Descripción: MEMORIA DESCRIPCTIVA DRENAJE PIURA, DREANJE PLUVIAL PIURA, PROBLEMATICA PLUVIAL, MANEJO DE AGUAS PLUVIALES, SOLUCION A DRENAJE, FENOMENO DEL NIÑO
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Descripción: Memoria de cálculo de drenaje pluvial en Vips Minatitlán
Descripción: DISEÑO DEL PAVIMENTO RÍGIDO Y DRENAJE PLUVIAL PARA UN SECTOR DE LA ALDEA SANTA MARÍA CAUQUE, DEL MUNICIPIO DE SANTIAGO SACATEPÉQUEZ, SACATEPÉQUEZ
La construcción de edificaciones ya sean de la industria o domésticas, debe de llevar tuberías para drenaje sanitario y pluvial. Este tipo de tuberías son especiales ya que tienen distintos …Descripción completa
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Analisis de precios unitarios de drenaje pluvialDescripción completa
apuntes de drenaje urbano
Diseño Mejorado de Alcantarillas de Drenaje Pluvial en CarreterasDescripción completa
Descripción: Manual de Drenaje de Minísterio de Obras Públicas Venezolano
Manual de Drenaje de Minísterio de Obras Públicas Venezolano
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MANUAL PARA PARA DISEÑO DE REDES DE DRENAJE PLUVIAL P LUVIAL Contenido: A) 1.- Antecedentes B) Parte primera--- Anáisis! o o o o o o o
1- Teoría
2.- Hidrología. 3.- El escurrimiento superficial. 4.- eterminaci!n de caudales. ".- E#emplo de An$lisis. %.- An$lisis simplificado. &.- eterminaci!n de 'idrología de un lugar( por comparaci!n con ecuaciones de onterre*.
C) Parte se"#nda! Dise$% &idrá#ic%! &idrá#ic% ! o o
+e eliminaron gr$ficas de tu,erías * canales 2.- odelos a escala.
) arte tercera: E/E01 de +olucion de drena#e pluial para un fraccionamiento.. --cancelado E) Bi,liografía. Autor: ng. a5l Cadena Cepeda ------Enero de 667
E0 E8A/E 09A0 A) .- Antecedentes: Antecedentes: El presente manual contiene los elementos ,$sicos para el dise;o de las redes de drena#e drena#e pluial( para la ueridos para la metodología metodología e?puesta( son a>uellos del niel profesional del ngeniero Ciil( * es a ese p5,lico( a >uien est$ dirigido el presente estudio. 0a nomenclatura empleada en ecuaciones * ta,las es definida en el ap@ndice A. Con o,#eto de 'acer m$s mane#a,les las operaciones num@ricas( se 'a empleado un sistema de unidades 'í,rido( el cual es e?puesto en el mismo ap@ndice A.
APENDI'E A! .........NOMEN'LA(URA ) UNIDADES L * LON+I(UD LON+I(UD DE LA 'UEN'A ! metr%s , * +AS(O EN LI(ROS POR SE+UNDO ' * 'OEI'IEN(E DE ES'URRIMIEN(O SIN UNIDADES I * IN(ENSIDAD DE LA LLUVIA EN cm/0%ra A * AREA DRENADA EN &E'(AREAS a * AREA DE LA SE''IN &IDR2ULI'A EN m3 * RE'UEN'IA DE PRESEN(A'IN PRESEN(A'IN DE LA LLUVIA M24IMA EN AÑOS
tc * (IEMPO DE ES'URRIMIEN(O SUPERI'IAL O (IEMPO DE 'ON'EN(RA'IN EN min#t%s t * (IEMPO DE DURA'IN DE LA LLUVIA EN MINU(OS 5 * VELO'IDAD DE LUJO DEL A+UA EN m/se". 0 * AL(URA DEL (IRAN(E DEL A+UA EN cm. R * RADIO &IDR2ULI'O EN metr%s. N * 'OEI'IEN(E DE MANNIN+ SIN UNIDADES. P * PENDIEN(E DEL (ERRENO EN VALOR A6SOLU(O. 7% * 'OEI'IEN(E DEL (IEMPO DE 'ON'EN(RA'IN SIN UNIDADES. S * PENDIEN(E DEL 'ANAL O (U6ER8A EN VALOR VALOR A6SOLU(O. D * DI2ME(RO DE (U6ER8A EN metr%s! Re * N9MERO DE RE)NOLDS SIN UNIDADES. v=
'OEI'IEN(E DE VIS'OSIDAD EN m3/se".!
