zonas duras”

4.3.4 VELOCIDAD MÍNIMA

Las aguas lluvias transportan sólidos que pueden depositarse en los colectores si el

flujo tiene velocidades reducidas. Por lo tanto, debe disponerse de una velocidad

suficiente para lavar los sólidos depositados durante periodos de caudal bajo. Para

esto se establece la velocidad mínima como criterio de diseño. La velocidad

mínima real permitida en el colector es 0,75 m/s para el caudal de diseño.

En cada tramo debe verificarse el comportamiento autolimpiante del flujo, para lo

cual es necesario utilizar el criterio de esfuerzo cortante medio. Se establece, por lo

tanto, que el valor del esfuerzo cortante medio sea mayor o igual a 3,0 N/m2 (0,3

Kg/m2) para el caudal de diseño, y mayor o igual a 1,5 N/m2 (0,15 Kg/m2) para el

10% de la capacidad a tubo lleno.



La DSPD y la Junta Técnica Asesora del Reglamento deben establecer los

mecanismos, procedimientos y metodologías para la revisión, actualización y

aceptación de los valores apropiados de velocidades mínimas permisibles para

propósitos de diseño de sistemas de recolección y evacuación de aguas pluviales.

4.3.5 VELOCIDAD MÁXIMA

Los valores máximos permisibles para la velocidad media en los colectores

dependen del material, en función de su sensibilidad a la abrasión. Los valores

adoptados deben estar plenamente justificados por el diseñador en términos de la

resistencia a la abrasión del material, de las características abrasivas de las aguas

lluvias, de la turbulencia del flujo y de los empotramientos de los colectores. Valores

típicos de velocidad máxima permisible para algunos materiales se presentan en la

tabla D.4.8. Valores superiores requieren una justificación técnica y aprobación de

la empresa prestadora del servicio.

TABLA D.4.8

Velocidades máximas permisibles

Tipo de material V (m/s)

Ladrillo común 3,0

Ladrillo vitrificado y

gres

5,0

Concreto 5,0

PVC 10,0

La DSPD a través de la Junta Técnica Asesora del Reglamento debe establecer los

mecanismos, procedimientos y metodologías para la revisión, actualización y

aceptación de los valores apropiados de la velocidad máxima permisible para

propósitos de diseño de sistemas de recolección y evacuación de aguas lluvias.



4.3.6 PENDIENTE MÍNIMA

El valor de la pendiente mínima del colector debe ser aquel que permita tener

condiciones de autolimpieza, de acuerdo con los criterios del literal 0.

4.3.7 PENDIENTE MÁXIMA

El valor de la pendiente máxima admisible es aquella para la cual se tenga una

velocidad máxima real, según el literal 0.



5.0 PARAMETROS DE DISEÑOS

Los parámetros de diseños a tomar para el cálculo del canal de aguas lluvias se

resumen en la siguiente tabla:

NOMBRE DEL PROYECTO: EVACUACION DE AGUAS PLUVIALES DE LA PVIMENTACION DE

LA VIA UBICADA EN LA CARRERA LA CARRERA 25 ENTRE LA CALLE 1 HASTA LA

DUAGONAL 2E

N° PARÁMETRO/CRITERIO/CARACTERISTICA Valor Valor a

tomar

Referencia

RAS 2000

1 Área de Drenaje (ha) 0,35 0,35 D.4.3.1

2 Caudal de diseño (L/S) 130 D.4.3.2

3 Curvas IDF IDEAM IDEAM D.4.3.3

4 Intensidad de Precipitación (mm/hora) 180 180 D.4.3.5

5 Coeficiente de escorrentía 0,70-0,95 0,95 Tabla D.4.5

6 Velocidad Mínima (m/s) 0,75 0,75 D.4.3.10

7 Pendiente Mínima 0.10% D.4.3.12

i = 180mm/hora = 0,18m/hora = (0,18m3/m2)/3600s = (180 L/m2)/3600s

i = (0,0500L/s)/m2 =500 L/s / Ha



6. MEMORIAS DE CALCULOS

A continuación se ilustra la memoria de cálculos de las obras de evacuación de

aguas lluvias

6.1 COTAS TOPOGRAFICAS Y TABLAS DE DISEÑO DE CANA LATERAL 1

Para el diseño de la cuneta lateral se usó el programa de diseño

http://ponce.sdsu.edu/canalenlinea01.php.

