CEPGDIE_201100177 (1)

1

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MANABÍ

CENTROS DE ESTUDIOS DE POSGRADO

TESIS Previa Obtención del Grado Académico de:

MAGÍSTER

EN CONSTRUCCIÓN DE OBRAS VIALES

TEMA: “ESTUDIO DE LAS CARACTERISTICAS CLIMÁTICAS Y TOPOGRÁFICAS QUE CONDICIONAN EL SISTEMA DE DRENAJE DE LA VÍA “Y” ELOY ALFARO – SAN ISIDRO”

AUTOR:

ING. RAÚL ALFREDO CABRERA SUÁREZ

TUTOR:

DR. ING. WIGBERTO SANCHEZ GONZALEZ

Portoviejo – Manabí – Ecuador

Año 2011

UNIVERSIDAD TÉCNICA CENTRO DE ESTUDIOS DE MANABÍ DE POSTGRADO

ESTUDIO DE LAS CARACTERISTICAS CLIMATICAS Y TOPOGRAFICAS QUE

CONDICIONAN EL SISTEMA DE DRENAJE DE LA VIA “Y” ELOY ALFARO -SAN ISIDRO

I

CERTIFICACION DEL TUTOR

El que suscribe Dr. Ing. Wigberto Sanchez Gonzalez en mi calidad de Tutor del trabajo de investigacion sobre el Tema “ESTUDIO DE LAS CARACTERISTICAS CLIMÁTICAS Y TOPOGRÁFICAS QUE CONDICIONAN EL SISTEMA DE DRENAJE DE LA VÍA “Y” ELOY ALFARO – SAN ISIDRO” del Ing. Civil Raúl Alfredo Cabrera Suarez, estudiante del Programa de MAESTRÍA EN CONSTRUCCION DE OBRAS VIALES, certifico que el Informe investigativo cumple con todos los requerimientos suficientes para ser sometido a la evaluación del Jurado Examinador que designe el Consejo Académico del Centro de Estudios de Posgrado.

Dr Ing Wigberto Sanchez Gonzalez

TUTOR




II

CENTRO DE ESTUDIOS DE POSGRADO

CERTIFICACIÓN DEL TRIBUNAL DE REVISIÓN Y EVALUACIÓN

TEMA: “ESTUDIO DE LAS CARACTERISTICAS CLIMÁTICAS Y TOPOGRÁFICAS QUE CONDICIONAN EL SISTEMA DE DRENAJE DE LA VÍA “Y” ELOY ALFARO – SAN ISIDRO”, cuyo autor es el Ing. Raúl Alfredo Cabrera Suárez

TESIS DE MAESTRÍA

Sometida a consideración del Tribunal de Seguimiento y Evaluación, Legalizada por el Honorable Consejo Directivo como requisito previo

a la obtención del título de: MAGISTER EN CIENCIAS DE LA INGENIERIA

MENCIÓN CONSTRUCCIÓN DE OBRAS VIALES Aprobado por:

Dr. Gonzalo Fundora. MIEMBRO DEL TRIBUNAL

MSc. Jessie Madrazo Bacallao MIEMBRO DEL TRIBUNAL




III

AUTORIA DE TESIS

El presente trabajo de investigación es de única y exclusiva

responsabilidad del autor:




IV

DEDICATORIA

A MIS PADRES

JOSE ALBERTO CABRERA ALVAREZ Y MARIA CLARA SUAREZ

EN GRATITUD POR LA HONESTA VIDA DE TRABAJO, BONDAD Y

AMOR QUE SIEMPRE PRODIGARON CON RESPONSABILIDAD Y

NOBLEZA EJEMPLAR, EN BENEFICIO DE SUS HIJOS, FAMILIARES

Y COMUNIDAD PORTOVEJENSE.

A MI ESPOSA

ALICIA CARMEN ALINA ALAVA ZAMBRANO

EN GRATITUD POR BRINDAR SUS CONSTANTES SENTIMIENTOS

DE AMOR FAMILIAR Y APOYO INCONDICIONAL A LOS

ESFUERZOS DEDICADOS A LA SUPERACION PROFESIONAL,

AMISTAD Y SERVICIO A LA COMUNIDAD.

A NUESTROS HIJOS: ARQ. CAROL ALICIA E INGS. RAUL ANTONIO Y JUAN JOSE CABRERA ALAVA, DERECK EGLY, SUS CONYUGES, HERMOSAS NIETAS Y BISNIETA CAMILITA.

EN GRATITUD POR LA FELICIDAD Y ORGULLO QUE PODEMOS

DISFRUTAR SUS PADRES FAMILIARES Y AMIGOS, AL SENTIRLOS

CRECER PLENOS DE BONDAD, HONESTIDAD, CARIÑO Y ÉXITOS

EN SU VIDA PROFESIONAL.




V

AGRADECIMIENTO

A LA UNIVERSIDAD TECNICA DE MANABI, POR PERMITIRME LA

OPORTUNIDAD DE PARTICIPAR DEL IMPORTANTE PROGRAMA

DE INVESTIGACION CIENTIFICA EN EL SECTOR DE LA

CONSTRUCCION VIAL

A LOS PROFESORES UNIVERSITARIOS DEL ECUADOR Y DEL

INSTITUTO SUPERIOR POLITECNICO JOSE ANTONIO ECHEVERRIA DE LA HABANA-CUBA- POR SUS PRODIGAS

ENSENANZAS, INTERCAMBIO DE EXPERIENCIAS Y

CONOCIMIENTOS CIENTIFICOS.

A MI TUTOR CUBANO, DR ING WIGBERTO SANCHEZ GONZALEZ,

POR SU VALIOSO TIEMPO Y DEDICACION EN LA DIRECCION DE

LA PRESENTE TESIS

A MIS COMPANEROS PARTICIPANTES DE LA MAESTRIA EN CONSTRUCCION DE OBRAS VIALES, POR LA DEMOSTRACION

DE AMISTAD Y CALIDAD HUMANA QUE COMPARTIMOS, Y QUE

NOS HIZO REVIVIR SENTIMIENTOS DE CONFRATERNIDAD QUE

SIEMPRE RECORDAREMOS.




VI

INDICE TEMATICO

ESTUDIO DE LAS CARACTERÍSTICAS CLIMÁTICAS Y TOPOGRÁFICAS QUE CONDICIONAN EL SISTEMA DE DRENAJE DE LA VÍA “Y” ELOY ALFARO – SAN ISIDRO

PRELIMINARES 1 Caratula 2 Certificación Del Tutor I 3 Certificación Del Tribunal II

4 Autoría De Tesis III 5 Dedicatoria IV 6 Agradecimiento V 7 Índice Temático VI

8 Resumen Ejecutivo IX 9 Executive Summary XI 9 Introducción XIII

CAPITULO I

Pág. 1. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN 1

1.1. Planteamiento del problema 3 1.1.1. Análisis crítico 4 1.1.2. Prognosis 5 1.2. Formulación del Problema a Investigar 7 1.2.1. Preguntas Directrices de Investigación 7 1.3. Delimitación del Problema 7 1.3.1. Campo 8 1.3.2. Area 8

1.3.3. Aspectos 8 1.3.4. Espacio 8 1.3.5. Tiempo 8




VII

1.4. Justificación 9

1.5. Objetivos 10 1.5.1. General 10 1.5.2. Específicos 10

CAPITULO II

2. MARCO TEORICO 11

2.1. Antecedentes investigativos 14 2.2. Fundamentación filosófica 33 2.3. Categorías Fundamentales: Variables 34 2.4. Fundamentación legal 35

2.5. Hipótesis y variables 35 2.6. Definición de Términos 37

CAPITULO III

3. MATERIAL Y MÉTODOS 40

3.1. Tipo de investigación 40 3.2. Población y muestra 41 3.3. Técnicas e Instrumentos de recolección

de datos 41

3.4. Levantamiento de la información 42

CAPITULO IV 4. RESULTADOS 44

4.1. Análisis de datos 44 4.2. Descripción de Resultados 57 4.3. Discusión de Resultados…ventajas




VIII

y desventajas 71

4.4. Verificación de Hipótesis 73

CAPITULO V 5. Conclusiones y Recomendaciones 75

5.1. Conclusiones 75 5.2. Recomendaciones 76

CAPITULO VI. 6. Referencias Bibliográficas 78 ANEXOS 80 1.- Carta Topográfica San Isidro - IGM 81 2.- Grafico De Intensidades Máximas Estación Chone 82

3.- Grafico De Intensidades Máxima Zona 4 Est. Chone 83 4.- Parametros Hidraulicos Alcantarilla Abscisa 10 + 320 84 5.- Parametros Hidraulicos Alcantarilla Abscisa 13 + 060 85 6.- Parametros Hidraulico Puentes Dislabón Río Cucuy 86

7.- Obras De Arte: Alcantarilla Puente Y Cuneta 87 8.- Inundaciones en Carretera. Accion Del Agua En La Via 88 9.- Objetivo General de una Carretera 89 10.- Precipitaciones Max. 1987 – 1999 Estación Briceño 90

11.- Precipitaciones Max. 2000 – 2010 Estación Briceño 91 12.- Estadistica Climatologicas Varias Estaciones 92 13.- Precipitaciones Max. 1985 – 1998 Estación Convento 93 14.- Precipitaciones Max 1999 – 2010 Estación Convento 94 15.- Precipitaciones Max. 1985 – 1998 Estación Rio Grande 95

16.- Precipitaciones Max. 1999 – 2010 Estación Rio Grande 96




IX

RESUMEN EJECUTIVO La vía “Y” Eloy Alfaro-San Isidro, está ubicada en la zona norte de la Provincia de Manabí, tiene 17.34 km de longitud y 7.00 m de Ancho. Su estructura la conforman tres Capas Superpuestas de Mejoramiento, Sub-base y Base de 40, 20 y 15 cm respectivamente.

La carretera “Y” Eloy Alfaro- San Isidro, ha sido y es una obra de comunicación vial de mucha importancia para la población urbana y rural de la zona Norte de Manabí, sometida frecuentemente a sufrir deterioros en su estructura y sistema de drenaje, debido principalmente al escurrimiento de aguas superficiales no controladas que se descargan por las alcantarillas durante los periodos lluviosos.

Los daños producidos a las alcantarillas de la vía ha interrumpido el

tráfico vehicular por largas temporadas del año, afectando gravemente a

las actividades productivas, siendo este problema vial, una de las causas

que limitan el desarrollo socioeconómico de la zona.

El propósito de la investigación se dirige a encontrar los factores climáticos y topográficos que inciden en el escurrimiento, establecer las magnitudes de caudales hidrológicos para periodo de retorno de 25 anos en alcantarillas y 100 anos en puentes y luego confrontarlos con los caudales hidráulicos que admiten descargarse por las alcantarillas y puentes existentes.

La correcta funcionalidad de las obras de arte existentes se logra con esta confrontación de caudales, si los caudales hidrológicos son menores que los caudales hidráulicos.

Con el objeto de verificar esta condición de funcionalidad segura de las obras existentes de drenaje de la vía que alejan el riesgo de colapso, se ha investigado desde el punto de vista del clima y la topografía de la zona, los parámetros climáticos y la fisiografía de las Cuentas hidrográficas que tienen influencia en esta obra vial.

Para ello, se ha recopilado información disponible de campo y de

Instituciones Regionales, Nacionales, Internacionales y de Internet,

relacionada con parámetros climáticos de precipitación, temperatura,

evaporación, humedad, heliofania y vientos, así como la fisiografía de la

cuenca, área, elevación, longitud, desnivel, pendiente, tipo de suelos,




X

cobertura vegetal, cauces de ríos, esteros y quebradas del sistema de

drenaje.

Luego, se ha efectuado el procesamiento de la información,

determinándose el tiempo de concentración e intensidad de Precipitación,

y caudales hidrológicos de las cuencas, subcuencas y microcuencas, para

lo cual se emplearon formulas de Kirpich, Rowe, ecuación representativa

de intensidad de precipitación del INAMHI, Método Racional e Hidrograma

de caudales

Por otra parte, se determinaron las magnitudes de las obras de arte existentes de la vía, conformadas por un Puente de Hormigón Armado sobre el Rio Cucuy de 36 m de Luz y 6.00 m de Ancho, y 44 Alcantarillas Circulares de material PVC de 1200 y 1500 mm de diámetro.

Con la información de las alcantarillas y puente, se procedió al cálculo de los caudales hidráulicos admisibles con la capacidad de flujo de las mismas.

Finalmente se confrontaron los resultados de caudales hidrológicos

versus caudales hidráulicos, verificándose que el 96 % de los caudales

hidrológicos son menores que los caudales hidráulicos y el 4% son

mayores.

Se concluye que las obras de arte existentes de la Vía “Y” Eloy Alfaro-San

Isidro, en su mayoría tendrán un normal y seguro funcionamiento para la

descarga de caudales máximos, recomendándose que esta seguridad sea

alcanzada en su totalidad, a fin de mantener garantizado el transito

permanente y confiable, lo cual será un aporte para mejorar el estado

socio-económico de la población beneficiada con este servicio de

transporte vial de la Provincia de Manabí.




XI

EXECUTIVE SUMMARY

The road "Y" Eloy Alfaro, San Isidro, is located in the north of the province

of Manabi, is 17.34 km long and 7.00 m wide. Its structure is formed by

three superposed layers of amelioration, Sub-base and base 40, 20 and

15 cm respectively.

The road "Y" Eloy Alfaro-San Isidro has been and still is a very important

communication route for rural and urban populations of the northern region

of Manabi, often subject to suffer damage to its structure and drainage

system, due mainly to surface water runoff that is discharged with no

control into the sewers during rainy periods.

Damage to the sewers of the road traffic has been interrupted for long

periods of the year, seriously affecting productive activities, in which this

problem has become one of the causes that limit the socioeconomic

development of the area.

The purpose of the research is aimed at finding the climatic and

topographic factors that affect runoff, establishing the magnitudes of

hydrological flow return period of 25 years in sewers and 100 years in

bridges and then to confront them with water flows that support download

the sewers and bridges.

The correct functionality of existing structures along a road, is reached

with a flow confrontation if hydrological flows are less than the hydraulic

flow.

In order to verify the condition of security functionality of the existing

drainage works in the route that would lessen the risk of collapse, from the

point of view of climate and topography, researches of climatic parameters

and the physiography of Accounts have been carried out, with influence on

this road work.




XII

To do so, available information has been compiled from regional, national

and international institutions, as well as from Internet, with related to

climatic parameters of precipitation, temperature, evaporation, humidity

and wind, as well as heliophany and physiography of the basin area,

elevation, length, slope, soil type, vegetation cover, river beds, estuaries

and creeks of the drainage system.

Then information has been processed, determining the time of

concentration and intensity of precipitation, and hydrological flow basins,

basins and watersheds; for which, Kirpich, Rowe, equation represent

precipitation intensity INAMHI, Rational Method and flow hydrograph

formulas were applied.

On the other hand, structures along the road dimentions were calculated,

consisting of a reinforced concrete bridge over the Rio Cucuy, 36 m span

and 6.00 m wide, and 44 culverts Circulars PVC material from 1200 mm

up to 1500 mm in diameter.

With the information from the sewers and bridge, we proceeded to

calculate the allowable hydraulic flows with their flow capacity.

Finally the results from hydrological flow were compared against hydraulic

flows, it was verified that 96% of hydrological flows are less than the

hydraulic flows and 4% are greater.

It concludes that most of the existing structures along the road "Y" Eloy

Alfaro-San Isidro have a normal and safe operation for peak flow

discharge, recommended that this security be achieved in full, in order to

maintain guaranteed permanent and reliable transit, which will be a

contribution to improving the socioeconomic status of the beneficiary

population with the road transport service in the province of Manabi.




XIII

INTRODUCCION

CAPITULO I - PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

En años anteriores, el funcionamiento del sistema de drenaje de la vía "Y

Eloy Alfaro-San Isidro" construida en la provincia en Manabí, no respondió

a las expectativas de seguridad previstas en los diseños, lo cual provoco

el colapso estructural del pavimento a nivel de calzada, problema que se

debió probablemente a una subestimación de los caudales hidrológicos.

Este problema casi permanente en periodos lluviosos provoca caos en la

movilización y transporte de vehículos y personas de la zona de

influencia, afectando social y económicamente al desarrollo y buen vivir

de la población, siendo necesario y prioritario, solucionarlo con las

medidas técnicas y económicas adecuadas, en base a la investigación

que se estime procedente, relacionada con el drenaje superficial.