E * ES'ALA SIN UNIDADES. 5 n s t 5 * UN'IONES SIN UNIDADES. ,m * +AS(O DEL MODELO EN itr%s/se". ,P * +AS(O DEL PRO(O(IPO EN itr%s/se". Np * 'OE. MANNIN+ PARA EL PRO(O(IPO SIN UNIDADES Nm * 'OE. MANNIN+ PARA EL MODELO SIN UNIDADES.
ANALISIS. 0a secci!n de an$lisis( presenta los procedimientos para determinar los caudales pluiales >ue se presentan en cual>uier punto de un predio anali
0os datos necesarios para la o,tenci!n de esos gastos( son los siguientes: • •
0a topografía del terreno El uso futuro del suelo. En esta secci!n( se dan los mecanismos m ecanismos para o,tener los alores de los coeficientes * dem$s par$metros >ue permitan la determinaci!n de los caudales ,uscados. Toda la informaci!n a>uí presentada es de uso p5,lico * 'a sido cote#ada * compro,ada en numerosos pro*ectos durante los 5ltimos 3 a;os. Entre los m5ltiples dise;os >ue se 'an fincado en este manual( m anual( se encuentra el pro*ecto del drena#e pluial de la ciudad de onterre* 8.0 .
0as ecuaciones de 'idrología( así como las de los tiempos de escurrimiento so,re el terreno * todas las gr$ficas relatias a esos par$metros( fueron generadas por la inestigaci!n personal personal del autor de este manual. El autor de este manual( acepta >ue el uso de su inestigaci!n sea p5,lico * sin solicitar regalías o compensaci!n econ!mica alguna por ese efecto. Con la saledad de mencionarse la fuente( en todos los pro*ectos en >ue emplee total o parcialmente( la documentaci!n documentaci!n a>uí presentada.
La te%r:a de dise$% de as redes de drena;e P#5ia. +i nos paramos un momento ,a#o la lluia( * ponemos una pro,eta frente a nosotros( notaremos >ue @sta se llena de agua. 0a cantidad >ue se almacena en ella( depende del tiempo >ue la tengamos ,a#o la lluia. +i el recipiente tiene una entrada entrada de un centímetro cuadrado( cuadrado( el ol5men recolectado es cm3 cm2( lo >ue nos proporciona unidades de: cm. El segundo par$metro >ue nos interesa( es el ol5men lloido por unidad de tiempo( en cm/ 0%ra. A este par$metro se le denomina. ntensidad de la lluia. A'ora ,ien( si medimos la cantidad cantidad de lluia >ue se o,tiene o,tiene en un tiempo tn( tn( * o,tenemos la relaci!n ol5men tn( tendremos la informaci!n de intensidad de lluia( para el tiempo tn. Este alor se denomina: denomina: ntensidad de lluia promedio( para el tiempo tn. E?iste otro par$metro( el cual es el de la intensidad instantanea de la lluia( para el tiempo tn. Este alor alor se refiere al diferencial de el ol5men lloido( entre el diferencial del tiempo( en el momento de la medici!n. instantanea instantanea ddt tiemp tn.
* corresponde al caudal de lluia reci,ido( en el
Este par$metro no se emplea en los c$lculos de 'idrología o 'idr$ulica( del drena#e pluial. El ingeniero pro*ectista puede 'acer caso omiso de esta 5ltima ecuaci!n. En este manual la empleamos 5nicamente para 'acer la #ustificaci!n te!rica te!rica del m@todo racional de dise;o. dise;o.