longitud Pendiente

Inicial Final Inicial Final Inicial Final

m.s.n.m. m.s.n.m. m m m.s.n.m. m.s.n.m.

K0+000 20 0,20% 13,66 13,65 0,2 0,23 13,46 13,42

K0+020 20 0,20% 13,65 13,64 0,23 0,26 13,42 13,38

K0+040 20 0,20% 13,64 13,63 0,26 0,29 13,38 13,34

K0+060 20 0,20% 13,63 13,63 0,29 0,33 13,34 13,3

K0+080 20 0,20% 13,63 13,62 0,33 0,36 13,3 13,26

K0+100 20 0,20% 13,62 13,61 0,36 0,39 13,26 13,22

K0+120 20 0,20% 13,61 13,6 0,39 0,42 13,22 13,18

K0+140 20 0,20% 13,6 13,59 0,42 0,45 13,18 13,14

K0+160 20 0,20% 13,59 13,59 0,45 0,49 13,14 13,1

K0+180 20 0,20% 13,59 13,58 0,49 0,52 13,1 13,06

K0+200 20 0,20% 13,58 13,57 0,52 0,55 13,06 13,02

K0+220 20 0,20% 13,57 13,56 0,55 0,58 13,02 12,98

K0+240 20 0,20% 13,56 13,54 0,58 0,6 12,98 12,94

K0+260 20 0,20% 13,54 13,46 0,6 0,56 12,94 12,9

K0+280 20 0,20% 13,46 13,34 0,56 0,48 12,9 12,86

K0+300 20 0,20% 13,34 13,23 0,48 0,41 12,86 12,82

K0+320 20 0,20% 13,23 13,11 0,41 0,33 12,82 12,78

K0+340 20 0,20% 13,11 13,06 0,33 0,32 12,78 12,74

K0+360 20 0,20% 13,06 13,12 0,32 0,42 12,74 12,7

K0+380 20 0,20% 13,06 13,23 0,36 0,57 12,7 12,66

K0+400 20 0,20% 13,12 13,25 0,46 0,63 12,66 12,62

DISEÑO DE CANAL LATERAL 1

DESCRIPCION ABSISA

Cota Rasante Profundidad a batea Cota Batea

m %

Ca

na

l La

tera

1

CANAL REVESTIDO EN CONCRETO 3.000 PSI

ANGULO DE INCLINACION DE90ª

Yn

SECCION RECTANGULAR

ANCHO SECCION DE 0.30M

http://ponce.sdsu.edu/canalenlinea01.php


longitud

K0+000 20 0,20% 0,096 0,75 500 0,036 0,8 1 0,012 0,071 0,582 0,726

K0+020 20 0,20% 0,192 0,75 500 0,072 0,8 1 0,012 0,107 0,739 0,761

K0+040 20 0,20% 0,288 0,75 500 0,108 0,8 1 0,012 0,137 0,844 0,781