CAPITULO II - MARCO TEÓRICO

El colapso en el sistema de drenaje superficial de la vía se debe a varias

causas, una de las cuales se supone que ocurre por la insuficiente

capacidad de descarga de las obras de arte existentes para conducir los

flujos máximos de agua de las escorrentías que bajan desde las cuencas

hidrográficas donde está emplazada la vía.

Las escorrentías a su vez se originan por factores climáticos y

topográficos, que tienen como agentes principales a la precipitación y

fisiografía de las cuencas, tipo de suelos y vegetación.

Por tanto, la investigación se inicia con la recopilación y procesamiento de

la existente Información meteorológica e hidrológica de campo y la

proporcionada por Instituciones regionales e internacionales, siguiendo un

ordenamiento enmarcado en el conocimiento de los elementos y factores

siguientes:




XIV

- Ubicación del Trazado de la Vía en Cartas Topográficas con curvas

de Nivel.

- Determinación de Cuencas Hidrográficas, Subcuencas y

Microcuencas interceptadas por la Vía y sus características

morfométricas relacionadas con el área, longitud, elevación,

desnivel y pendiente del cauce principal, tipo de suelos y cobertura

de vegetación.

- Determinación de parámetros relevantes del clima relacionados

con la precipitación temperatura, humedad, evaporación, viento,

heliofania y nubosidad de la zona de ubicación de la vía, siendo el

principal la precipitación por ser causa y origen de las

escorrentías que descargan las cuencas.

- Determinación de Tiempo de Concentración, Intensidad de

Precipitación para 25 y 100 anos de Periodo de Retorno de las

cuencas, subcuencas y microcuencas.

- Determinación del Coeficiente de Escorrentía y Caudal Máximo

Hidrológico de las cuencas, subcuencas y microcuencas que

descargan en la intercepción con la vía.

- Ubicación, estado de funcionamiento y características geométricas

y de materiales de construcción de las alcantarillas y puente

existentes de la vía.

- Determinación de la sección, perímetro mojado, radio hidráulico,

gradiente, coeficiente de rugosidad y velocidad de flujo de las

obras de arte mayor y menor existentes.

- Determinación del Caudal Hidráulico Máximo a descargarse por el

Puente y Alcantarillas existentes.

- Análisis y Evaluación de resultados de Caudales Hidrológicos

frente a Caudales Hidráulicos.

- Definición de seguridad de funcionamiento hidráulico del Sistema

de Drenaje, condicionado a las características climáticas y

topográficas de la Zona de ubicación de la Vía.




XV

CAPITULO III - MATERIAL Y METODOS

No existiendo registros de información climática en la zona, se asumieron

los datos meteorológicos con una serie de 30 anos de registro de la

Estación Meteorológica más cercana identificada como Chone, con el

Código M-162 en el Ecuador, y ubicada en el Mapa de Zonificación de

Intensidades de Precipitación con el Numero 4, del Estudio de Lluvias

Intensas del INAMHI.-Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología.

En cuanto a los parámetros relevantes de topografía de la zona como

son la fisiografía de las cuencas, área, longitud, elevación, desnivel y

pendiente del cauce principal, tipo de suelos, cobertura de vegetación y

coeficiente de escorrentía, se obtuvieron de información de campo, cartas

topográficas en escala 1:50000 del IGM- Instituto Geográfico Militar del

Ecuador y Tabla de Coeficientes de Escorrentia de las Normas de diseño

para sistemas de drenaje de Corpecuador.

Para el procesamiento de la información existente, se procedió a utilizar

normativas estadísticas, métodos, formulas y programas computacionales

de acuerdo con la naturaleza de la investigación, entre ellas las

siguientes:

Programa Auto Cad – Determinación de parámetros morfológicos e

hidrológicos de la cuenca hidrográfica.

Programa Excel – Determinación estadística de parámetros climáticos de

la zona de ubicación de la vía.

Formula de Kirpich, Rowe- Determinación de Tiempo de Concentración

de la cuenca.

Método del INAMHI- Determinación de la Intensidad de Precipitación

Máxima para diversos periodos de retorno.

Normas de Diseno CORPECUADOR - Coeficiente de escorrentía.




XVI

Método Racional, Hidrograma Unitario- Determinación de Caudal

Hidrológico de la cuenca.

Ecuación de Continuidad, Formula de Manning- Determinación de Caudal

hidráulico de Alcantarillas y Puente.

CAPITULO IV - RESULTADOS

El clima tropical de la región del proyecto, se presenta cálido en los

periodos secos de los meses de Junio a Diciembre y como húmedo en los

periodos lluviosos de Enero a Mayo, y pertenece a un sector geográfico

influenciado por la Corriente cálida de El Nino y la corriente fría de

Humboldt.

El patrón de lluvias, tiene un período seco de 7 meses de duración desde

Junio hasta Diciembre y un período lluvioso de 5 meses de duración

desde Enero hasta Mayo, en donde se concentra el 80% del volumen de

precipitación anual.

La precipitación media mensual registrada en la Estación Chone durante

el periodo de 41 anos de 1964 a 2005, oscila entre una mínima de 8.7 mm

en el mes de Agosto y una máxima de 292,9 mm en el mes de Febrero.

La precipitación media total de este periodo alcanza el valor de 1251.6

mm,

La zona por donde se desarrolla el trazado de la vía presenta

características fisiográficas manifestadas con cadenas de montañas de

alto relieve con altitudes máximas de 250 msnm, que se ubican a lo largo

de la vía desde su inicio en Eloy Alfaro hasta llegar al extremo final en

San Isidro. La pendiente de los suelos oscila entre el 20% y 50%,

considerándose como media alta a alta, semipermeables, de

características arcillosas y pertenecen geológicamente a formaciones

recientes del terciario y cuaternario marino.




XVII

La vía tiene el trazado sobre los niveles más altos o divortium aquarum

por lo cual los cortes y rellenos han significado economías en la

construcción de la misma.

La vegetación es del tipo de bosque tropical, característico del perfil

costanero, con cobertura vegetal de cultivos donde prevalecen arboles y

pastos en su mayor parte, habiendo intervenido la mano del hombre para

la deforestación del bosque natural y reemplazo con cultivos de ciclo

corto.

Se determinaron 9 cuencas de las cuales la mayor corresponde al rio

Cucuy que desagua en la intercepción con el puente Dislabon. Las

cuencas de La Chonta, Estero Viejo y Muchique desaguan en las

intercepciones con alcantarillas de la vía y las Cuencas de Piquigua, La

Loma, El Paraíso, Bálsamo y Santa Rosa reparten sus caudales en

microcuencas que descargan también en las intercepciones con

alcantarillas de la vía, estableciéndose finalmente 45 obras de arte por las

que desaguan dichas cuencas y microcuencas.

El sistema de drenaje de la vía “Y” Eloy Alfaro- San Isidro, está conformado

por el puente Dislabon de hormigón armado de 36m de luz, y 6.00 metros

de ancho, en el rio Cucuy, afluente del rio Jama y 44 alcantarillas Tipo

PVC de sección circular con diámetros variables entre 1000, 1200 y

1500mm.

Las aéreas, longitudes, cotas de elevación, desniveles y pendientes de las

Cuencas se indican en el Cuadro No12. Los Tiempos de Concentración,

Intensidades de Precipitación Máxima para periodos de 25 y 100 anos de

Periodo de Retorno se indican en los cuadros No13 y No14

respectivamente. Los Caudales Hidrológicos están determinados en el

Cuadro No15.




XVIII

Las Alcantarillas existentes de la vía y la determinación de los Caudales

Hidráulicos se presentan en los Cuadros No16 y No17 respectivamente.

Los caudales hidrológicos obtenidos que se indican en el Cuadro No15,

son resultados que reflejan las características climáticas y topográficas en

la zona de ubicación de la vía “Y” Eloy Alfaro-San Isidro, las mismas que

deben descargarse por las alcantarillas y puente existentes,

comprobándose así la capacidad y funcionamiento de estas.

Las dimensiones de las alcantarillas existentes de sección circular y

material Tipo PVC y los Caudales Hidráulicos correspondientes

determinados en los Cuadros No15 y No16, fueron confrontados con los

Caudales Hidrológicos determinados en el Cuadro No15, evaluándose sus

resultados en el Cuadro No17, donde se establece que las alcantarillas

No12 y No29 no tienen capacidad suficiente para la descarga de los

caudales hidrológicos.

CAPITULO V - CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

De conformidad con la investigación descrita en los Capítulos anteriores,

los caudales hidrológicos determinados desde el punto de vista de las

características climáticas y topográficas de la zona conllevan a concluir

que el 95.55 % de las Obras de Arte existentes de la vía “Y” de Eloy

Alfaro – San Isidro, satisfacen sin inconvenientes de funcionamiento la

descargas máximas de caudales hidrológicos, no así el 4.45 % de las

mismas, cuya capacidad de flujo es insuficiente para lograr su normal

evacuación.

En consecuencia se recomienda incrementar la capacidad de descarga

de las alcantarillas determinadas como insuficientes a fin asegurar su

funcionamiento normal, alcanzar la vida útil prevista, evitar su

colapsamiento y garantizar el permanente y confiable servicio de

transporte vehicular y peatonal de la población beneficiada.




1

CAPITULO I

1. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

La vía "Y" Eloy Alfaro-San Isidro, con una longitud de 17.34 km está

ubicada en la zona norte de la Provincia de Manabí, (Gráfico No. 1)

habiéndose construido con carácter de camino vecinal hace 35 años por

el Consejo Provincial de Manabí. En la conformación de su estructura se

utilizo material de baja calidad y un sistema de drenaje con

funcionamiento precario, lo cual provocaba continuos deterioros en la

calzada y colapsos de alcantarillas.

Estos problemas viales ocasionaban frecuentes interrupciones de tráfico,

agravándose especialmente en los meses lluviosos, al causar ingentes

perjuicios económicos y sociales a la población, al comercio, agricultura y

ganadería en el área territorial de San Isidro, Eloy Alfaro y comunidades

rurales de su entorno.

Las precipitaciones y la zona montañosa con pendientes consideradas

topográficamente de media alta a alta en donde está emplazada la vía,

probablemente han sido y siguen siendo entre otros factores los

principales agentes de deterioros para el deficiente funcionamiento de la

vía,

Esta situación irregular causada por factores climáticos y topográficos, es

conveniente y necesario investigarse, a fin de optimizar su sistema de

drenaje con diseño y construcción acordes a la importancia de la vía y

minimizar los deterioros para que no se paralice la actividad de transporte

de la zona.




2

GRAFICO No1

UBICACIÓN DE LA VIA "Y" ELOY ALFARO-SAN ISIDRO




3

1.1 . PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El sistema vial de Manabí, Provincia costanera del Ecuador con alrededor

de 20.000 Km2 de superficie, es el más extenso del país. No obstante, es

también el sistema vial más deteriorado por acción de caudales máximos

hidrológicos, especialmente en los eventos extraordinarios de

Fenómenos de El Niño ocurridos en los años 1982-1983 y 1996- 1997,

que también afectaron a la Vía "Y" Eloy Alfaro-San Isidro,

Los desastres acontecidos a las vías de la costa ecuatoriana por los

fenómenos de El Nino, con precipitaciones muy por encima de la media

anual, dio lugar a la creación de Organismos Especiales como

CORPECUADOR dedicados exclusivamente a reconstruir el sistemas

vial afectado, entre las cuales se considero a la vía manabita.

Se plantea consecuentemente con lo expuesto anteriormente que los

deterioros en el sistema de drenaje de la vía, se debieron a un

inadecuado diseño y construcción de las obras de arte, que fueron

insuficientes para descargar los caudales hidrológicos provenientes de las

lluvias caídas y el escurrimiento superficial fuerte o lento según la

topografía y cobertura de vegetación de la cuenca hidrográfica.

Planteado el problema mencionado, corresponde entonces investigar los

parámetros climáticos de precipitación, temperatura, vientos, heliofania,

evaporación, humedad y las características topográficas de las cuencas

aportantes, para establecer los gastos hidrológicos y confrontarlos con la

capacidad de gastos hidráulicos que son posibles de escurrir por las

obras de arte del sistema de drenaje existente de la vía.




4

1.1.1 ANÁLISIS CRITICO

El funcionamiento no eficiente del sistema de drenaje de la vía para dar

paso a los caudales máximos hidrológicos en periodos lluviosos, es una

de las causas que provoca el colapso de las mismas y el deterioro de la

estructura de la calzada.

Esta situación se debe fundamentalmente a la errada estimación de los

caudales hidrológicos tomados en el diseño, los mismos que son

superados en la realidad.

Estas fallas en la estructura de la vía también provienen por la acción del

estancamiento permanente de agua en cunetas y alcantarillas taponadas

con vegetación, palizadas y basura, lo cual termina saturando los suelos

del contorno y disminuyendo su resistencia.

Como consecuencia de esta humedad excesiva de los suelos, se

producen los esfuerzos de corte que provocan deslizamientos de taludes

y asentamientos de la estructura que ponen en peligro la estabilidad de la

vía.

Cuando la gradiente hidráulica es baja y lenta la velocidad de flujo se

produce sedimentación en el conducto y consecuentemente disminución

de la capacidad de descarga de la alcantarilla.

Otro de los factores causantes del deterioro y colapso de las alcantarillas

es que carecen de protección en la entrada y salida del conducto, lo cual

origina erosiones del cauce por las altas velocidades del flujo.




5

El análisis crítico anteriormente expuesto de las causas posibles para

que se produzca el colapso del sistema de drenaje de la vía "Y" Eloy

Alfaro-San Isidro, debe considerarse en otros aspectos de programación,

diseño y construcción de la vía.

También se presentan colapsos de las alcantarillas por otras causas

relacionadas con los materiales de construcción y sobrecargas de tráfico,

superiores a las previstas en el diseño de la vía.

La presente investigación se dirigirá al análisis cuantitativo de los

caudales hidrológicos e hidráulicos producidos por efectos de la

precipitación y topografía de las cuencas hidrográficas por las cuales

atraviesa la vía.

Con el fin de revertir esta problemática, el Estado ha intervenido con el

financiamiento para el mejoramiento y rehabilitación general de la vía.

1.1.2 PROGNOSIS

Los accidentes físicos del terreno, su morfología, pendientes y cobertura

vegetal, así como los agentes meteorológicos que determinan el clima de

la región, entre los cuales el factor principal es la precipitación, son

necesarios conocerlos para establecer la capacidad del sistema de

drenaje, que es el mejor aliado de la vida útil de las vías.

Por tanto, se considera básico dentro del marco de estudio y construcción

de la vía "Y" Eloy Alfaro-San Isidro, que el sistema de drenaje funcione

con seguridad para impedir afectaciones graves a la estabilidad de las

obras hidráulicas frente a las descargas de caudales máximos en épocas

de lluvias intensas.




6

Un sistema de drenaje debe establecerse como seguro y confiable ante

eventos de precipitaciones intensas, debiendo descartarse aquellas

construidas con falsos ahorros, donde al parecer se espera que ocurran

los desastres y se colapsen las obras, para luego precederse a

reconstruirlas con inversiones emergentes, a los que habrá de sumarse

los valores de compensación por pérdidas económicas durante el tiempo

de la vía interrumpida.

Para el caso de Manabí, y particularmente para las comunidades de Eloy

Alfaro y San Isidro, esta afirmación está basada en dos factores

fundamentales que históricamente han sucedido y que se espera no

continúen aconteciendo en las Instituciones responsables de la vialidad

de la provincia y el país.

Realidad pasada de las Instituciones estatales y seccionales

responsables de la vialidad provincial, por construir vías de inadecuada

calidad, con erráticos sistemas de drenaje que no garantizan su

estabilidad durante la vida útil, a lo que se agrega el desinterés ciudadano

por no exigir mejoras en las obras viales de Manabí.

Realidad pasada de las Instituciones responsables y ciudadanía, por ser

conformistas ante la realidad de utilizar vías existentes en grave estado

de deterioro estructural, que ocasionan graves accidentes de tránsito y

pérdidas de vidas humanas.

Estos dos factores descritos para las vías principales de Manabí, son de

mayor gravedad para las vías rurales o clasificadas como caminos

vecinales, entre las cuales se tipificada la vía "Y" Eloy Alfaro-San Isidro.

Si no se toman en cuenta los principios y consideraciones que se

señalaron al inicio de esta prognosis se repetirán las consecuencias y

lamentables situaciones que describimos en los párrafos anteriores.




7

1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA A INVESTIGAR En la formulación del problema a investigar se debe responder a las

interrogantes siguientes:

¿Por qué las características del clima y la topografía de la zona

condicionan el sistema de drenaje de la vía "Y" Eloy Alfaro -San Isidro

para lograr que esta sea obra vial sea permanente y confiable para

prestar un eficiente servicio de transporte?