Cuando se 'aga menci!n en este manual( de la intensidad de la lluia( o de la intensidad de lluia m$?ima( nos referimos a los alores promedios de las mismas( * nunca a los alores instantaneos. +i o,tenemos los alores de los olumenes lloidos( para tiempos de cero a una 'ora( en interalos de cinco minutos. D calculamos la intensidad promedio) de la lluia( tendremos la informaci!n ,$sica para di,u#ar la gr$fica: ntensidad- tiempo de duraci!n( duraci!n( de la lluia. En las a,sisas colocamos los tiempos( * en las ordenada los alores calculados de las intensidades promedio. +i colocamos un em,udo ,a#o la lluia( notaremos >ue el caudal >ue sale de @l( es proporcional a le intensidad instant$nea de la lluia. +i el em,udo tiene una entrada de un cm2( el gasto de salida ser$ e?actamente igual al alor de la intensidad instant$nea de la lluia( en cm3seg. A primera ista parece parece >ue para o,tener o,tener el caudal caudal >ue escurre escurre en una cuenca( re>ueriremos los alores de la intensidad instant$nea de la lluia. ero no es así. Consideremos a'ora una cuenca totalmente impermea,le( de dimensiones( " metros de largo por metros de anc'o. +upongamos >ue en el parteaguas se encuentra el punto A. parte mas ,a#a( el punto B.
* en la
8osotros deseamos sa,er el caudal en el punto B( por efecto de una lluia. +upongamos adem$s >ue el agua >ue escurre por el terreno tarda 3 minutos en recorrer toda la cuenca( desde A( 'asta B. e,emos sa,er tam,i@n >ue las lluias comienue el tiempo pasa an disminu*endo de intensidad. Consideremos >ue el agua >ue pasa por B( est$ en proporci!n de la intensidad de la lluia * el $rea drenada. A'ora ,ien( en en el tiempo cero no e?iste gasto gasto >ue pase por el punto B.
A los cinco minutos minutos de 'a,er comenue;a de la cuenca. ues el agua >ue ca*! en A( * en la ma*or parte de la cuenca iene a5n en tr$nsito * no 'a pasado por B. 0a cuenca est$ aportando en ese caso una fracci!n mu* pe>ue;a de su $rea de captaci!n. El momento mas desfaora,le es e?actamente a los 3 minutos de 'a,er comenue sucede en el punto B( a los treinta minutos de 'a,er comenue recorri! el terreno desde el punto A( est$ llegando retrasada * corresponde a la lluia de intensidad en tiempo T segundos. ara determinar el caudal( tendremos >ue 'acer una suma de cada segmento de la cuenca ( multiplicado por la intensidad instant$nea( instant$nea( en funci!n del tiempo >ue se tarda el agua en llegar desde ese segmento( al punto B. D esto esto es mu* la,orioso. Es por ello >ue optamos por un m@todo mas sencillo( al >ue se le denomina Raci%na. En este m@todo se emplean los alores de las intensidades promedio de la lluia( * el $rea drenada total * sin sectoriue 'emos medido los alores alores de intensidad promedio( para la lluia m$?ima >ue se presenta cada 2 a;os. 0os alores >ue se registran en onterre*( son los siguientes. para dt "minutos "minutos 2 'ora. 'ora.
Tiempo
min
"
"
2
2"
3
olumen medido
cm
2.73
4.&
"."
%.
%.&6
&."
iferencial de ol.
cm
2.73
.34
.67
.7"
.&6
.&
dt
cm 'r 34.
%.7
.&%
.2
6.47
7."2
cm 'r 34.
2".
2.%
7.
%.3
".
ol tiemp.tot. tiemp.tot.
Intens. media
+i consideramos >ue en el e#emplo anterior( el alor de los caudales aportados por el punto A( corresponden al tiempo t( con un alor de ddt 34 cm'r. D los del punto B( para T2 3 min( con ddt 7."2 cm'r. odríamos suponer >ue el alor promedio en la cuenca( es el >ue corresponde a T " minutos. +in em,argo( la ma*oría de la cuencas tiene un $rea ma*or del lado del parteaguas >ue de la descarga( por lo >ue ser$ mas cercano a la realidad( suponer >ue el alor real del promedio es cuando se tiene un t 4F de T2. Gue en nuestro caso ser$ de 2 minutos( * >ue nos proporcionar$ una intensidad instant$nea ddt ) de " cm'r. nterpolando en la ta,la. ) A'ora ,ien( si en lugar de lo anterior( anterior( utiliue la intensidad de la lluia l luia promedio puede usarse en con#unto con la superficie drenada total( * el tiempo >ue tarda toda la cuenca en ser drenada( para o,tener el gasto m$?imo e?istente.