K0+060 20 0,20% 0,384 0,75 500 0,144 0,8 1 0,012 0,162 0,925 0,794

K0+080 20 0,20% 0,48 0,75 500 0,18 0,8 1 0,012 0,184 0,992 0,804

K0+100 20 0,20% 0,576 0,75 500 0,216 0,8 1 0,012 0,205 1,049 0,812

K0+120 20 0,20% 0,672 0,75 500 0,252 0,8 1 0,012 0,224 1,098 0,818

K0+140 20 0,20% 0,768 0,75 500 0,288 0,8 1 0,012 0,242 1,143 0,823

K0+160 20 0,20% 0,864 0,75 500 0,324 0,8 1 0,012 0,259 1,183 0,828

K0+180 20 0,20% 0,96 0,75 500 0,36 0,8 1 0,012 0,275 1,22 0,832

K0+200 20 0,20% 1,056 0,75 500 0,396 0,8 1 0,012 0,29 1,253 0,836

K0+220 20 0,20% 1,152 0,75 500 0,432 0,8 1 0,012 0,304 1,285 0,84

K0+240 20 0,20% 1,248 0,75 500 0,468 0,8 1 0,012 0,318 1,314 0,843

K0+260 20 0,20% 1,344 0,75 500 0,504 0,8 1 0,012 0,332 1,342 0,846

K0+280 20 0,20% 1,44 0,75 500 0,54 0,8 1 0,012 0,345 1,368 0,848

K0+300 20 0,20% 1,536 0,75 500 0,576 0,8 1 0,012 0,357 1,393 0,851

K0+320 20 0,20% 1,632 0,75 500 0,612 0,8 1 0,012 0,37 1,416 0,853

K0+340 20 0,20% 1,728 0,75 500 0,648 0,8 1 0,012 0,381 1,438 0,855

K0+360 20 0,20% 1,824 0,75 500 0,684 0,8 1 0,012 0,393 1,46 0,857

K0+380 20 0,20% 1,92 0,75 500 0,72 0,8 1 0,012 0,404 1,48 0,859

K0+400 20 0,20% 2,016 0,75 500 0,756 0,8 1 0,012 0,415 1,5 0,861

Yn (m) N FROUD

m

Ca

na

l La

tera

1

I (L.S/HA) Q (m3/S)ANCHO DE

FONDO

PENDIENTE

DE LADO ZN MANING

VEL MEDIA

(M/S)

C(coeficien

te de

Infiltracion)

DESCRIPCION ABSISA PendienteAREA

AFERENTE

DISEÑO DE SISTEMA DE EVACUACION DE AGUAS PLUVIALES DE LA PAVIMENTACION DE LA VIA UBICADA EN LA CARRERA 25 ENTRE LA CALLE 1 HASTA LA

DIAGONAL 2E BARRIO MOGAMBO MONTERIA

Cota

Rasante Cota Batea

Inicial Inicial

m.s.n.m. m.s.n.m.