1.2.2 PREGUNTAS DIRECTRICES DE INVESTIGACIÓN

¿Cuáles son las incidencias de la precipitación sobre la cuenca de

drenaje por donde atraviesa la vía?

¿Cómo incide la topografía de la cuenca en la magnitud de los caudales y

velocidades del escurrimiento superficial hacia la vía?

¿Porque la vida útil de la vía se cumple, si se plantea un eficiente diseño

y construcción del sistema de drenaje?

¿Se logra mejorar el tráfico peatonal y vehicular con la planificación y

construcción de las obras de drenaje de suficiente capacidad para el

escurrimiento de máximos caudales?

¿Qué resultados se esperan en la calidad de vida de la población con un

óptimo sistema de drenaje que responda sin colapsarse ante eventos

extraordinarios de precipitación como los Fenómenos de El Nino?

1.3 DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA

El tema propuesto se enmarca en plantear un optimo sistema de drenaje

superficial de la vía, como producto de las características topográficas de

terreno como son su relieve, elevaciones, desniveles, pendientes, tipos de




8

suelo, vegetación y permeabilidad, y de las características climáticas de la

zona, en especial de las precipitaciones que originan los flujos del

escurrimiento de las cuencas hasta desaguarlos en los puntos de

intercepción de la vía.

1.3.1 CAMPO:

Ingeniería Civil

1.3.2 ÁREA: Drenaje superficial de obras viales

1.3.3 ASPECTOS: Los aspectos del estudio del problema son los correspondientes al clima y

topografía, cuyos resultados establecidos a través de la investigación de

sus parámetros más representativos, son condicionantes para el buen

funcionamiento del sistema de drenaje de la vía.

1.3.4 ESPACIO: La investigación del Problema abarca la zona del Proyecto Vial “Y Eloy

Alfaro-San Isidro” y sus áreas de influencia tanto Física como Económica

e Hidrológica.

1.3.5 TIEMPO: La investigación del Problema se extiende a seis meses, tiempo requerido

en la búsqueda de la información disponible, reconocimiento del sitio del

Proyecto, trabajos de campo topográfico y procesamiento de datos,

cálculos y elaboración de Memoria Técnica y la edición correspondiente.




9

1.4 JUSTIFICACIÓN

La presente investigación sobre el clima y la topografía lograra diseñar un

eficiente sistema de drenaje superficial en la vía “Y” Eloy Alfaro- San

Isidro, lo cual permitirá garantizar la evacuación de escurrimientos de

agua, que fluyen en periodos lluviosos a través de las Obras de Arte

Mayor y Menor como son los puentes, alcantarillas, cunetas y obras

complementarias de protección correspondientes.

Por tanto este sistema de drenaje de la vía, debe responder

adecuadamente al paso de caudales de crecidas de los ríos y esteros que

la interceptan, mientras se mantenga la intensidad, duración y frecuencia

de las precipitaciones sin que se produzcan daños en la estructura de la

vía.

Es importante dar una solución adecuada al sistema de drenaje de la vía

para evitar su colapso que puede interrumpir el tráfico vehicular y

peatonal en época de lluvias.

Esta investigación beneficiara a los usuarios que habitan en los costados

y poblados internos de la vía, que diariamente la utilizan para el

transporte de la producción agrícola y ganadera del sector; y a las

poblaciones urbanas de San Isidro, y Eloy Alfaro, con lo cual se lograra

mejorar los problemas económicos, sociales y ambientales de las

comunidades del sector.

La presente investigación es viable de realizar porque se cuenta con el

personal competente, la estimulación, el interés, el tiempo y los recursos

económicos suficientes para el desarrollo de este estudio.




10

1.5 OBJETIVOS:

Los objetivos son múltiples según el punto de vista con el cual se

enfoque el funcionamiento del sistema de drenaje en la vía.

Entre otros, el objetivo es el transito permanente y confiable de vehículos

desde y hacia los centros urbanos y rurales de de la zona.

También el objetivo es social por la facilidad y rapidez de transportarse

por servicios de la salud, educación y trabajo a Hospitales, Universidades

y Centros de empleo,

También el objetivo es económico por fomentar el turismo, comercio y

producción agrícola, ganadera y agroindustrial de la zona y ahorro en

gastos operativos y de mantenimiento de vehículos.

1.5.1 OBJETIVO GENERAL

El objetivo general es lograr el funcionamiento seguro y permanente del

sistema de drenaje de la vía, condicionado a las características del clima

y topografía de zona.

1.5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Los objetivos específicos se concretan en investigar los agentes que

intervienen en las características de clima y topografía de la zona de

influencia de la vía, como son:

Determinar las características morfométricas de las cuencas, subcuencas

y microcuencas que aportan caudales a la vía.

Determinar el tiempo de concentración e intensidad máxima de

precipitación para periodo de retorno de 25 y 100 anos.




11

Determinar el caudal hidrológico superficial que descarga en la

intercepción de la vía.

Determinar el caudal hidráulico que descargan las alcantarillas y puente

de vía.

Evaluar los caudales hidrológicos e hidráulicos, estableciendo la

capacidad de descarga del sistema de drenaje existente que satisface el

caudal hidrológico generado en las cuencas hidrográficas.

CAPITULO II

1. MARCO TEÓRICO

El agua es uno de los principales elementos naturales que incide en la

estabilidad de carreteras, la cual puede fallar por excesiva humedad en

las capas que conforman su estructura o por insuficiencia de la capacidad

de desagüe de las obras de arte de su sistema de drenaje.

Falla por humedad excesiva cuando no se logra evacuar adecuadamente

el flujo bajo el suelo, disminuyendo consecuentemente su resistencia a las

cargas que soporta la vía.

Falla por insuficiencia en la capacidad de desagüe cuando el aporte de

caudal hidrológico superficial de la cuenca es mayor que el caudal

hidráulico que es capaz de conducir la alcantarilla existente de la vía.

Por tanto, uno de los aspectos más importantes a tener en cuenta en la

construcción de una vía, es la evacuación de las aguas que caen, tanto

sobre la plataforma de la vía, sus alrededores, y la que escurre por los

cauces naturales del terreno, como la que se infiltra y circula en el

subsuelo.




12

La carretera no perderá su estabilidad a través del tiempo, si la

explanación se mantiene en un estado relativamente seco durante toda la

vida útil de la obra.

Para lograrlo, se construyen conductos de drenaje que eviten que el agua

de lluvia que cae sobre la vía y la que corre por los cauces naturales del

terreno, penetren dentro del suelo de la explanación o subrasante de la

misma.

Los estudios de vialidad de "Benítez, R 2003. Drenaje Vial. La Habana.

Cuba", establecen que, "si después de construida la carretera la

explanación gana o pierde humedad, se puede producir el deterioro del

pavimento motivado por el hinchamiento o retracción de la explanación",

que es otra de los efectos del agua para el colapsamiento de la vía.

Si la explanación de una carretera es construida de arcilla, el deterioro del

pavimento puede ser ocasionado por la pérdida de resistencia que sigue a

un aumento relativamente pequeño de la humedad.

Por ello, es necesario contrarrestar este aumento de la humedad, con

obras de evacuación de aguas subterráneas, para evitar los efectos de

desestabilización, que provoca el agua en las vías de comunicación.

Si importante es el control del agua subterránea para la estabilidad de la

vía, también lo es el control del drenaje superficial que tiene como

objetivo evacuar el agua de lluvia que cae sobre la superficie de la

carretera y sus taludes; así como el agua que corre por los cauces

naturales del terreno que conforman una cuenca hidrográfica, que es

objeto del estudio, y entre las cuales Benítez menciona las siguientes:

Cunetas en sus diferentes modalidades.




13

Pendientes longitudinales y transversales.

Contenes simples e integrales.

Sumideros o tragantes

Alcantarillas.

Puentes.

Las obras arriba mencionadas, son las más utilizadas en carreteras tanto

urbanas como rurales en el sistema de drenaje superficial, siendo los

elementos fundamentales que garantizan su funcionalidad y durabilidad

los mencionados a continuación.

Diseño Hidrológico

Diseño Hidráulico Diseño

Estructural

En toda obra de drenaje superficial, debe establecerse la conjugación de

estos tres aspectos para garantizar su economía, eficiencia y durabilidad.

El diseño hidrológico es el cálculo del caudal que realmente llega a una

obra de drenaje superficial, en función del tipo de obra de drenaje y de la

categoría de la vía.

El diseño hidráulico está definido por el cálculo del caudal que puede

conducirse por una obra de drenaje superficial, en función de su forma y

del material con que está construida.

Siempre se debe cumplir que:

Caudal Hidrológico < Caudal Hidráulico

Se hace hincapié en que el estudio de investigación de la vía, considera a

los agentes topográficos y climáticos entre los cuales prevalece la

precipitación, para determinar la magnitud de los caudales hidrológicos




14

superficiales que servirán para establecer el cumplimiento de la condición

de ser siempre menores a la magnitud de los caudales hidráulicos.

Esta condición debe verificarse conociendo la capacidad de descarga

hidráulica de las obras de arte de la vía, que deben superar la magnitud

de los caudales hidrológicos.

Los cálculos hidrológicos que se realizan en obras lineales, son

normalmente referidos a toda una serie de pequeñas cuencas que son

atravesadas por estas obras; de forma tal que estas obras lineales son

elementos que a veces se comportan como barrera frente al desagüe

natural de la zona.

Si se demuestra a través de la investigación del estudio, que los caudales

hidrológicos resultantes de las características del clima y la topografía de

la zona, son menores que los caudales hidráulicos que se conducen

satisfactoriamente por la magnitud de las obras de arte existentes en la

Vía "Y Eloy Alfaro- San Isidro", entonces se garantiza la estabilidad de la

vía, la misma que no deberá deteriorarse por efectos de evacuación de

las aguas superficiales.

2.1 ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS

El sistema de drenaje de una vía, depende de las condiciones históricas

a las que ha sido sometido el espacio físico de su trazado, con relación a

los estratos geológicos de rocas, parámetros del clima, aspectos

topográficos del relieve y mecánica de la conformación del suelo.

El clima y la topografía son elementos que condicionan el sistema de

drenaje de una vía, y predominan como agentes activos que actúan y

condicionan el gasto hidrológico.




15

Los parámetros climáticos relevantes son la precipitación

fundamentalmente por ser la causa y origen de las escorrentías de las

cuencas hidrográficas, y otros como la temperatura, humedad,

evaporación, viento, heliofania y nubosidad, que también inciden en el

comportamiento climático de una zona, pero con menos efectos que las

precipitaciones.

Consecuentemente, el clima y la topografía se han asumido para la

investigación específica del proyecto, sin dejar de mencionar que existen

otros factores visibles, como la ubicación geográfica porque determina la

importancia de la vía con relación a los centros urbanos y rurales

comunitarios que influyen en su actividad de tránsito para la movilización

general de los recursos humanos, turísticos, comerciales y agropecuarios

de la región.

Se han determinado los Factores del Clima y Topografía en base a los

análisis siguientes:

El clima, porque determina múltiples parámetros naturales que deben

tomarse en cuenta para la seguridad y confiabilidad de la vía,

considerándose entre ellos el más importante que es la precipitación por

su incidencia directa en el valor de los caudales, que son volúmenes de

agua que escurren por los encauzamientos y determinan la capacidad de

descarga de la obra de drenaje.

La topografía, porque determina las condiciones morfológicas y

fisiográficas que presentan los suelos y vegetación, manifestándose en su

relieve, posición y características de las pendientes y cursos de agua de

las cuencas y subcuencas hidrográficas, cuyas superficies son receptoras

de las precipitaciones y consecuentemente aportan con los caudales




16

superficiales que se transportan por la red de drenajes constituidos por los

ríos y esteros hasta desaguar en los puntos que interceptan a la vía.

Para la investigación de los gastos hidrológicos, se han considerado

hidrogramas, métodos y ecuaciones, siendo el Método Racional según el

Manual de “Drenaje de Obras Viales del MOP” actualmente MTOP,

Ministerio de Transporte y Obras Publicas del Ecuador, el más difundido

en el estudio de drenaje de carreteras.

El Hidrograma Unitario

El hidrograma unitario representa la distribución del escurrimiento de una

precipitación determinada sobre una cuenca, cuya magnitud no siempre

es equivalente a la avenida máxima probable. Se utilizan considerando

generalmente avenidas menores que la máxima probable que signifique

un método consistente para relacionar la magnitud de la avenida con el

riesgo de producir daños al fallar la estructura.

El elemento básico para los cálculos con el hidrograma es el hidrograma

unitario. La duración y la distribución de la lluvia sobre la cuenca incide en

la forma del hidrograma unitario, el mismo que requiere siempre los datos

de la cuenca, como son su localización geográfica, mapa que muestre la

topografía, cauces de las corrientes, aéreas de drenaje e información

acerca de los suelos y cubiertas de vegetación con su distribución en toda

la cuenca.

Se usa el procedimiento del hidrograma triangular para convertir la forma

curvilínea del hidrograma de escurrimiento, obteniéndose el mismo total

del caudal pico o máximo y el tiempo pico.

Para el cálculo del caudal hidrológico con la aplicación del hidrograma

triangular se utiliza el programa HIDRO I de computación, que requiere




17

información del área y características morfológicas de la cuenca,

precipitación máxima de 24 horas, que luego la convierte en lluvia efectiva

para finalmente proporcionar la distribución de la escorrentía durante el

tiempo de concentración de la cuenca y el caudal pico o máximo referente

del caudal hidrológico.

El Método Racional

Este método se basa en considerar si una lluvia de intensidad uniforme,

cae sobre la totalidad de una cuenca y dura el tiempo necesario para que

todas sus partes contribuyan al derrame en el punto de descarga, siendo

el caudal resultante directamente proporcional a la intensidad de

precipitación menos las perdidas por infiltración y evaporación.

La ecuación desarrollada por este método es la siguiente:

Q = C I A/ 360

Donde:

Q- caudal o gasto máximo previsible en la sección de desagüe en

estudio; en m3/seg.

C- coeficiente de escorrentía de la cuenca de valor adimensional.

I- Valor medio de la intensidad de lluvia máxima permisible para un

período de retorno dado; en mm/h.

A- superficie de la cuenca aportadora; en Ha

Coeficiente de Escorrentía (C)

El coeficiente de escorrentía C depende de su topografía,

pendiente del terreno, tipo de suelo y su recubrimiento vegetal. Es

el factor que mide la relación de la cantidad de lluvia que cae y la




18

que escurre. Su valor depende principalmente del factor de

permeabilidad del suelo, morfología de la cuenca, pendientes

longitudinales, y cobertura vegetal.

Existen tablas expresas para la determinación del valor de este

coeficiente de escorrentía para aplicar en la Formula Racional,

utilizándose en este estudio la establecida por CORPECUADOR en

las normas de diseño para sistema de drenaje en vías, la misma

que se indica a continuación.

COEFICIENTE DE ESCORRENTIA “C”:

Intensidad Media de Precipitación (I)

La intensidad de la lluvia I está determinada por las características

climáticas del área donde esté ubicada la vía.

De acuerdo con la experiencia la intensidad media de precipitación

en un lugar, decrece con la duración para un periodo de

recurrencia dado. La intensidad media de la lluvia en mm/hora que




19

cae en un lapso de tiempo es igualada o superada solo una vez

cada periodo de años.

No obstante el cálculo de la intensidad media de precipitación

depende de la información con que se cuente mediante registros

de lluvias durante un periodo notable de tiempo, a fin de

considerarla segura y confiable para los propósitos de cálculo

correspondiente.

Este referente científico de registros de precipitación con series

confiables, no se cumple para la zona del proyecto, por lo que se

asume la información de la Estación Meteorológica más cercana

que es la de Chone, identificada con el Código M-162 en el país, y

ubicada en el Mapa de Zonificación de Intensidades de

Precipitación con el Numero 4, tal como se indica en el grafico No 2

del Estudio de Lluvias Intensas del INAMHI que a continuación se

presenta.




20

GRAFICO NO 2 (INAMHI)

ZONIFICACION DE INTENSIDADES DE PRECIPITACION

La zonificación de intensidades se ha determinado para evitar que

se usen las curvas y ecuaciones de intensidades correspondientes

a otro sitio sin que exista entre los dos las características

hidrometeorológicas y morfológicas semejantes.




21

El INAMHI también ha determinado las Isolíneas de Intensidades

de Precipitación, para varios periodos de Retorno,

correspondientes a 5, 10, 25, 50 y 100 años, en función de la

Máxima Precipitación en 24 horas, mediante un registro de 35 anos

del periodo 1964-1999.