El m@todo racional( nos proporciona la ecuaci!n: asto ntensidad promedio ? +uperficie drenada ? Coeficiente C oeficiente de escurrimiento promedio de la cuenca. G ? A ? C onde la intensidad promedio( es la >ue corresponde al tiempo de duraci!n de la lluia tiempo de recorrido del agua( entre el parteaguas * el punto analiue: , * 3<.<= ' I A
para: G litrosseg. C coef. de escurrimiento en alor a,soluto. cm 'r. intensidad promedio de la lluia ) ara un tiempo T tiempo de recorrido del agua( entre el parteaguas * el punto anali
Ra> 'adena 'epeda.
3.- &idr%%":a! +i o,seramos la cantidad de agua lloida >ue se acumula en un espacio confinado e impermea,le( con una superficie 'oriue se presenta en un lapso de a;os( o,tendremos los siguientes resultados: (A6LA N% 1 (iemp% desde e inici% ..?????......At#ra ..?????......At#ra de a"#a en cent:metr%s @ 0 de a #5ia en min#t%s @ t 1B min#t%s...................... min#t%s.................................. ......................... .......................3. ..........3.C3 C3 cm. 3B min#t%s...................... min#t%s.................................. ......................... ........................ ...........3 3 cm. FB min#t%s...................... min#t%s.................................. ......................... ........................ ...........3C 3C cm. B min#t%s...................... min#t%s.................................. ......................... .......................G. ..........G.1= 1= cm. B min#t%s...................... min#t%s.................................. ......................?.. ..........?.........G.C< .......G.C< cm. GB min#t%s...................... min#t%s.................................. ......................... ...............?.....<.GB ..?.....<.GB cm.
Tomando en cuenta >ue el tirante de agua medido en centímetros ') es e>uialente al ol5men de agua lloido por unidad de superficie en cm3cm2)( a partir de la ta,la anterior podemos o,tener la intensidad promedio de la lluia i ). Este alor representa la cantidad de agua lloida en el lapso medido m edido * se e?presa en cm'ora. atos >ue se proporcionan en la ta,la 8I 2. 0os alores >ue 'emos calculado para la intensidad de la lluia( l luia( se refieren a una frecuencia de presentaci!n de a;os( pues nuestra medici!n se limit! a ese período. +i nuestra medici!n la 'acemos en todas la lluias ll uias >ue se presentan en un período de " a;os( o,seraremos >ue se registra un patr!n de comportamiento definido( definido( * >ue la lluia m$?ima en un pla
a;os( tiene intensidad ma*or >ue la lluia m$?ima en un pla
TAB0A 8o 2
A partir de los alores alores num@ricos >ue se 'an medido medido en la ciudad de onterre* * >ue se registran en la Ta,la no 3( se o,tiene a ec#aciHn de a #5ia ( para esa ciudad. TAB0A 81 3
Ecuaci!n 8I )
onde
ntensidad promedio de la lluia m$?ima en cm'ora. J Jrecuencia de presentaci!n de la lluia m$?ima en a;os t Tiempo de duraci!n de la lluia( en minutos. Esta ecuaci!n fu@ determinada por el autor de este manual( mediante el an$lisis de todas las lluias ocurridas entre 62% * 6%%. * se acepta como $lida en las reisiones oficiales por la l a SE'RE(AR8A DE DESARROLLO UR6ANO DEL ES(ADO ES(ADO DE N.L.