K0+000 13,66 13,46

K0+020 13,65 13,42

K0+040 13,64 13,38

K0+060 13,63 13,34

K0+080 13,63 13,3

K0+100 13,62 13,26

K0+120 13,61 13,22

K0+140 13,6 13,18

K0+160 13,59 13,14

K0+180 13,59 13,1

K0+200 13,58 13,06

K0+220 13,57 13,02

K0+240 13,56 12,98

K0+260 13,54 12,94

K0+280 13,46 12,9

K0+300 13,34 12,86

K0+320 13,23 12,82

K0+340 13,11 12,78

K0+360 13,06 12,74

K0+380 13,06 12,74

K0+400 13,12 12,7

ABSISA

12,2

12,4

12,6

12,8

13

13,2

13,4

13,6

13,8

CO

TAS

Absisas

Perfil del Canal lateral 1

Cota Rasante Cota Batea

6.2 COTAS TOPOGRAFICAS Y TABLAS DE DISEÑO DE CANAL LATERAL 2



longitud Pendiente



K0+580 20 0,20% 13,6 13,55 0,2 0,19 13,4 13,36

K0+560 20 0,20% 13,55 13,49 0,19 0,17 13,36 13,32

K0+540 20 0,20% 13,49 13,43 0,17 0,15 13,32 13,28

K0+520 20 0,20% 13,43 13,37 0,15 0,13 13,28 13,24

K0+500 20 0,20% 13,37 13,3 0,13 0,1 13,24 13,2

K0+480 20 0,20% 13,3 13,24 0,1 0,08 13,2 13,16

K0+460 20 0,20% 13,24 13,18 0,08 0,06 13,16 13,12

K0+440 20 0,20% 13,18 13,19 0,06 0,11 13,12 13,08

K0+420 20 0,20% 13,19 13,25 0,11 0,21 13,08 13,04

K0+400 box culvert 20 0,20% 13,25 13,23 0,21 0,23 13,04 13

%

Ca

na

l La

tera

2


DESCRIPCION ABSISA


m



Yn

SECCION RECTANGULAR




longitud

K0+580 20 0,20% 0,096 0,75 500 0,036 0,8 1 0,012 0,071 0,582 0,726

K0+560 20 0,20% 0,192 0,75 500 0,072 0,8 1 0,012 0,107 0,739 0,761

K0+540 20 0,20% 0,288 0,75 500 0,108 0,8 1 0,012 0,137 0,844 0,781

K0+520 20 0,20% 0,384 0,75 500 0,144 0,8 1 0,012 0,162 0,925 0,794

K0+500 20 0,20% 0,48 0,75 500 0,18 0,8 1 0,012 0,184 0,992 0,804

K0+480 20 0,20% 0,576 0,75 500 0,216 0,8 1 0,012 0,205 1,049 0,812

K0+460 20 0,20% 0,672 0,75 500 0,252 0,8 1 0,012 0,224 1,098 0,818

K0+440 20 0,20% 0,768 0,75 500 0,288 0,8 1 0,012 0,242 1,143 0,823

K0+420 20 0,20% 0,864 0,75 500 0,324 0,8 1 0,012 0,259 1,183 0,828

K0+400 20 0,20% 0,96 0,75 500 0,36 0,8 1 0,012 0,275 1,22 0,832

Yn (m)C

an

al La

tera

2

VEL MEDIA

(M/S)N FROUD

m

C(coeficien

te de

Infiltracion)


FONDO

PENDIENTE

DE LADO ZN MANING

AREA

AFERENTEDESCRIPCION ABSISA Pendiente

Cota

Rasante Cota Batea

Inicial Final

m.s.n.m. m.s.n.m.

K0+580 13,6 13,4

K0+560 13,55 13,36

K0+540 13,49 13,32

K0+520 13,43 13,28

K0+500 13,37 13,24

K0+480 13,3 13,2

K0+460 13,24 13,16

K0+440 13,18 13,12

K0+420 13,19 13,08

K0+400 box culvert13,25 13,04

ABSISA

12,7

12,8

12,9

13

13,1

13,2

13,3

13,4

13,5

13,6

13,7

K0+580 K0+560 K0+540 K0+520 K0+500 K0+480 K0+460 K0+440 K0+420 K0+400 boxculvert

Perfil Canal Lateral 2


6.3 COTAS TOPOGRAFICAS Y TABLAS DE DISEÑO DE CANA LATERAL 3




longitud Pendiente



K0+580 20 0,20% 13,55 13,6 0,2 0,29 13,35 13,31

K0+600 20 0,20% 13,6 13,6 0,29 0,33 13,31 13,27

K0+620 20 0,20% 13,6 13,6 0,33 0,37 13,27 13,23

K0+640 20 0,20% 13,6 13,58 0,37 0,39 13,23 13,19

K0+660 20 0,20% 13,58 13,56 0,39 0,41 13,19 13,15

K0+680 20 0,20% 13,56 13,55 0,41 0,44 13,15 13,11

K0+700 20 0,20% 13,55 13,59 0,44 0,52 13,11 13,07

K0+720 20 0,20% 13,59 13,68 0,52 0,65 13,07 13,03

K0+725 box culvert 5 0,20% 13,68 13,68 0,65 0,66 13,03 13,02

%

Ca

na

l La

tera

l 3

DESCRIPCION ABSISA


m



Yn

SECCION RECTANGULAR




longitud

K0+580 20 0,30% 0,096 0,75 500 0,036 0,8 1 0,012 0,071 0,582 0,726

K0+600 20 0,30% 0,192 0,75 500 0,072 0,8 1 0,012 0,107 0,739 0,761

K0+620 20 0,30% 0,288 0,75 500 0,108 0,8 1 0,012 0,137 0,844 0,781

K0+640 20 0,30% 0,384 0,75 500 0,144 0,8 1 0,012 0,162 0,925 0,794

K0+660 20 0,20% 0,48 0,75 500 0,18 0,8 1 0,012 0,184 0,992 0,804

K0+680 20 0,20% 0,576 0,75 500 0,216 0,8 1 0,012 0,205 1,049 0,812

K0+700 20 0,20% 0,672 0,75 500 0,252 0,8 1 0,012 0,224 1,098 0,818

K0+720 20 0,20% 0,768 0,75 500 0,288 0,8 1 0,012 0,242 1,143 0,823

K0+725 box culvert 5 0,20% 0,864 0,75 500 0,324 0,8 1 0,012 0,259 1,183 0,828

N FROUDm

Ca

na

l La

tera

l 3

Yn (m)

C(coeficien

te de

Infiltracion)


FONDO

PENDIENTE

DE LADO ZN MANINGDESCRIPCION ABSISA Pendiente

AREA

AFERENTE

VEL MEDIA

(M/S)

Cota

Rasante Cota Batea

Inicial Final

m.s.n.m. m.s.n.m.

K0+580 13,55 13,35

K0+600 13,6 13,31

K0+620 13,6 13,27

K0+640 13,6 13,23

K0+660 13,58 13,19

K0+680 13,56 13,15

K0+700 13,55 13,11

K0+720 13,59 13,07

K0+725 box culvert13,68 13,03

ABSISA

12,712,812,9

1313,113,213,313,413,513,613,7

K0+580 K0+560 K0+540 K0+520 K0+500 K0+480 K0+460 K0+440 K0+420 K0+400 boxculvert

Perfil Canal Lateral 3


6.4 DISEÑO DE BOX CULVERT 1

Teniendo en cuenta las consideraciones anteriores se hace necesario para el

sistema de evacuación de aguas pluviales la construcción de tres (3) Box Culvert.

Los cuales se diseñaron teniendo en cuenta los parámetros del estudio de la Fuente

pluvial de Montería.

Box Culvert K0 + 400: Diseñado lateralmente sobre la cuneta lateral

Box Culvert K0 + 420: Diseñado Transversalmente sobre la cuneta lateral,

adicional recoge las aguas de la calle 3E con la calle 24.

BOX CULTVER L=9.6m A=1,6 m P=0.60m K0+400

Yn

BOX CULTVER L=11.64m A=4.99m P=1.3m K0+420

Yn

Box Culvert K0 + 725: Diseñado lateralmente sobre la cuneta lateral

Yn


longitud Pendiente



VOX CULTVER K0+400 9,92 0,20% 13,23 13,23 0,82 0,66 12,48 12,44 0,20% 2,52 0,75 500 0,945 1,6 1 0,012 0,33 1,484

longitud Pendiente



VOX CULTVER K0+420 11,5 0,40% 13,25 13,25 1,4 1,446 11,85 11,804 0,20% 13,85 4,99 1 0,012 0,963 2,9581,053

longitud Pendiente



VOX CULTVER K0+725 15,00 0,40% 13,5 13,5 1,4 1,46 12,1 12,04 0,40% 12,608 9,00 1 0,012 0.57 3.278 1,446

N FROUD

DISEÑO DE BOX CULTVERT TRANSVERSAL K0+725

DESCRIPCION ABSISA


Pendiente Q (m3/S)ANCHO DE

FONDO

PENDIENTE

DE LADO ZN MANING Yn (m)

VEL MEDIA

(M/S)m %

Yn (m)

N FROUD

DISEÑO DE BOX CULTVERT LONGITUDINAL K0+400

Cota Rasante Profundidad a batea Cota BateaPENDIENTE

DE LADO ZN MANING

VEL MEDIA

(M/S)


FONDO

PENDIENTE

DE LADO ZN MANING

VEL MEDIA

(M/S)

ANCHO DE

FONDO

PendienteAREA

AFERENTE

C(coeficien

te de

Infiltracion)

Pendiente Q (m3/S)

DESCRIPCION ABSISA


m %

%

DISEÑO DE BOX CULTVERT TRANSVERSAL K0+420

mDESCRIPCION ABSISA Yn (m)

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

A continuación se presentan las conclusiones y recomendaciones derivadas de los

análisis hidrológicos e hidráulicos realizados:

Las áreas de drenaje se asignaron teniendo en cuenta el plan de

Ordenamiento Territorial del Municipio. Contemplando los usos Actuales y

futuros del suelo.

La modelación hidráulica se revisa contemplando las pendientes del diseño

geométrico de la Vía.

Las secciones hidráulicas Proyectadas son eficiente para los caudales de

diseño determinados por el método racional y para los periodos de retornos

estipulados anteriormente.

En las intersecciones viales se contemplaron la construcción de Tapa

cunetas con el fin de no afectara la movilidad de la zona y la entrada de

residuos a las cunetas.

Se debe realizar mantenimientos Preventivos y Correctivos a las Obras

proyectadas y a las existentes, con el fin de que la acumulación de residuos

no afecte su capacidad hidráulica y genere encharcamiento o

desbordamientos.

A todas las estructuras proyectadas se les debe proveer un doble filtro

conformado por geotextil y una capa de material granular (arena o grava)

de 0.10 m de espesor.

MARCO TOLEDO BOLIVAR

ING. CIVIL

T.P 22202090741COR

ANEXO PLANOS

N

TAPA CUNETA EN CONCRETOPROYECTADA

CUNETA PROYECTADA ENCONCRETO b=0.80m S=0.20%


























N


SECCION RECTANGULAR



Yn


Yn

Yn

BOX CULTVER L=9.6m A=1,6 m P=0.60m K0+400

K0+

000

K0+

020

K0+

040

K0+

060

K0+

080

K0+

100

K0+

120

K0+

140

K0+

160

K0+

180

K0+

200

K0+

220

K0+

240

K0+

260

K0+

280

K0+

300

K0+

320

K0+

340

K0+

360

K0+

380

K0+

400

K0+

420

12.7

12.8

12.9

13.0

13.1

13.2

ABCISAS

COTAS

13.3

13.4

13.5

13.6

BO

X C

UL

TV

ER

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

CANAL LATERAL 1- COTA BATEA


Yn

12.6

12.5

12.3

12.2

12.0

11.9

BO

X C

. 2

K0+

580

K0+

560

K0+

540

K0+

520

K0+

500

K0+

480

K0+

460

K0+

440

K0+

420

K0+

400

K0+

380

12.7

12.8

12.9

13.0

13.1

13.2

ABCISAS

COTAS

13.3

13.4

13.5

13.6

BO

X C

UL

VE

RT

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

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O C

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O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

FO

ND

O C

AN

AL

CANAL LATERAL 2 - COTA BATEA

K0+

580

K0+

600

K0+

620

K0+

640

K0+

660

K0+

680

K0+

700

K0+

720

K0+

740

12.0

12.5

13.0

13.1

13.2

ABCISAS

COTAS

13.3

13.4

13.5

13.6

BO

X C

UL

TV

ER

T

FO

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O C

AN

AL

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FO

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O C

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AL

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O C

AN

AL

CANAL LATERAL 3 - COTA BATEA

12.4

12.5

12.6

12.1

12.2

12.3

BO

X C

. 2

11.0

11.5

BO

X C

. 3

diseÑo de sistema de evacuacion de aguas pluviales de …

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