Las Isolíneas de Intensidades de Precipitación determinada por el

INAMHI, para 25 años de periodo de retorno, que es el

recomendado para el diseño de alcantarillas, se presenta en el

Grafico N o 3, siguiente.




22

GRAFICO NO 3 (INAMHI)

ISOLINEAS DE INTENSIDADES DE PRECIPITACION PARA PERIODO DE RETORNO DE 25 ANOS EN FUNCION DE LA MAXIMA

PRECIPITACION EN 24 HORAS. PERIODO 1964-1998.




23

Para calcular la Intensidad de Precipitación en un sector

determinado donde está ubicado el Estudio de la vía, se necesita

obtener el valor del Mapa de Isolinea de Intensidades de

precipitación, para el periodo de retorno correspondiente y

reemplazar en la Ecuación de la Zona respectiva, obteniéndose

directamente la intensidad de la lluvia en mm/hora.

La ecuación de la zona de intensidades se indica en la cuadro No.

4 del estudio de lluvias intensas del INAMHI, que se presenta a

continuación.

E

l

c

á

l

c

u

l

o

D

E




24

El valor de la precipitación media con la utilización de isolinea, está

sujeto a apreciaciones graficas de las isolinea y de la interpolación

adecuada que depende del mayor o menor grado de acercamiento

o precisión al sitio de la vía y para el periodo de retorno

correspondiente.

La intensidad media de precipitación se determina utilizando la

ecuación de Intensidades Máximas de Precipitación de la zona 4

en función de la isolinea más cercana al proyecto, en este caso la

vía “Y Eloy Alfaro-San Isidro” y de acuerdo al periodo de retorno

estimado para alcantarillas que según las especificaciones del

MTOP debe ser de 25 años.

Por otra parte, también se puede obtener la Intensidad media de

Precipitación con más precisión, utilizando la ecuación de

intensidades máximas representativas de Estaciones

Pluviográficas, entre las cuales está la Estación Meteorológica M-

162 Chone, que tiene determinado la intensidad máxima en 24

horas, para varios periodos de retorno de 5, 10, 25, 50 y 100 años,

los mismos que se presentan en el del Estudio de lluvias intensas

del INAMHI, del cual se obtiene la información pluviográfica,

indicadas en el cuadro N o 1.1, siguiente:




25

Cuadro 1.1 (INAMHI)




26

INTENSIDADES MAXIMAS EN 24 HORAS DETERMINADAS CON INFORMACION PLUVIOGRAFICA - ESTACION CHONE

CUADRO No 1

COD. ESTACION COORDENADAS

ALTITUD Tr (años)

LATITUD LONGITUD 5 10 25 50 100

M-

162

CHONE 00042’18’’S 800O6’31’’W 0182 2,94 3,18 3,42 3,58 3,73

Para el periodo de retorno de 25 anos se observa para la

intensidad máxima de precipitación en 24 horas el valor de 3.42

mm/hora para la Estación Chone.

La Intensidad de la lluvia en mm/h del INAMHI que está

determinada en el “Estudio de Lluvias Intensas” 1999, está

representada por la ecuación siguiente:

I TR = K (Id TR) /t n

Donde:

I TR = Intensidad de precipitación para cualquier periodo de retorno

en mm/h.

Id TR = Intensidad diaria para un periodo de retorno dado en mm/h.

TR = Periodo de retorno.

t = Tiempo de la duración de la lluvia en minutos.

K, m, n = Constantes de ajuste determinado aplicando mínimos

cuadrados.




27

La Ecuación Representativa de las Intensidades Máximas de la

Estación Chone, identificada con el Código M-162, se indica en el

cuadro No 3.3 de Intensidades Máximas del Estudio de Lluvias

Intensas del INAMHI 1999. , el mismo que es igual al obtenido en el

cuadro señalado por zonas.




28

ECUACION DE INTENSIDADES MAXIMAS REPRESENTATIVA

DE LA ESTACION PLUVIOGRAFICA DE CHONE

Esta ecuación será la que se aplicara para la obtención de la

Intensidad media de precipitación de la zona, que a su vez servirá

para el cálculo de los caudales hidrológicos que aportan las

cuencas y microcuencas del área del proyecto.

CUADRO No 2

Según Términos de Referencia del Ministerio de Transporte y

Obras Públicas MTOP, se recomienda que para la obtención del

caudal hidrológico en las obras de arte menor como alcantarillas y

cunetas este sea calculada para periodo de retorno de 25 años, y

de 100 años para las obras de arte mayor como puentes.

Superficie de la Cuenca (A)

La Superficie de la Cuenca llamada también cuenca hidrográfica,

es el área del contorno más elevado de la cadena de montañas o

colinas que la rodea, es decir donde se produce la repartición de

aguas lluvias entre ellas.

Está configurada por la línea de enlace más alto entre los picos de

las montanas aguas arriba continuando hasta las lomas o

elevaciones menores aguas abajo.

CODIGO ESTACION DURACION ECUACION

M-162

CHONE

5 min. < 20 min.

20 min < 1440

ITR = 56.507 t ̂ - 0.2694 IdTR

ITR = 247.71 t ̂ - 0.7621 IdTR




29

Dentro de su área se encuentra el sistema de drenaje conformado

por ríos, esteros y quebradas que conducen las aguas superficiales

que a su vez llegan a un colector o cauce principal de la cuenca,

que finalmente las escurre corriente abajo hasta descargarlas en

otro cauce receptor mayor o directamente a su desembocadura en

el mar.

Para el caso de investigación del área de la cuenca del proyecto

vial, esta se extiende hasta el sitio de interés que es el desagüe o

descarga en la intercepción con la carretera.

La morfología y relieve del terreno, con las características

topográficas de sus irregularidades fisiográficas presentan clases

de pendientes fuertes, medias o bajas según las ondulaciones y

ubicación en zonas de montana, de transición o de valles de

desembocadura.

Estas características del terreno del área de la cuenca, sumados a

los tipos de suelos que según su composición pueden ser más o

menos permeables, así como también el tipo de cobertura vegetal

existente, son los agentes que permiten escurrimientos de

caudales mayores o menores y velocidades del flujo altas o bajas

que según su magnitud, a su vez causan erosiones o se

desbordan de sus márgenes para inundar vías y áreas

productivas de la zona.

La determinación de las áreas de las cuencas de aporte de

caudales para el proyecto de investigación, se obtiene de las

cartas topográficas del Instituto Geográfico Militar del Ecuador IGM,

editadas en Escala 1:50000, específicamente en la Lamina “San

Isidro” en la misma que se ubica la zona del proyecto. Grafico No 2




30

GRAFICO No. 2

San Isidro

La “Y” Eloy Alfaro




31

El área de la cuenca y micro cuenca hidrográfica se obtiene

trazando una línea de contorno por los puntos más elevados de la

misma, hasta llegar en los sitios de desagüe de interés del

Proyecto.

La precipitación que cae en esta área escurrirá hacia los

desaguaderos luego de recorrer por accidentes topográficos de

medias a altas pendientes, con suelos semipermeables y cobertura

de vegetación boscosa y a la vez con deforestaciones notables que

han sido realizadas por el hombre para ser reemplazadas por

cultivos de pasto.

En el grafico Nº 3 se representa el área de las cuencas y microcuencas

que aportan caudales que desaguan en los diversos sitios de intercepción

con la vía

GRAFICO Nº 3. CUENCAS Y MICROCUENCAS




32

Tiempo de Concentración de la Cuenca

El Tiempo de Concentración de la Cuenca se define como el

tiempo de recorrido del agua del punto hidráulicamente más

distante de la cuenca al punto de interés, que en este caso, es el

sitio de descarga o desagüe en la vía y depende básicamente de la

longitud, pendiente media y características del cauce principal.

Para la determinación del Tiempo de Concentración que depende

básicamente de la longitud, pendiente media y características del

cauce principal se considera la aplicación de la Ecuación de

Kirpich, siguiente:

Tc = 0.0195 (L3/H) 0.385

Donde:

Tc = Tiempo de concentración en minutos (min)

L = Longitud del curso de agua más largo o cauce principal en

Kilómetros (Km)

H = Diferencia de elevación en metros (m)

Se concluye que los métodos y ecuaciones anteriormente

indicados son fundamentales para determinar la influencia

climática y topográfica de la zona del proyecto, cuyos resultados se

verán reflejados en las magnitudes de caudales máximos

hidrológicos que desaguan por la carretera y que deberán

recomendarse como los adecuados para dimensionar la capacidad

hidráulica de las estructuras de las obras de drenaje de la vía, que

pueden ser puentes, alcantarillas, cunetas y mas obras de control

de dichos escurrimientos.




33

2.2 FUNDAMENTACIÓN FILOSÓFICA

La investigación que se propone para resolver el problema

planteado es de carácter científico-técnico con enfoque de

aplicación práctica, orientada a resolver un problema de índole

socio-económico, ya que consiste en la solución de un problema

técnico, con la debida fundamentación científica cuya aplicación

conduce a dar respuesta positiva a un problema social y económico

concreto.

El trazado de una vía está condicionado no solamente para cumplir

con las normas y regulaciones de diseño vigentes en el país, sino

también para responder a las características climáticas y

topográficas propias de la región, a fin de lograr el diseño y

construcción de un sistema de drenaje seguro y confiable para la

evacuación de caudales y palizadas en tiempo de lluvias.

En consecuencia se deben investigar y definir los aspectos

principales de los componentes climáticos y topográficos, de la

zona del proyecto, los mismos que servirán de indicadores para la

determinación de criterios básicos de diseño de las obras de arte

mayores y menores del sistema de drenaje de la Vía “Y” Eloy

Alfaro-San Isidro.

Para ello, se debe acudir al área de la ciencias conocidas como

Hidrología y Topografía, las mismas que nos proporcionan las

herramientas necesarias de investigación para determinar las

variables climáticas, en especial el parámetro de precipitación y las

variables fisiográficas de los suelos, que inciden en el cálculo de

caudales hidrológicos que deben evacuarse mediante el sistema de

drenaje correspondiente.




34

2.3 CATEGORÍAS FUNDAMENTALES: VARIABLES

CARACTERISTICAS CLIMATICAS Y TOPOGRAFICAS

Las características del clima están reflejadas por los parámetros

meteorológicos registrados en la Estación vecina de Chone

relacionados con la precipitación, temperatura, humedad,

evaporación, viento, heliofania y nubosidad.

La Corriente cálida de El Nino y la corriente fría de Humboldt influyen

directamente en la característica del clima.

El parámetro climático más relevante es la precipitación, por dar

origen a las escorrentías de las cuencas hidrográficas

La información de parámetros climáticos está registrada para series

de alrededor de 30 años lo cual es confiable para los propósitos de

investigación hidrológico de la vía.

La información climatológica de estos parámetros y de las estaciones

Rio Grande de Chone, Convento de Chone y Briseño (Botadero) San

Isidro, que se presentan en el Anexo tiene registros de

precipitaciones mensuales máximas y anuales de la zona, para una

serie estadística de 25 años comprendida entre 1985 al 2010.

SISTEMA DE DRENAJE DE LA VIA “Y” ELOY ALFARO -SAN ISIDRO.

El sistema de drenaje de la via la conforman un complejo de 45 obras

de arte consistentes en un puente y 44 alcantarillas circulares de

Material de PVC de 1200, y 1500 mm de diámetro, emplazadas a lo

largo del trazado de la vía.




35

Algunas de ellas son nuevas y otras construidas en años anteriores,

cuyo funcionamiento debe verificarse en su capacidad para evacuar

caudales hidrológicos.

De las observaciones en sitio se han encontrado obstrucciones

de vegetación y azolvamientos que dificultan el paso del flujo,

por cual requiere mantenimiento oportuno, antes de la

iniciación del periodo lluvioso.

2.4 FUNDAMENTACIÓN LEGAL

La investigación del proyecto y sus resultados se obtendrán

acorde con los requerimientos legales y reglamentaciones

vigentes y la actualización de normas de diseño de carreteras y

puentes, que se ha elaborado por parte de las Unidades

Técnicas del Ministerio y publicado en el nuevo manual de

especificaciones Generales que aplicará el MTOP. Los

métodos y procedimientos, así como las exigencias de calidad

de materiales y procesos utilizados en este proyecto se rigen

por los documentos señalados.

Conjunto de las normas de diseño establecidas para el país, la

cartografía oficial de la zona de estudio. Especificaciones

técnicas. Categorización vial de la republica.

2.5 HIPÓTESIS Y VARIABLES:

HIPÓTESIS GENERAL:

Si el sistema de drenaje se ajusta a las condiciones climáticas

y topográficas de la zona, se asegurara la estabilidad de la vía




36

y con ello se logra el desarrollo social y económico de la zona a

corto plazo.

HIPÓTESIS ESPECÍFICAS:

Si los caudales máximos hidrológicos provocados por las

intensas precipitaciones caídas en invierno en las cuencas, son

menores que los caudales hidráulicos de diseño de las

estructuras de drenaje de la Vía, estos serán evacuados

satisfactoriamente.

Si la capacidad de desagüe de las obras de drenaje es mayor

y suficiente para garantizar el libre paso de los caudales

máximos hidrológicos de crecida, no se afectara la estabilidad

funcional de la vía.

VARIABLES DEPENDIENTES:

En la investigación del proyecto, son variables dependientes los

Caudales hidrológicos cuya ocurrencia depende de la intensidad y,

duración de las precipitaciones y la velocidad del flujo que a su vez

depende del tipo de pendiente, clase y cobertura vegetal de suelo.

VARIABLES INDEPENDIENTES:

Son los parámetros de precipitación, evaporación, temperatura,

vientos, radiación solar y humedad que caracterizan el clima y la

topografía existente con sus accidentes morfológicos que

caracterizan su relieve.




37

2.6 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS

Según el MTOP (Ministerio de Transporte y Obras Públicas) y

CORPECUADOR (Corporación Ejecutiva para la Reconstrucción de

las Zonas Afectadas por el Fenómeno El Niño –– (1999) Normas

interinas de diseños de carreteras y puentes.

Caminos Vecinales: Son las carreteras de Clase IV y V que incluyen

a todos los caminos rurales no incluidos en las denominaciones de

vías colectoras ni corredores arteriales.

Vías Colectoras: Son las de Carreteras de Clase I, II, III y IV que de

acuerdo a su importancia están destinadas a recibir el trafico de los

caminos vecinales. Sirven a poblaciones principales que no están en

el sistema arterial.

Corredores Arteriales: Son las carreteras de calzadas separadas

(autopistas) y de calzada única (Clase I y Clase II). El grupo de

autopistas tienen un control total de accesos y su uso puede ser

prohibido a cierta clase de usuarios y de vehículos.

Mapa Topográfico: Representación grafica del área de ubicación de la

vía con detalles planimétricos y altimétricos de las cuencas de

aportación y sistema de drenaje.

Area de Drenaje: Superficie del contorno del divortium aquarum de la

cuenca hasta el sitio de descarga del cauce principal en la intersección

de la vía.




38

Pendiente: Gradiente de la corriente principal desde el nivel más

elevado de la cuenca hasta el nivel de cruce de la vía.

Diseño hidráulico: Cálculo del gasto que puede circular por una obra

de drenaje superficial, en función de su forma y del material con que

está construida.

Diseño hidrológico: Cálculo del gasto que realmente llega a una obra

de drenaje superficial, en función del tipo de obra de drenaje y de la

categoría de la vía.

Intensidad de precipitación: Cantidad de lluvia sobre una área

determinada que se relaciona con su frecuencia y duración.

Precipitación máxima en 24 horas: Lluvias intensas registradas en

un día de duración en estaciones pluviométricas.

Coeficiente de escorrentía: Relación que existe entre la cantidad

total de lluvia que se precipita y la que escurre superficialmente. Su

valor depende de los factores de permeabilidad del suelo, morfología

de la cuenca, pendiente longitudinal y cobertura vegetal.

Tiempo de concentración: Es el tiempo que demora el agua en

correr desde el punto más alejado de la cuenca hasta llegar a la obra

de drenaje superficial. La mayor aportación de la cuenca al cauce se

produce cuando el tiempo de duración de la lluvia se considera igual al

tiempo de concentración.

Período de retorno: Es el tiempo en años en que se producirá una

lluvia de intensidad mayor o igual que la utilizada en la fórmula del

método racional. El período de retorno depende directamente de la

importancia económica de la obra, del peligro que puede ocasionar su

no funcionamiento correcto a los habitantes de la zona y del tipo de

vía.




39

Caudal de diseño: Es el gasto para un periodo de retorno establecido,

dependiendo de la información hidrológica disponible, de la

importancia de la estructura que se diseña y del servicio de drenaje

que prestará.




40

CAPITULO III

3. MATERIAL Y MÉTODOS

Es una investigación mixta que combina componentes de trabajos

de documentación y consulta con observaciones y mediciones de

campo. Conjuga estos dos tipos de actividades básicas para

llegar mediante los procedimientos seleccionados que se

determinen sobre la base de los antecedentes investigativos y la

información acopiada, a caracterizar los parámetros básicos y

finalmente caracterizar las variables del clima y la topografía que

condicionan las obras de drenaje vial en las cuencas que tributan

a la vía de estudio.

3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN

El tipo de investigación empleado en este trabajo es el Estudio

Descriptivo-Exploratorio, que en esencia trata de determinar los

procedimientos más apropiados para caracterizar la Topografía y

Clima para un estudio de sistema de drenaje superficial de una

obra vial. La investigación implica procesar los datos de

variables independientes como son los parámetros climáticos,

calcular gastos, determinar el Coeficiente de escorrentía, el

Tiempo de concentración e intensidades de precipitación para

diversos periodos de retorno. Las fuentes de información

principales serán los antecedentes investigativos y los estudios de

campo pertinentes.




41

3.2 POBLACIÓN Y MUESTRA

Los procedimientos de cálculo o especificaciones requieren un

conjunto de datos o población, de los cuales se toman muestras y se

hacen análisis con fundamento estadístico. Sus resultados son

evaluados para su aceptación de acuerdo a las Normas del Ministerio

de Obras Publicas y Comunicaciones (MOP) (2002) Especificaciones

generales para la construcción de caminos y puentes. Quito, Ecuador.

Mop-001-F-2002 Tomo I y Tomo II. CORPECUADOR (Corporación

Ejecutiva para la Reconstrucción de las Zonas Afectadas por el

Fenómeno de El Niño –– (1999) Normas interinas de diseños de

carreteras y puentes.

3.3 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE

DATOS

Las técnicas empleadas en la presente investigación para la

recolección de datos fueron:

Observaciones de campo

Adquisición de cartografía

Informaciones meteorológicas

Entrevistas

Investigación bibliográfica

INSTRUMENTOS:

Los equipos y medios para la realización de mediciones y

observaciones y su procesamiento fueron principalmente:




42

Cuadernos de notas, cuadros, cámaras fotográficas, y videos.

PC, software HEC RAS, HIDRO I, FLOW MASTER.

Equipo topográfico, vehículos, entre otros.

TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN Y ANÁLISIS DE DATOS:

Las técnicas de recolección de datos se ha realizado mediante

reconocimientos directos de campo y de información obtenida del

INAMHI como estadísticas de precipitación, parámetros climáticos

establecidos para la zona a través de estaciones meteorológicas,

estudios de lluvias intensas y de vialidad de la zona elaborados por

organismos Públicos y Privados del País; los cuales se indican en la

bibliografía del estudio.

Se procedió al análisis de datos relacionados con la topografía del

relieve de las cuencas hidrográficas, el tipo de suelos y cobertura

vegetal; y los relacionados con el clima como precipitaciones,

humedad, heliofania, temperaturas y vientos.

Finalmente en base al procesamiento de datos y obteniendo los

resultados de los mismos, se determinaron los caudales hidrológicos

que deben ser controlados a través de las obras de arte ubicadas en

la intercepción de la vía.

3.4 LEVANTAMIENTO DE LA INFORMACIÓN

La presente investigación se inició con la búsqueda de información

disponible en los documentos obtenidos en el Centro de




43

Rehabilitación de Manabí-CRM actualmente SENAGUA. Instituto

Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI) (1999) Estudio de

Lluvias Intensas. Quito, Ecuador. Ministerio de Transporte y Obras

Públicas MTOP. CORPECUADOR, esta última creada para la

reconstrucción de obras de vialidad destruidas por el Fenómeno de El

Niño.

También se utilizo información de fuentes secundarias provenientes

del internet y consultas de textos técnicos relacionados con el sistema

de drenaje de la vía.

Otra área de levantamiento de datos fue la relacionada con la

información primaria como observaciones del sitio de emplazamiento

de la vía y entrevistas a la población usuaria de la carretera en

estudio.




44

CAPITULO IV

4. RESULTADOS

4.1 ANÁLISIS DE DATOS FACTORES CLIMATICOS

El clima tropical de la región del proyecto, se presenta cálido en los

periodos secos de los meses de Junio a Diciembre y como húmedo

en los periodos lluviosos de Enero a Mayo, y pertenece a un sector

geográfico influenciado por la Corriente cálida de El Nino y la corriente

fría de Humboldt.

El área del Proyecto carece de información meteorológica, siendo la

más representativa, consistente y cercana, la Estación Meteorológica

Chone de código M-162, que pertenece al Instituto Nacional de

Meteorología e Hidrología - INAMHI, y está localizada en las

coordenadas 00042’18” de latitud sur y 800 06’31” de longitud oeste,

con una altitud de 182 m.s.n.m.

La información de parámetros climáticos está registrada para series

de alrededor de 30 años de Precipitación, Temperatura, Humedad,

Evaporación, Nubosidad, y Vientos, por lo cual es confiable a los

propósitos de investigación de carácter hidrológico de la vía. La

información climatológica de estos parámetros se indica en el Anexo.

El patrón de lluvias, tiene un período seco de 7 meses de duración

desde Junio hasta Diciembre y un período lluvioso de 5 meses de

duración desde Enero hasta Mayo, en donde se concentra el 80%

del volumen de precipitación anual.




45

De los estudios realizados por la CRM sobre los parámetros

hidrológicos para los proyectos de control y manejo de recursos

hídricos de las cuencas hidrográficas de Manabí, se ha obtenido

información de las estaciones Rio Grande de Chone, Convento de

Chone y Briseño (Botadero) San Isidro, en las mismas que se

observan las precipitaciones mensuales máximas y anuales de la

zona, para una serie estadística de 25 años comprendida entre 1985

al 2010, cuya información se presenta en el Anexo.

PRECIPITACION

Durante el período de 41 años entre 1964 y 2005 de registro de

Precipitaciones en la Estación Chone del INAMHI, representativa de

la zona del Proyecto vial, las precipitaciones medias mensuales

presentan un régimen de precipitación con un total anual 1251.60

mm como se indica en el Cuadro y Grafico siguiente:

CUADRO No. 3

PRECIPITACION MEDIA MENSUAL Y TOTAL DE LA ESTACION CHONE (MM).

PRECIPITACION MEDIA MENSUAL Y TOTAL (MM)

ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic Total

191.16 292.9 286.0 207.4 84.7 35.2 22.8 8.7 16.6 19.4 20.8 65.5 1251.6




46

Como referencias interesantes se señalan que la pluviosidad anual

máxima registradas en la región central de Manabí por la estación

meteorológica de Portoviejo fue de 1981.80 mm. en 1983,

caracterizado este evento como Fenómeno de El Niño por las

consecuencias de desastre en los sistemas de riego, drenaje, puentes

y carreteras de la Costa Ecuatoriana.

En los años 1997 y 1998, se repitió otro evento también caracterizado

como Fenómenos de El Niño, registrándose las pluviosidades

máximas de 1347.80 mm y 1700.00 mm anuales en su orden.

La precipitación máxima de 24 horas registrada en la Estación

Portoviejo, en el período 1958-2007 (50 años) alcanzo un valor de

147.90 mm, el día 7 de Marzo de 2001, siendo la pluviosidad en este

año de 758.30 mm., sin embargo no fue caracterizado como

Fenómeno El Niño, evidenciándose que no necesariamente las

precipitaciones máximas de 24 horas ocurren durante los eventos

catastróficos de Fenómenos de El Niño.

El factor precipitación es el más importante parámetro climático que

incide en los efectos hidrológicos, transformándose naturalmente en

flujos que al recorrer por encauzamientos de las cuencas

hidrográficas, finalmente desaguan aguas abajo atravesando por

puentes y alcantarillas en el caso de vías, hasta desembocar en el

mar.

Por ello, la precipitación cuenta con análisis estadísticos,

procesamiento de datos y determinaciones hidrológicas e

hidrométricas, que permiten conocer estudios elaborados por

organizaciones especializadas del Estado que operan y mantienen la

red de estaciones meteorológicas del País.

En el Ecuador la Institución encargada de estas investigaciones es el

Instituto Nacional de Hidrología y Meteorología, (INAMHI), el mismo




47

que ha elaborado el “Estudio de Lluvias Intensas”, donde se

encuentran metodologías recomendadas y ecuaciones de

Intensidades medias de precipitación para las diferentes zonas en que

se ha dividido el País.

El sitio de la vía objeto del estudio se encuentra ubicado en la zona 4,

teniendo como Estación Meteorológica Representativa la identificada

con el Código M-168 Chone, y para el cual se presentan las

Ecuaciones de Intensidades de Precipitación en base de información

Pluviométrica y Pluviográfica de un periodo de 35 anos.

En el Capitulo 4.2 de Resultados de Análisis, se desarrolla el estudio

relacionado con la Intensidad de precipitación como un factor para la

obtención de los caudales máximos hidrológicos que inciden en el

sistema de drenaje de la vía.

TEMPERATURA

La Temperatura es relativamente constante en la zona y en general

en la Provincia de Manabí, siendo influenciada ocasionalmente con la

presencia de las corrientes de El Niño y La Niña.

Las Temperaturas medias mensuales registradas en la Estación

Chone, se indican en el Cuadro No. 5.




48

CUADRO No. 4

TEMPERATURA MEDIA MENSUAL - CHONE EN (OC.)

Las temperaturas medias altas del orden de 32.6º C. en los 5 meses

de Enero a Mayo, corresponden justamente a los 5 meses del

Período lluvioso y las temperaturas medias bajas de 21.6º C. ocurren

en el período seco, lo cual configura el factor climatológico de Manabí,

de que las lluvias vienen con el calor y se ausentan con el frío.

La temperatura máxima absoluta mensual alcanza un valor de 34.3º

C. en Abril de 2008, y la temperatura mínima absoluta mensual

alcanza un valor de 31.8º C en el mes de Enero de 2008.

La información de la temperatura media mensual se detalla en el

Cuadro No. 5.

TEMPERATURA MEDIA MENSUAL (OC) ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic 24.7 26.1 26.6 26.9 25.8 25.1 25.3 25 24.9 24.4 26.3 26.5




49

CUADRO No. 5

TEMPERATURA MAXIMA ABSOLUTA - CHONE EN (OC.)

La temperatura mínima absoluta mensual alcanza un valor de 23.4º C.

en Abril de 2008, y la temperatura mínima absoluta mensual alcanza

un valor de 19.6º C en el mes de Octubre de 2008, estos valores se

indican en el Cuadro No. 6.

CUADRO No. 6

TEMPERATURA MINIMA ABSOLUTA - CHONE EN (OC.)

TEMPERATURA MAXIMA ABSOLUTA (OC) ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic 31.8 32.1 32.8 34.3 33.5 32.5 33.8 32.7 33.4 33.9 33.8 32.7

TEMPERATURA MINIMA ABSOLUTA (OC) ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic

25 22.9 23.2 23.4 22 21.2 20.7 20.2 20.1 19.6 21.3 21.4




50

HUMEDAD

La humedad relativa de la zona se presenta influenciada por el

período de lluvias y período seco, así como por la temperatura

durante estos dos períodos del año.

La humedad relativa media mensual en porcentajes registrada en la

Estación Chone, se muestra en el Cuadro No. 7.

CUADRO No. 7 HUMEDAD RELATIVA - CHONE EN (%)

HUMEDAD MEDIA (%) ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic 86.0 82.0 82.0 79.0 85.0 84.0 83.0 83.0 82.0 83.0 82 83




51

En período lluvioso de Enero a Mayo la humedad media varía 86% a

85%, siendo más alta que en período seco de Julio a Noviembre que

varía entre 83% a 82%.

La humedad relativa máxima se registró en 86% en Enero y la

humedad relativa mínima se registró en 79%.

EVAPORACION

La evaporación media mensual del tanque registrada en la Estación

Chone para el año 2008 se indica en el Cuadro No. 8.

CUADRO No. 8 EVAPORACION MEDIA- CHONE EN (MM)

EVAPORACION MEDIA MENSUAL (MM) ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic 73.4 101.1 114.2 128.0 101.9 89.0 84.0 98.0 98.7 103.3 93.0 85.0




52

En el período lluvioso de 5 meses de Enero a Mayo, la evaporación

directa del tanque varía entre 73.4.00 mm. a 101.9 mm., siendo mayor

su valor para el período seco entre Julio a Noviembre que varía entre

84.00 mm. a 93.00 mm.

La evaporación máxima se registro en 128.00 mm. en Abril de 2008, y

evaporación mínima se registró en 73.00 mm. en Enero de 2008.

NUBOSIDAD

En el Cuadro No. 9 se muestra la Nubosidad mensual registrada en la

Estación Chone en el año 2008.

CUADRO No. 9 NUBOSIDAD MEDIA MENSUAL (OCTAVOS)

NUBOSIDAD MEDIA (OCTAVOS) ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic 8.0 7.0 7.0 7.0 7.0 8.0 8.0 8.0 7.0 7.0 7.0 7.0




53

La Nubosidad máxima se registra en los meses de Enero, Junio, Julio

y Agosto con 8.0 octavos, y una mínimo de 7.0 octavos en los demás

meses del año 2008.

VIENTO

La velocidad media mensual del viento registrada en la Estación

Chone, se indica el Cuadro No. 10.

CUADRO No. 10

VIENTO (M/S) (ESTE)

La velocidad mínima media mensual del viento en dirección Este es de 2.3 m/seg. En el mes de Abril del periodo lluvioso y de 3.0 m/s en el periodo seco.

VIENTO (M/S) (ESTE) ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic 2.5 2.4 2.5 2.3 2.8 2.7 2.5 2.3 3.0 2.7 2.6 2.8




54

FACTORES TOPOGRAFICOS

FISIOGRAFIA Y RELIEVE

La zona por donde se desarrolla el trazado de la vía presenta

características fisiográficas manifestadas con cadenas de montañas

de alto relieve con altitudes máximas de 250 msnm, que se ubican a

lo largo de la vía desde su inicio en Eloy Alfaro hasta llegar al extremo

final en San Isidro.

La vía tiene un trazado sobre sus niveles más altos o divortium

aquarum teniendo cortes y rellenos que han significado economías en

la construcción de la misma.

La morfología de la zona de influencia tiene superficies de suelos

rodeadas de colinas que forman las cuencas y subcuencas

hidrográficas que a su vez reciben las lluvias que forman los torrentes,

cuyas aguas escurren por quebradas y esteros atravesando la vía

hasta descargarlas al cauce principal del Rio Jama.

La evacuación adecuada de estas descargas por medio de obras

hidráulicas expresamente construidas ha sido necesaria para proteger

la estructura de la vía.

Debido a las características del relieve por la que atraviesa la vía, se

la considera de pendiente topográficamente de pendiente alta a media

alta en toda su longitud del trazado, en el cual se establecen los

accidentes del terreno con sus respectivas pendientes longitudinales

de los ríos, esteros de las cuencas que interceptan a la vía.




55

SUELOS Y CUBIERTA VEGETAL

Los suelos del área de influencia del trazado de la vía son

semipermeables, de características arcillosas y pertenecen

geológicamente a formaciones recientes del terciario y cuaternario

marino.

La vegetación es del tipo de bosque tropical, característico del perfil

costanero, con cobertura vegetal de cultivos donde prevalecen

arboles y pastos en su mayor parte, habiendo intervenido la mano del

hombre para la deforestación del bosque natural y reemplazo con

cultivos de ciclo corto.

La pendiente de los suelos oscila entre el 20% y 50%,

considerándose como de características media alta a alta.

OBRAS DE ARTE EXISTENTES

Las obras de arte existentes del sistema de drenaje de la vía “Y” Eloy

Alfaro- San Isidro, están conformadas por un puente de hormigón

armado de 36m de luz, y 6.00 metros de ancho, llamado Dislabon

sobre el rio Cucuy, afluente del rio Jama y de 44 alcantarillas Tipo PVC

de sección circular con diámetros variables entre 1000, 1200 y

1500mm, cuyas ubicaciones y características se presentan en el

Cuadro No 11.




56

CUADRO 11

OBRAS DE ARTE EXISTENTES EN LA VIA “Y ELOY ALFARO-SAN ISIDRO

Alcantarilla 1 17+040 DERECHO 1000Alcantarilla 2 16+760 DERECHO 1200Alcantarilla 3 16+260 DERECHO 1200Alcantarilla 4 15+900 DERECHO 1000Alcantarilla 5 15+535 IZQUIERDO 1000Alcantarilla 6 15+273 IZQUIERDO 1200Alcantarilla 7 14+940 IZQUIERDO 1500Alcantarilla 8 14+540 IZQUIERDO 1500Alcantarilla 9 14+180 IZQUIERDO 1000

Alcantarilla 10 13+960 IZQUIERDO 1000Alcantarilla 11 13+600 IZQUIERDO 1000Alcantarilla 12 13+060 IZQUIERDO 1500Alcantarilla 13 12+980 IZQUIERDO 1200Alcantarilla 14 12+780 IZQUIERDO 1000Alcantarilla 15 12+440 IZQUIERDO 1200Alcantarilla 16 12+340 IZQUIERDO 1200Alcantarilla 17 12+240 IZQUIERDO 1200Alcantarilla 18 12+050 IZQUIERDO 1200Alcantarilla 19 11+685 IZQUIERDO 1200Alcantarilla 20 11+640 IZQUIERDO 1200Alcantarilla 21 11+340 IZQUIERDO 1000Alcantarilla 22 11+060 IZQUIERDO 1200Alcantarilla 23 10+780 IZQUIERDO 1200Alcantarilla 24 10+680 IZQUIERDO 1200Alcantarilla 25 10+320 IZQUIERDO 1500Alcantarilla 26 9+980 IZQUIERDO 1200Alcantarilla 27 9+660 IZQUIERDO 1200Alcantarilla 28 9+380 IZQUIERDO 1200Alcantarilla 29 9+180 IZQUIERDO 1200Alcantarilla 30 7+900 IZQUIERDO 1200Alcantarilla 31 7+600 IZQUIERDO 1200Alcantarilla 32 7+460 IZQUIERDO 1200Alcantarilla 33 7+240 IZQUIERDO 1000Alcantarilla 34 6+980 IZQUIERDO 1000Alcantarilla 35 6+820 IZQUIERDO 1200Alcantarilla 36 6+620 IZQUIERDO 1000Alcantarilla 37 6+220 DERECHO 1200Alcantarilla 38 6+060 DERECHO 1200Alcantarilla 39 5+880 DERECHO 1200Alcantarilla 40 5+580 DERECHO 1000

Puente Dislabon 4+900 IZQUIERDO 36Alcantarilla 41 4+580 DERECHO 1200Alcantarilla 42 4+280 DERECHO 1200Alcantarilla 43 4+000 DERECHO 1200Alcantarilla 44 3+680 DERECHO 1000

OBRAS DE ARTE EXISTENTES

Abscisa LADO/ ENTRADA

DIA (mm) / LUZ (m)




57

4.2 DESCRIPCION DE RESULTADOS

CAUDALES HIDROLOGICOS DE CUENCAS Y SUBCUENCAS HIDROGRAFICAS.

En base de la información de la carta topográfica del IGM en escala

1: 50.000 donde está ubicada la zona del estudio de la vía “Y Eloy

Alfaro-San Isidro” y de los trabajos de investigación de campo

respectivos, se determinaron las características morfométricas de las

cuencas y microcuencas hidrográficas de influencia, que son las

superficies de terrenos que receptan las precipitaciones para

convertirse luego en caudales hidrológicos que escurren a través de

las obras de arte menor de la vía.

La investigación se inicia con la delimitación y características de las

cuencas y microcuencas que permitieron conocer las áreas de

recepción de las lluvias, las mismas que dependiendo de las

pendientes del terreno, permeabilidad y humedad de los suelos y

cobertura vegetal existente, producen la escorrentía superficial que

se dirige aguas abajo hacia el cauce colector principal, continuando

su recorrido hasta interceptar la vía, para luego descargar las aguas

de crecida al cauce principal de la cuenca hidrográfica mayor que es

el Rio Jama.

En el grafico No 3 se establecieron las áreas de las cuencas y

microcuencas que aportan caudales que desaguan en los diversos

sitios de intercepción con la vía.

Se determinaron 9 cuencas de influencia de la vía “Y” Eloy Alfaro-San

Isidro, de las cuales la cuenca mayor del rio Cucuy desagua en la




58

intercepción con el puente Dislabon. Las cuencas llamadas La

Chonta, Estero S/N y Muchique desaguan en las intercepciones con

alcantarillas de la vía y las Cuencas de Piquigua, La Loma, El

Paraíso, Bálsamo y Santa Rosa reparten sus caudales en

microcuencas que descargan también en las intercepciones con

alcantarillas de la vía, estableciéndose finalmente 45 obras de arte

por las que desaguan dichas cuencas y microcuencas.

Las áreas de aportación, características hidrológicas de las cuencas

y microcuencas mencionadas; y la información de área, longitud y las

elevaciones máximas y mínimas y desniveles del cauce principal de

las cuencas se encuentran determinadas en el cuadro No. 12.

Además, se anotan las observaciones del reconocimiento del sitio de

desagüe del cauce principal y las connotaciones hidráulicas de las

obras de arte menor existentes conocidas como alcantarillas.




59

GRAFICO No. 3 AREA DE LAS CUENCAS HIDROGRAFICAS




60

CUADRO No 12

AREAS DE APORTACION Y CARACTERISTICAS HIDROLOGICAS DE LAS CUENCAS Y MICROCUENCAS

Long. Desnivel

km2 Ha km ARRIBA VÍA m

1. PIQUIGUA 0.195 19.53

Alcantarilla 44 3+680.00 0.052 5.20 0.15 200.00 114.00 86.00 57.33%Alcantarilla 43 4+000.00 0.050 5.03 0.15 200.00 97.00 103.00 68.67%Alcantarilla 42 4+280.00 0.042 4.20 0.15 200.00 83.00 117.00 78.00%Alcantarilla 41 4+580.00 0.051 5.10 0.15 200.00 68.00 132.00 88.00%

2. CUCUY PUENTE DISLABON 4+900.00 73.18 7,318.00 14.03 400.00 56.00 344.00 2.45%3. LA LOMA 0.286 28.60

Alcantarilla 40 5+580.00 0.036 3.60 0.40 240.00 68.00 172.00 43.00%Alcantarilla 39 5+880.00 0.031 3.10 0.40 240.00 102.00 138.00 34.50%Alcantarilla 38 6+060.00 0.021 2.10 0.40 240.00 111.00 129.00 32.25%Alcantarilla 37 6+220.00 0.021 2.08 0.40 240.00 117.00 123.00 30.75%Alcantarilla 36 6+620.00 0.019 1.93 0.40 240.00 143.00 97.00 24.25%Alcantarilla 35 6+820.00 0.031 3.06 0.40 240.00 156.00 84.00 21.00%Alcantarilla 34 6+980.00 0.030 3.03 0.40 240.00 172.00 68.00 17.00%Alcantarilla 33 7+240.00 0.028 2.80 0.40 240.00 199.00 41.00 10.25%Alcantarilla 32 7+460.00 0.035 3.50 0.40 240.00 237.00 3.00 0.75%Alcantarilla 31 7+600.00 0.034 3.40 0.40 240.00 237.00 3.00 0.75%Alcantarilla 30 7+900.00 0.000 0.03 0.40 240.00 237.00 3.00 0.75%

4. LA CHONTA Alcantarilla 29 9+180.00 1.204 120.39 1.72 500.00 233.00 267.00 15.56%5. EL PARAISO 0.687 68.69

Alcantarilla 28 9+380.00 0.127 12.74 0.50 450.00 245.00 205.00 41.00%Alcantarilla 27 9+660.00 0.140 14.04 0.50 450.00 247.00 203.00 40.60%Alcantarilla 26 9+980.00 0.140 13.97 0.50 450.00 243.00 207.00 41.40%Alcantarilla 25 10+320.00 0.137 13.74 0.50 450.00 235.00 215.00 43.00%Alcantarilla 24 10+680.00 0.142 14.20 0.50 450.00 222.00 228.00 45.60%

6. ESTERO S/N Alcantarilla 23 10+780.00 0.148 14.77 0.44 400.00 226.00 174.00 39.46%7. BALSAMO 0.544 54.40

Alcantarilla 22 11+060.00 0.040 4.02 0.55 400.00 235.00 165.00 30.00%Alcantarilla 21 11+340.00 0.040 3.98 0.50 400.00 238.00 162.00 32.40%Alcantarilla 20 11+640.00 0.054 5.44 0.55 400.00 225.00 12.00 2.18%Alcantarilla 19 11+685.00 0.047 4.65 0.55 400.00 227.00 173.00 31.45%Alcantarilla 18 12+050.00 0.06 5.50 0.40 400.00 217.00 183.00 45.75%Alcantarilla 17 12+240.00 0.07 7.23 0.55 400.00 211.00 189.00 34.36%Alcantarilla 16 12+340.00 0.05 5.44 0.45 400.00 208.00 192.00 42.67%Alcantarilla 15 12+440.00 0.06 5.80 0.55 400.00 206.00 194.00 35.27%Alcantarilla 14 12+780.00 0.07 6.90 0.55 400.00 186.00 214.00 38.91%Alcantarilla 13 12+980.00 0.05 5.44 0.55 400.00 174.00 226.00 41.09%

8. MUCHIQUE Alcantarilla 12 13+060.00 2.14 214.34 1.90 550.00 170.00 380.00 20.00%9. STA ROSA 0.56 55.98

Alcantarilla 11 13+600.00 0.05 4.69 0.30 230.00 167.00 63.00 21.00%Alcantarilla 10 13+960.00 0.04 4.49 0.30 230.00 150.00 80.00 26.67%Alcantarilla 9 14+180.00 0.05 5.27 0.30 230.00 144.00 86.00 28.67%Alcantarilla 8 14+540.00 0.06 5.67 0.30 230.00 132.00 98.00 32.67%Alcantarilla 7 14+940.00 0.05 5.01 0.30 230.00 128.00 102.00 34.00%Alcantarilla 6 15+273.00 0.05 4.98 0.30 230.00 127.00 103.00 34.33%Alcantarilla 5 15+535.00 0.05 4.76 0.30 230.00 134.00 96.00 32.00%Alcantarilla 4 15+900.00 0.05 5.09 0.30 230.00 125.00 105.00 35.00%Alcantarilla 3 16+260.00 0.048 4.80 0.30 230.00 120.00 110.00 36.67%Alcantarilla 2 16+760.00 0.060 5.99 0.30 230.00 91.00 139.00 46.33%Alcantarilla 1 17+040.00 0.052 5.23 0.30 230.00 68.00 162.00 54.00%

Nombre Cuenca

Nº microcuencasUBICACION

ABSCISA

Area COTASPENDIENTE

X100




61

TIEMPO DE CONCENTRACION DE LAS CUENCAS

El Tiempo de Concentración de la Cuenca se define como el tiempo

de recorrido del agua del punto hidráulicamente más distante de la

cuenca al punto de interés, que en este caso, es el sitio de descarga o

desagüe en la vía y depende básicamente de la longitud, pendiente

media y características del cauce principal.

Para la determinación del Tiempo de Concentración se ha aplicado la

Ecuación de Kirpich, que considera las longitudes y pendientes del

cauce principal de las cuencas.

Tc = 0.0195 (L3/H) 0.385

Donde

Tc = Tiempo de concentración en minutos (min)

L = Longitud del curso de agua más largo o cauce principal en

Kilómetros (Km)

H = Diferencia de elevación en metros (m)

El Tiempo de Concentración obtenido con la aplicación anteriormente

mencionada, se presenta en el cuadro Nº 13.




62

CUADRO No.13

TIEMPO DE CONCENTRACION L L3 H L3/H (L3/H)0,385 Tc= 0.0195 (L3/h)0.385

m m3 m m2 min

Alcantarilla 44 3+680.00 150.00 3,375,000 86.00 39,244.19 58.70 1.14

Alcantarilla 43 4+000.00 150.00 3,375,000 103.00 32,766.99 54.76 1.07

Alcantarilla 42 4+280.00 150.00 3,375,000 117.00 28,846.15 52.14 1.02

Alcantarilla 41 4+580.00 150.00 3,375,000 132.00 25,568.18 49.77 0.97

PUENTE DISLABON 4+900.00 14,030.00 2,761,677,827,000 344.00 8,028,133,218.02 6,505.44 126.86

Alcantarilla 40 5+580.00 400.00 64,000,000 172.00 372,093.02 139.54 2.72

Alcantarilla 39 5+880.00 400.00 64,000,000 138.00 463,768.12 151.89 2.96

Alcantarilla 38 6+060.00 400.00 64,000,000 129.00 496,124.03 155.88 3.04

Alcantarilla 37 6+220.00 400.00 64,000,000 123.00 520,325.20 158.77 3.10

Alcantarilla 36 6+620.00 400.00 64,000,000 97.00 659,793.81 173.97 3.39

Alcantarilla 35 6+820.00 400.00 64,000,000 84.00 761,904.76 183.88 3.59

Alcantarilla 34 6+980.00 400.00 64,000,000 68.00 941,176.47 199.46 3.89

Alcantarilla 33 7+240.00 400.00 64,000,000 41.00 1,560,975.61 242.36 4.73

Alcantarilla 32 7+460.00 400.00 64,000,000 3.00 21,333,333.33 663.27 12.93

Alcantarilla 31 7+600.00 400.00 64,000,000 3.00 21,333,333.33 663.27 12.93

Alcantarilla 30 7+900.00 400.00 64,000,000 3.00 21,333,333.33 663.27 12.93

Alcantarilla 29 9+180.00 1,716.00 5,053,029,696 267.00 18,925,204.85 633.37 12.35

Alcantarilla 28 9+380.00 500.00 125,000,000 205.00 609,756.10 168.77 3.29

Alcantarilla 27 9+660.00 500.00 125,000,000 203.00 615,763.55 169.40 3.30

Alcantarilla 26 9+980.00 500.00 125,000,000 207.00 603,864.73 168.14 3.28

Alcantarilla 25 10+320.00 500.00 125,000,000 215.00 581,395.35 165.70 3.23

Alcantarilla 24 10+680.00 500.00 125,000,000 228.00 548,245.61 162.00 3.16

Alcantarilla 23 10+780.00 441.00 85,766,121 174.00 492,908.74 155.49 3.03

Alcantarilla 22 11+060.00 550.00 166,375,000 165.00 1,008,333.33 204.83 3.99

Alcantarilla 21 11+340.00 500.00 125,000,000 162.00 771,604.94 184.78 3.60

Alcantarilla 20 11+640.00 550.00 166,375,000 12.00 13,864,583.33 561.87 10.96

Alcantarilla 19 11+685.00 550.00 166,375,000 173.00 961,705.20 201.13 3.92

Alcantarilla 18 12+050.00 400.00 64,000,000 183.00 349,726.78 136.25 2.66

Alcantarilla 17 12+240.00 550.00 166,375,000 189.00 880,291.01 194.39 3.79

Alcantarilla 16 12+340.00 450.00 91,125,000 192.00 474,609.38 153.25 2.99

Alcantarilla 15 12+440.00 550.00 166,375,000 194.00 857,603.09 192.45 3.75

Alcantarilla 14 12+780.00 550.00 166,375,000 214.00 777,453.27 185.31 3.61

Alcantarilla 13 12+980.00 550.00 166,375,000 226.00 736,172.57 181.46 3.54

Alcantarilla 12 13+060.00 1,900.00 6,859,000,000 380.00 18,050,000.00 621.93 12.13

Alcantarilla 11 13+600.00 300.00 27,000,000 63.00 428,571.43 147.34 2.87

Alcantarilla 10 13+960.00 300.00 27,000,000 80.00 337,500.00 134.40 2.62

Alcantarilla 9 14+180.00 300.00 27,000,000 86.00 313,953.49 130.71 2.55

Alcantarilla 8 14+540.00 300.00 27,000,000 98.00 275,510.20 124.29 2.42

Alcantarilla 7 14+940.00 300.00 27,000,000 102.00 264,705.88 122.40 2.39

Alcantarilla 6 15+273.00 300.00 27,000,000 103.00 262,135.92 121.94 2.38

Alcantarilla 5 15+535.00 300.00 27,000,000 96.00 281,250.00 125.29 2.44

Alcantarilla 4 15+900.00 300.00 27,000,000 105.00 257,142.86 121.04 2.36

Alcantarilla 3 16+260.00 300.00 27,000,000 110.00 245,454.55 118.89 2.32

Alcantarilla 2 16+760.00 300.00 27,000,000 139.00 194,244.60 108.65 2.12

Alcantarilla 1 17+040.00 300.00 27,000,000 162.00 166,666.67 102.43 2.00

OBRA DE ARTE ABSCISA




63

CAUDALES

Para la estimación de caudales Máximos Hidrológicos se procedió a utilizar

el Método Racional anteriormente descrito habiéndose encontrado los

resultados siguientes:

El “Método Racional”, se expresa por la ecuación:

Donde:

Q = Es el caudal máximo en m3/seg.

A = Es el área de la Cuenca en Ha

C = Es el coeficiente de escorrentía. Valor adimensional que relaciona

la cantidad de lluvia que se precipita y la que escurre

superficialmente, dependiendo de los factores de permeabilidad

del suelo, morfología de la cuenca, pendiente longitudinal y

cobertura vegetal. El valor se indica identificando sus

características morfológicas los mismos que se presentan en el

Cuadro de Coeficiente de Escorrentía “C”, presentado en el

Capítulo II del estudio.

Este coeficiente o porcentaje, representa la cantidad de

escurrimiento superficial que efectivamente se desplaza por los

causes y se puede establecer en base a observaciones directas

de campo correlacionadas con factores establecidos en tablas

existentes, las mismas que varían de acuerdo a los agentes

siguientes:

Topografía del terreno (pendiente),

Tipo de suelo (permeable, semipermeable, impermeable)

360 AICQ




64

Cobertura vegetal (Sin vegetación, cultivos, hierbas, bosques, pastos)

Para la zona del estudio se ha determinado el Coeficiente de Escorrentía, en

base a los factores siguientes:

Cobertura vegetal: Cultivos

Tipo de suelo: Semipermeable

Pendiente del Terreno: Promedio entre Pronunciada (50%) C= 0.60 y Alta (20%)

C=0.55. Promedio C= 0.57

El valor del coeficiente de escorrentía se ha establecido en 0.57 considerándose

suelos semipermeables con cobertura vegetal de cultivos que en su mayor parte

provienen de la deforestación del bosque natural y con pendientes pronunciadas

y altas del 50 %y 20%, respectivamente.

INTENSIDAD MEDIA DE PRECIPITACION

I = Es la intensidad de la precipitación en mm/h para una

duración igual al tiempo de concentración Tc. Está referida al

valor medio y al tiempo de duración de la misma.

Para el cálculo de la intensidad media de precipitación se

procede a utilizar las ecuaciones representativas de

estaciones Pluviográficas establecidas en el Cuadro No. 2

correspondiente a la estación meteorológica M-162 de

Chone, la misma que se ha generado en el estudio de lluvias

intensas del INAMHI.

nTR

TR tKxIdI Intensidad de precipitación diaria

Ecuación en función de TRId intensidad diaria para cualquier período

de retorno en mm/h, k y n constantes de ajuste determinado por

mínimos cuadrados.




65

Los resultados del cálculo de la intensidad de precipitación obtenidos

con la ecuación anteriormente indicada para varios periodos de

retorno, se presentan en el Cuadro No. 14.

CUADRO No. 14 INTENSIDAD DE PRECIPITACION ITR

n k 5 10 25 50 100Alcantarilla 44 3+680.00 1.14 -0.2694 56.507 0.96 54.49 160.41 173.27 186.35 195.07 203.24Alcantarilla 43 4+000.00 1.07 -0.2694 56.507 0.98 55.52 163.44 176.55 189.87 198.75 207.08Alcantarilla 42 4+280.00 1.02 -0.2694 56.507 1.00 56.26 165.62 178.89 192.4 201.4 209.84Alcantarilla 41 4+580.00 0.97 -0.2694 56.507 1.01 56.96 167.7 181.15 194.82 203.93 212.48PUENTE DISLABON 4+900.00 126.86 -0.2694 56.507 0.27 15.33 45.12 48.74 52.42 54.87 57.17Alcantarilla 40 5+580.00 2.72 -0.2694 56.507 0.76 43.15 127.03 137.22 147.57 154.48 160.95Alcantarilla 39 5+880.00 2.96 -0.2694 56.507 0.75 42.18 124.17 134.12 144.24 150.99 157.32Alcantarilla 38 6+060.00 3.04 -0.2694 56.507 0.74 41.88 123.3 133.18 143.24 149.94 156.22Alcantarilla 37 6+220.00 3.10 -0.2694 56.507 0.74 41.68 122.69 132.53 142.53 149.2 155.45Alcantarilla 36 6+620.00 3.39 -0.2694 56.507 0.72 40.66 119.71 129.3 139.06 145.57 151.67Alcantarilla 35 6+820.00 3.59 -0.2694 56.507 0.71 40.06 117.93 127.39 137 143.41 149.42Alcantarilla 34 6+980.00 3.89 -0.2694 56.507 0.69 39.19 115.38 124.63 134.03 140.3 146.18Alcantarilla 33 7+240.00 4.73 -0.2694 56.507 0.66 37.19 109.48 118.26 127.18 133.13 138.71Alcantarilla 32 7+460.00 12.93 -0.2694 56.507 0.50 28.35 83.47 90.16 96.97 101.5 105.76Alcantarilla 31 7+600.00 12.93 -0.2694 56.507 0.50 28.35 83.47 90.16 96.97 101.5 105.76Alcantarilla 30 7+900.00 12.93 -0.2694 56.507 0.50 28.35 83.47 90.16 96.97 101.5 105.76Alcantarilla 29 9+180.00 12.35 -0.7621 247.710 0.15 36.47 107.37 115.98 124.73 130.57 136.04Alcantarilla 28 9+380.00 3.29 -0.2694 56.507 0.73 41.00 120.69 130.37 140.2 146.76 152.91Alcantarilla 27 9+660.00 3.30 -0.2694 56.507 0.72 40.95 120.57 130.23 140.06 146.61 152.76Alcantarilla 26 9+980.00 3.28 -0.2694 56.507 0.73 41.04 120.81 130.5 140.35 146.91 153.07Alcantarilla 25 10+320.00 3.23 -0.2694 56.507 0.73 41.20 121.29 131.01 140.9 147.49 153.67Alcantarilla 24 10+680.00 3.16 -0.2694 56.507 0.73 41.45 122.03 131.81 141.76 148.39 154.61Alcantarilla 23 10+780.00 3.03 -0.2694 56.507 0.74 41.91 123.38 133.27 143.33 150.04 156.32Alcantarilla 22 11+060.00 3.99 -0.2694 56.507 0.69 38.91 114.56 123.74 133.08 139.3 145.14Alcantarilla 21 11+340.00 3.60 -0.2694 56.507 0.71 40.01 117.78 127.22 136.82 143.22 149.22Alcantarilla 20 11+640.00 10.96 -0.2694 56.507 0.52 29.65 87.29 94.29 101.4 106.14 110.59Alcantarilla 19 11+685.00 3.92 -0.2694 56.507 0.69 39.10 115.12 124.35 133.73 139.99 145.85Alcantarilla 18 12+050.00 2.66 -0.2694 56.507 0.77 43.43 127.85 138.1 148.53 155.47 161.99Alcantarilla 17 12+240.00 3.79 -0.2694 56.507 0.70 39.46 116.18 125.49 134.97 141.28 147.2Alcantarilla 16 12+340.00 2.99 -0.2694 56.507 0.74 42.07 123.87 133.8 143.9 150.63 156.94Alcantarilla 15 12+440.00 3.75 -0.2694 56.507 0.70 39.57 116.5 125.83 135.33 141.66 147.6Alcantarilla 14 12+780.00 3.61 -0.2694 56.507 0.71 39.98 117.69 127.12 136.72 143.11 149.11Alcantarilla 13 12+980.00 3.54 -0.2694 56.507 0.71 40.20 118.36 127.84 137.49 143.92 149.95Alcantarilla 12 13+060.00 12.13 -0.2694 56.507 0.51 28.85 84.93 91.74 98.66 103.28 107.61Alcantarilla 11 13+600.00 2.87 -0.2694 56.507 0.75 42.52 125.19 135.22 145.43 152.23 158.61Alcantarilla 10 13+960.00 2.62 -0.2694 56.507 0.77 43.59 128.33 138.61 149.08 156.05 162.59Alcantarilla 9 14+180.00 2.55 -0.2694 56.507 0.78 43.92 129.29 139.66 150.2 157.22 163.81Alcantarilla 8 14+540.00 2.42 -0.2694 56.507 0.79 44.52 131.06 141.56 152.25 159.37 166.05Alcantarilla 7 14+940.00 2.39 -0.2694 56.507 0.79 44.70 131.6 142.15 152.88 160.03 166.74Alcantarilla 6 15+273.00 2.38 -0.2694 56.507 0.79 44.75 131.73 142.3 153.03 160.19 166.91Alcantarilla 5 15+535.00 2.44 -0.2694 56.507 0.79 44.42 130.78 141.26 151.92 159.03 165.69Alcantarilla 4 15+900.00 2.36 -0.2694 56.507 0.79 44.84 132 142.58 153.34 160.51 167.24Alcantarilla 3 16+260.00 2.32 -0.2694 56.507 0.80 45.05 132.64 143.27 154.08 161.29 168.05Alcantarilla 2 16+760.00 2.12 -0.2694 56.507 0.82 46.16 135.89 146.79 157.87 165.25 172.18Alcantarilla 1 17+040.00 2.00 -0.2694 56.507 0.83 46.90 138.07 149.14 160.39 167.9 174.93

N ALCANTARILLAITR = 56.507 t^ - 0.2694 * IdTR

CUENCA TC t^n k*t^n




66

CAUDAL HIDROLOGICO

Los resultados de los caudales hidrologicos obtenidos con la

aplicacion de la formula racional anteriormente indicada se presentan

en el Cuadro No.15.

CUADRO No. 15 CAUDALES HIDROLOGICOS DE LAS CUENCAS Y

MICROCUENCAS

5 10 25 50 100 5 10 25 50 100

Alcantarilla 44 3+680.00 0.57 5.20 160.41 173.27 186.35 195.07 203.24 1.32 1.43 1.53 1.61 1.67Alcantarilla 43 4+000.00 0.57 5.03 163.44 176.55 189.87 198.75 207.08 1.30 1.41 1.51 1.58 1.65Alcantarilla 42 4+280.00 0.57 4.20 165.62 178.89 192.4 201.4 209.84 1.10 1.19 1.28 1.34 1.40Alcantarilla 41 4+580.00 0.57 5.10 167.7 181.15 194.82 203.93 212.48 1.35 1.46 1.57 1.65 1.72PUENTE DISLABON 4+900.00 0.57 7,318.00 45.12 48.74 52.42 54.87 57.17 522.80 564.74 607.38 635.77 662.42Alcantarilla 40 5+580.00 0.57 3.60 127.03 137.22 147.57 154.48 160.95 0.72 0.78 0.84 0.88 0.92Alcantarilla 39 5+880.00 0.57 3.10 124.17 134.12 144.24 150.99 157.32 0.61 0.66 0.71 0.74 0.77Alcantarilla 38 6+060.00 0.57 2.10 123.3 133.18 143.24 149.94 156.22 0.41 0.44 0.48 0.50 0.52Alcantarilla 37 6+220.00 0.57 2.08 122.69 132.53 142.53 149.2 155.45 0.40 0.44 0.47 0.49 0.51Alcantarilla 36 6+620.00 0.57 1.93 119.71 129.3 139.06 145.57 151.67 0.37 0.40 0.42 0.44 0.46Alcantarilla 35 6+820.00 0.57 3.06 117.93 127.39 137 143.41 149.42 0.57 0.62 0.66 0.69 0.72Alcantarilla 34 6+980.00 0.57 3.03 115.38 124.63 134.03 140.3 146.18 0.55 0.60 0.64 0.67 0.70Alcantarilla 33 7+240.00 0.57 2.80 109.48 118.26 127.18 133.13 138.71 0.49 0.52 0.56 0.59 0.61Alcantarilla 32 7+460.00 0.57 3.50 83.47 90.16 96.97 101.5 105.76 0.46 0.50 0.54 0.56 0.59Alcantarilla 31 7+600.00 0.57 3.40 83.47 90.16 96.97 101.5 105.76 0.45 0.49 0.52 0.55 0.57Alcantarilla 30 7+900.00 0.57 0.03 83.47 90.16 96.97 101.5 105.76 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01Alcantarilla 29 9+180.00 0.57 120.39 107.37 115.98 124.73 130.57 136.04 20.47 22.11 23.78 24.89 25.93Alcantarilla 28 9+380.00 0.57 12.74 120.69 130.37 140.2 146.76 152.91 2.43 2.63 2.83 2.96 3.08Alcantarilla 27 9+660.00 0.57 14.04 120.57 130.23 140.06 146.61 152.76 2.68 2.90 3.11 3.26 3.40Alcantarilla 26 9+980.00 0.57 13.97 120.81 130.5 140.35 146.91 153.07 2.67 2.89 3.10 3.25 3.39Alcantarilla 25 10+320.00 0.57 13.74 121.29 131.01 140.9 147.49 153.67 2.64 2.85 3.06 3.21 3.34Alcantarilla 24 10+680.00 0.57 14.20 122.03 131.81 141.76 148.39 154.61 2.74 2.96 3.19 3.34 3.48Alcantarilla 23 10+780.00 0.57 14.77 123.38 133.27 143.33 150.04 156.32 2.88 3.12 3.35 3.51 3.66Alcantarilla 22 11+060.00 0.57 4.02 114.56 123.74 133.08 139.3 145.14 0.73 0.79 0.85 0.89 0.92Alcantarilla 21 11+340.00 0.57 3.98 117.78 127.22 136.82 143.22 149.22 0.74 0.80 0.86 0.90 0.94Alcantarilla 20 11+640.00 0.57 5.44 87.29 94.29 101.4 106.14 110.59 0.75 0.81 0.87 0.91 0.95Alcantarilla 19 11+685.00 0.57 4.65 115.12 124.35 133.73 139.99 145.85 0.85 0.92 0.98 1.03 1.07Alcantarilla 18 12+050.00 0.57 5.50 127.85 138.1 148.53 155.47 161.99 1.11 1.20 1.29 1.35 1.41Alcantarilla 17 12+240.00 0.57 7.23 116.18 125.49 134.97 141.28 147.2 1.33 1.44 1.55 1.62 1.69Alcantarilla 16 12+340.00 0.57 5.44 123.87 133.8 143.9 150.63 156.94 1.07 1.15 1.24 1.30 1.35Alcantarilla 15 12+440.00 0.57 5.80 116.5 125.83 135.33 141.66 147.6 1.07 1.16 1.24 1.30 1.36Alcantarilla 14 12+780.00 0.57 6.90 117.69 127.12 136.72 143.11 149.11 1.29 1.39 1.49 1.56 1.63Alcantarilla 13 12+980.00 0.57 5.44 118.36 127.84 137.49 143.92 149.95 1.02 1.10 1.18 1.24 1.29Alcantarilla 12 13+060.00 0.57 214.34 84.93 91.74 98.66 103.28 107.61 28.82 31.13 33.48 35.05 36.52Alcantarilla 11 13+600.00 0.57 4.69 125.19 135.22 145.43 152.23 158.61 0.93 1.00 1.08 1.13 1.18Alcantarilla 10 13+960.00 0.57 4.49 128.33 138.61 149.08 156.05 162.59 0.91 0.99 1.06 1.11 1.16Alcantarilla 9 14+180.00 0.57 5.27 129.29 139.66 150.2 157.22 163.81 1.08 1.17 1.25 1.31 1.37Alcantarilla 8 14+540.00 0.57 5.67 131.06 141.56 152.25 159.37 166.05 1.18 1.27 1.37 1.43 1.49Alcantarilla 7 14+940.00 0.57 5.01 131.6 142.15 152.88 160.03 166.74 1.04 1.13 1.21 1.27 1.32Alcantarilla 6 15+273.00 0.57 4.98 131.73 142.3 153.03 160.19 166.91 1.04 1.12 1.21 1.26 1.32Alcantarilla 5 15+535.00 0.57 4.76 130.78 141.26 151.92 159.03 165.69 0.99 1.06 1.14 1.20 1.25Alcantarilla 4 15+900.00 0.57 5.09 132 142.58 153.34 160.51 167.24 1.06 1.15 1.24 1.29 1.35Alcantarilla 3 16+260.00 0.57 4.80 132.64 143.27 154.08 161.29 168.05 1.01 1.09 1.17 1.23 1.28Alcantarilla 2 16+760.00 0.57 5.99 135.89 146.79 157.87 165.25 172.18 1.29 1.39 1.50 1.57 1.63Alcantarilla 1 17+040.00 0.57 5.23 138.07 149.14 160.39 167.9 174.93 1.14 1.24 1.33 1.39 1.45

ITR Q= CIA/360N ALCANTARILLA CUENCA C A (Ha)




67

DETERMINACION POR EL METODO DE MANNING DEL CAUDAL HIDRAULICO

1 V = --- R2/3 S1/2

n

Donde:

V = Velocidad del flujo (m/seg)

n = Coeficiente de rugosidad

R = Radio hidráulico = (A/P), donde:

A = Sección hidráulica (m2)

P = Perímetro mojado (m)

S= Pendiente hidráulica (m/m)

Q = A x V (Ecuación de continuidad)

Donde:

Q = Caudal hidráulico (m3/seg)

A = Sección hidráulica (m2)

Los valores de las alcantarillas existentes en las vías que representan

las dimensiones de las mismas con su ubicación correspondiente se

presentan en el cuadro.




68

CUADRO 15

ALCANTARILLAS EXISTENTES EN LA VÍA "Y ELOY ALFARO-SAN ISIDRO




69

Para la obtención de los caudales hidráulicos de las alcantarillas de la

vía, se utilizo el software Flowmaster, cuyos resultados se listan a

continuación en el cuadro No 16.

Los cálculos matemáticos de la corrida del programa se presentan en

el anexo.




70

CUADRO 16

Alcantarilla 1 17+040 1000 1.85

Alcantarilla 2 16+760 1200 3.13

Alcantarilla 3 16+260 1200 3.13

Alcantarilla 4 15+900 1000 2.48

Alcantarilla 5 15+535 1000 2.56

Alcantarilla 6 15+273 1200 3.13

Alcantarilla 7 14+940 1500 6.31

Alcantarilla 8 14+540 1500 6.31

Alcantarilla 9 14+180 1000 2.48

Alcantarilla 10 13+960 1000 2.48

Alcantarilla 11 13+600 1000 2.48

Alcantarilla 12 13+060 1500 12.65

Alcantarilla 13 12+980 1200 3.13

Alcantarilla 14 12+780 1000 2.48

Alcantarilla 15 12+440 1200 3.13

Alcantarilla 16 12+340 1200 3.13

Alcantarilla 17 12+240 1200 3.13

Alcantarilla 18 12+050 1200 3.13

Alcantarilla 19 11+685 1200 3.13

Alcantarilla 20 11+640 1200 3.13

Alcantarilla 21 11+340 1000 2.48

Alcantarilla 22 11+060 1200 3.13

Alcantarilla 23 10+780 1200 4.05

Alcantarilla 24 10+680 1200 4.05

Alcantarilla 25 10+320 1500 6.31

Alcantarilla 26 9+980 1200 3.13

Alcantarilla 27 9+660 1200 3.98

Alcantarilla 28 9+380 1200 3.98

Alcantarilla 29 9+180 1200 6.33

Alcantarilla 30 7+900 1200 2.55

Alcantarilla 31 7+600 1200 2.55

Alcantarilla 32 7+460 1200 3.13

Alcantarilla 33 7+240 1000 1.85

Alcantarilla 34 6+980 1000 1.85

Alcantarilla 35 6+820 1200 3.13

Alcantarilla 36 6+620 1000 1.85

Alcantarilla 37 6+220 1200 1.97

Alcantarilla 38 6+060 1200 1.97

Alcantarilla 39 5+880 1200 1.97

Alcantarilla 40 5+580 1000 2.48

Puente Dislabon 4+900 36 818.82

Alcantarilla 41 4+580 1200 3.13

Alcantarilla 42 4+280 1200 3.13

Alcantarilla 43 4+000 1200 3.13

Alcantarilla 44 3+680 1000 2.48

CAUDALES HIDRAULICOS DE LAS OBRAS DE ARTE EXISTENTES EN LA VIA “Y ELOY ALFARO-SAN ISIDRO"

OBRA DE ARTE AbscisaD (mm) / Luz (m)

CAUDAL HIDRAULICO QH

(m3/seg)OBSERVACIONES




71

4.3 DISCUSION DE RESULTADOS

Los caudales hidrológicos obtenidos que se indican en el Cuadro No15,

son resultados que reflejan las características climáticas y topográficas

de la zona de ubicación de la vía “Y” Eloy Alfaro-San Isidro y por tanto

las obras de arte existentes deben tener la suficiente capacidad de

descarga para que estas escurran sin dificultades a través de las

mismas.

Para ello se deberá conocer las dimensiones, calidad del material de

construcción y los parámetros hidráulicos que permitan conocer el

caudal máximo que es posible descargase por las alcantarillas y

compararlos con la magnitud del caudal hidrológico resultante de la

investigación.

Las obras de arte conformados por las alcantarillas existentes en la Vía

"Y Eloy Alfaro- San Isidro", son de sección circular y material Tipo

PVC, con excepción de la ubicada en la abscisa cuya posición en la

vía están señaladas mediante las abscisas, dimensiones estructurales

y parámetros hidráulicos correspondientes, los mismos que se

presentan en el Cuadro N° 15.

A continuación se presenta el cuadro comparativo Nº 17b de los

caudales hidrológicos e hidráulicos de las alcantarillas ubicadas a lo

largo de la vía “Y” ELOY ALFARO SAN ISIDRO:




72

CUADRO 17

QH>Qh QH?Qh SI NOAlcantarilla 1 17+040 1000 1.33 1.85 SI NO X

Alcantarilla 2 16+760 1200 1.50 3.13 SI NO X










Alcantarilla 12 13+060 1500 33.48 12.65 NO SI X

















Alcantarilla 29 9+180 1200 23.78 6.33 NO SI X












Puente Dislabon 4+900 36 662.42 818.82 SI NO X





VALORACION SATISFACE CONDICION

EVALUACION DE CAUDALES HIDROLOGICOS E HIDRAULICOS DE LAS OBRAS DE ARTE EXISTENTES EN LA VIA “Y ELOY ALFARO-SAN ISIDRO"

OBRA DE ARTE

AbscisaD(mm) / Luz

(m)

CAUDAL HIDROLOGICO

Qh (m3/seg)

CAUDAL HIDRAULICO QH (m3/seg)




73

Los caudales hidrológicos obtenidos que se indican en el cuadro anterior,

son resultados que reflejan las características climáticas y topográficas

de la zona de ubicación de la vía “Y” Eloy Alfaro-San Isidro.

Fue necesario conocer las dimensiones, calidad del material utilizado y

los consiguientes parámetros hidráulicos de las obras de arte existentes

en la vía para establecer si satisfacen o no el paso del caudal

hidrológico, habiéndose observado que algunas alcantarillas han sido

sobre dimensionadas, como las instaladas en las abscisas 14+540 y

14+940, que con un diámetro de 1200mm satisfacen los caudales

hidrológicos.

En 43 de 45 obras de arte existentes, se cumple con la condicion de que

los caudales hidraulicos calculados son mayores que los caudales

hidrologicos.

Las alcantarillas que no cumplieron con esta condicion son las ubicadas

en las Abs. 9+180 y 13+060, deberán ser reemplazadas.

4.4 VERIFICACION DE HIPOTESIS

HIPÓTESIS GENERAL:

Se comprobó a través de la investigación realizada que la

funcionalidad y durabilidad del Sistema de drenaje superficial

existente, es adecuado en el 96 %. Ajustándose a las

condiciones de capacidad suficiente para conducir el caudal

hidrológico. El 4.45 % no lo cumple.




74

HIPÓTESIS ESPECÍFICAS: Se comprobó que los caudales hidrológicos son menores que los

caudales hidráulicos en 43 obras de arte de las 45 obras de

drenaje existentes, equivalente al 96 %..

Por tanto, en dos obras de arte del sistema de drenaje superficial

existente, los flujos de aguas no serán evacuados

satisfactoriamente.

Se comprobó que los factores climáticos y topográficos requeridos

para establecer la magnitud de los caudales hidrológicos,

garantizan la funcionalidad y durabilidad de las obras de arte del

sistema de drenaje de la vía, siempre y cuando sean menores en

magnitud que los caudales hidráulicos.




75

CAPITULO V

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES

En atención a los resultados del proceso de investigación, se

concluye lo siguiente:

Los caudales hidrológicos determinados en base de las

características climáticas y topográficas de la zona verifican la

funcionalidad y durabilidad de las obras de arte del sistema de

drenaje de la vía.

Los caudales hidrológicos son menores que los caudales

hidráulicos que conducen las obras de arte existentes en el 95 %,

no así el 5% que requiere ampliaciones de su capacidad de

descarga. para garantizar la funcionalidad y durabilidad total del

sistema de drenaje de la vía.

Las alcantarillas y Puente Dislabon en el Rio Cucuy necesitan una

actividad constante de mantenimiento a fin de prevenir

impedimentos al tránsito de flujos de crecidas en temporada de

lluvias en la zona.




76

5.2 RECOMENDACIONES

En base a las conclusiones anteriormente descritas, se indican

las recomendaciones siguientes:

Completar el 100% del funcionamiento y durabilidad de las obras

de arte del sistema de drenaje de la vía “Y” Eloy Alfaro-San Isidro a

fin de evitar colapsos en 5% de alcantarillas que pueden interrumpir

la permanencia y confiabilidad del trafico vehicular

Asegurar la vida útil de las obras de arte existentes de la carretera,

mediante la operación y mantenimiento adecuado de las mismas,

estableciendo un monitoreo frecuente de control de sedimentos y

vegetación que taponan las alcantarillas.

Controlar la ejecución de obras particulares cercanas a cunetas y

alcantarillas, por considerarse que obstaculizan el recorrido y

descarga de las aguas lluvias y el tránsito de peatonal.

EVALUACIÓN Y BALANCE TÉCNICO ECONÓMICO SOCIAL

La carretera “Y” Eloy Alfaro - San Isidro, obra de comunicación vial

de mucha importancia para la población urbana y rural de la zona

Norte de la Provincia de Manabí, amerita ser atendida

adecuadamente por los organismos responsables de su

administración y mantenimiento, para que no siga sometiéndose a

deterioros en su estructura y sistema de drenaje, causados

especialmente por acción de las escorrentías y desbordamientos

del flujo en los periodos lluviosos llamados inviernos.

El presente estudio de carácter técnico tiene el propósito de lograr

que la vía sea segura, permanente y confiable para el tráfico

vehicular y en general para el transporte y movilización de

personas, producción y productividad de la zona, todo lo cual




77

redundara positivamente al alcance del desarrollo socio-económico

de la población urbana y rural de esta región manabita.

Se fomentaran las actividades de comercio y turismo,

incrementándose los ingresos de la población con el apoyo de

planes gubernamentales y privados.

Finalmente habrá menos desocupación, participación en la

educación y mejora en las atenciones de salud, todo lo cual

redundara en bienestar social de los centros poblados y

comunidades rurales beneficiados con esta obra vial.




78

VI REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Benítez, R. (2003). Drenaje Vial. Formato Digital. Ciudad de la

Habana. Cuba.

Corporación Ejecutiva para la Reconstrucción de las Zonas

Afectadas por el Fenómeno El Niño – CORPECUADOR – (1999) Normas interinas de diseños de carreteras y puentes.

Guayaquil, Ecuador. 149 pág. Ing. Antonio Salgado N. (1989) Caminos en el Ecuador

Estudio y Diseño. Quito, Ecuador. 514 pág.

Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI)

(1999) Estudio de Lluvias Intensas. Quito, Ecuador. 126 pág.

Ministerio de Obras Publicas y Comunicaciones (MOP)

(1981) Drenaje de obras viales. Quito, Ecuador. 242 pág.

Ministerio de Obras Publicas y Comunicaciones (MOP) (2002) Especificaciones generales para la construcción de

caminos y puentes. Quito, Ecuador. Mop-001-F-2002 Tomo I

528 pág., Tomo II 476 pág.

Octavo Congreso Nacional de Hidráulica (1999) Ing. Miguel

Ángel Chávez Moncayo. Investigación sobre los procesos de

erosión violentos afectando los cruces u hondonadas de

drenaje del cantón Sucre-Manabí. Quito, Ecuador. 18 pág.

Octavo Congreso Nacional de Hidráulica (INAMHI) (1999) Ing. Carlos Gutiérrez C. Estudio Hidrológico comparativo de

los eventos Niño 1982-1983 y 1997-1998. Quito, Ecuador. 11

pág.

Plan Integral de Desarrollo de los Recursos Hídricos de la

Provincia de Manabí (1989) Resumen general fase 1.

Portoviejo, Ecuador. 105 pág.




79

Plan Integral de Desarrollo de los Recursos Hídricos de la

Provincia de Manabí (1990) Informe Final Volumen II Informes

Sectoriales (1) Agencia Cooperación Internacional del Japón-

JICA. Portoviejo, Ecuador. 279 pág.

Pontificia Universidad Católica del Ecuador (2002)

Seminario de ingeniería de puentes. Quito, Ecuador. 185 pág.

Sviatoslav Krochin (1986) Diseño Hidráulico. Escuela

Politécnica Nacional. Quito, Ecuador. 429 pág.

Universidad Autónoma de Chihuahua Facultad de

Ingeniería Manual de Practicas Hidráulicas II. Chihuahua,

Mexico. 32 pág.

Ven te Chow (1983) Hidráulica de los Canales Abiertos.

Mexico. 633 pág.

Ven te Chow, David R. Maidment, Larry W, Mays (1994)

Hidrología aplicada. McGraw W. Hill Interamericana S.A. Santa

Fe de Bogotá, Colombia. 577 pag.




80

ANEXOS CONTENIDO Pag

1.- Carta Topográfica San Isidro - Igm 81

2.- Grafico De Intensidades Máximas Estación Chone 82

3.- Grafico De Intensidades Máxima Zona 4 Est. Chone 83

4.- Parametros Hidraulicos Alcantarilla Abscisa 10 + 320 84

5.- Parametros Hidraulicos Alcantarilla Abscisa 13 + 060 85

6.- Parametros Hidraulico Puentes Dislabón Río Cucuy 86

7.- Obras De Arte: Alcantarilla Puente Y Cuneta 87

8.- Inundaciones En Carretera. Accion Del Agua En La Via 88

9.- Objetivo General de una carretera 89

10.- Precipitaciones Max. 1987 – 1999 Estación Briceño 90

11.- Precipitaciones Max. 2000 – 2010 Estación Briceño 91

12.- Estadistica Climatologicas Varias Estaciones 92

13.- Precipitaciones Max. 1985 – 1998 Estación Convento 93

14.- Precipitaciones Max 1999 – 2010 Estación Convento 94






81

1.- Carta topografica San Isidro - IGM




82

2.- Grafico De Intensidades Maximas Estacion Chone




83

3.- Grafico De Intensidades Maxima Zona 4 Est. Chone




84

4.- Parametros Hidraulicos Alcantarilla Abscisa 10 + 320




85

5.- Parametros Hidraulicos Alcantarilla Abscisa 13 + 060




86

6.- Parametros Hidraulico Puentes Dislabon Rio Cucuy




87

7.- OBRAS DE ARTE ALCANTARILLA PUENTE Y CUNETA

Para evacuar las aguas superficiales, se construyen obras de

drenaje que conduzcan el agua de lluvia que cae sobre la vía y

la que corre por los cauces naturales del terreno, que

conforman las cuencas hidrográficas y microcuencas entre las

cuales se mencionan Cunetas, Zanjas de coronación, Cintas

goteras, Sumideros, Alcantarillas y Puentes.




88

8.- ACCION DEL AGUA EN LA VIA INUNDACIONES

EN CARRETERA. Estudios realizados sobre la acción del agua con relación

a obras viales, señalan que este es uno de los principales

elementos naturales que incide en la estabilidad de

carreteras, la cual puede fallar por excesiva humedad en

las capas que conforman su estructura o por insuficiencia

de la capacidad de desagüe de las obras de arte de su

sistema de drenaje superficial o subterráneo.




89

9.- OBJETIVO GENERAL DE UNA CARRETERA El objetivo general es lograr vía estable y segura para su

movilización vehicular en cualquier época del año para

satisfacer a la población que habita en la zona de

influencia y fuera de ella.




90

10.- Precipitaciones Max. 1987 – 1999 Estacion Briceño




91

11.- Precipitaciones Max. 2000 – 2010 Estacion Briceño




92

12.- Estadistica Climatologicas Varias Estaciones




93

13.- Precipitaciones Max. 1985 – 1998 Estacion Convent




94

14.- Precipitaciones Max 1999 – 2010 Estación Convento




95

15.- Precipitaciones Max. 1985 – 1998 Estacion Rio Grande




96

16.- Precipitaciones Max. 1999 – 2010 Estacion Rio Grande

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