La rec#encia de presentaciHn de a #5ia de máima intensidad es #n parámetr% imp%rtante a empearse para a determinaciHn de %s ca#daes. A 'ON(INUA'IN LOS VALORES RE'OMENDADOS PARA DIEREN(ES PRO)E'(OS! (A6LA (A6LA N% N% VALORES DE RE'UEN'IA DE PRESEN(A'IN DE LA LLUVIA DE M24IMA IN(ENSIDAD IN(ENSIDAD A EMPLEARSE EN! USO DEL SUELO...............RE'UEN'IA EN AÑOS K%nas sin #raniar............ #raniar.......................... .................. .... a$%s o o o
8ota: de,ido al cam,io climatol!gico mundial( esta ta,la fu@ modificada en enero del 2(
3.- El escurrimiento superficial El caudal >ue flu*e so,re el terreno( * so,re las edificaciones es el aspecto m$s palpa,le del pro,lema pluial. +in em,argo este fen!meno es el menos estudiado * el m$s comple#o de analiuetas * mediciones K in situ K( para determinar determinar un modelo matem$tico matem$tico >ue represente represente al moimiento del agua so,re el terreno. 0os estudios realiue;as( especialmente en los casos de pendientes pronunciadas * cuando se presentan condiciones irregulares. Como pueden ser( la e?istencia de o,st$culos ur,anísticosL edificaciones * calles >ue no siguen la direcci!n del flu#o natural del agua. ara solucionar el autor de este manual se realiue se presentan en @ste capítulo. ismas >ue fueron empleadas para el dise;o del sistema de drena#e pluial de la ciudad de onterre*( en el a;o de 6%&. 0a e?actitud de las mencionadas mencionadas ecuaciones fu@ compro,ada mediante registros de caudales en los ductos construídos( durante un período de " a;os. Encontr$ndose diferencias m$?imas entre las magnitudes de los gastos pluiales( con los alores de dise;o del 2F. 0as aria,les m$s importantes >ue afectan los escurrimientos superficiales( son el coeficiente de escurrimiento * el tiempo de c concentraci!n( concentraci!n( aria,les >ue se representan con las letras:
tc.
*
3.. E0 C1EJCE8TE E E+C9E8T1 c) es la relaci!n del caudal >ue flu*e so,re el terreno( al caudal lloido. Este par$metro no de,e confundirse con el coeficiente de infiltraci!n( el cual no es empleado en nuestro estudio. 0os alores >ue se recomiendan para el coeficiente de escurrimiento son los siguientes:
Ta,la 8I " Coeficiente de escurrimiento: AG9E+ D /A8E+( con
7 B.3B B.3 B.3< B.FB
8ota: Clasificaci!n de densidad seg5n par$metros de +E91. ara $reas con uso del suelo mi?to o con pendientes aria,les( se de,er$ utii
3.2- ETE8ACO8 E0 AEA E8AA. 0a cuenca tri,utaria a un punto determinadoP a ( se o,tiene a partir de los planos de configuraci!n topogr$fica. topogr$fica. +e tra
3.3- E0 TE1 E C18CE8TAC18 tc) : Este par$metro se refiere al tiempo >ue tarda el agua en su recorrido entre dos puntos determinados( los cuales son: el e?tremo superior de la cuenca * el
punto donde se mide el gasto pluial. +i consideramos consideramos la cuenca >ue muestra la siguiente figura:
onde las curas de niel indican cam,ios de altura a cada " metros * la línea de flec'as muestra la direcci!n de flu#o de la ca;ada. El tiempo de concentraci!n se refiere a el lapso >ue transcurre para >ue el agua de lluia( transite desde el punto , al punto a . D ese alor es la suma del tiempo de escurrimiento so,re el terreno * dentro de canales * tu,erías( en caso de e?istir @stos. ara el caso de escurrimiento superficial sin canales * ductos)( se o,tiene mediante la ecuaci!n.
.3333
Mo 0 ) tc-----------------------."
) onde tc El tiempo de escurrimiento en minutos. 0 0ongitud de la cuenca en su ca;ada principal( en metros. endiente promedio de la cuenca( a lo largo de su ca;ada principal( en alor a,soluto. M o Jactor de escurrimiento.
0os factores de escurrimiento Mo) son: Ta,la 8I &
9so del suelo----------------------------------- M o terrenos sin ur,aniues * areas erdes...........................2" erdes...........................2" areas ur,ani
.- DeterminaciHn de ca#daes. +i consideramos la figura 8I 2 * pretendemos encontrar el gasto >ue llega al punto QaQ( ,a#o la lluia m$?ima >ue se presenta con una frecuencia de J " a;os( apreciaremos lo siguiente:
