7/22/2019 Chequo Capacidad de Cunetas

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CHEQUEO DE CAPACIDAD DE CUNETAS

Cra 8 entre 5 y 6, cra 2 entre 4 y 5, cl 6 entre 2 y 3, cl 5 entre 2 y 3, cl 4 entre

2 y 4, cl 7 entre 3 y 4, cl 8 entre 1 y 3, cl 3 entre 8 y 9MUNICIPIO DE ALPUJARRA TOLIMA

1. Calculo del caudal interceptado:

Para la estimación del caudal de diseño se utiliza el método racional, el cual calcula elcaudal pico de aguas lluvias con base en la intensidad media del evento de precipitación(i) con una duración igual al tiempo de concentración del área de drenaje y un coeficientede escorrentía (C). La ecuación del método racional es:

De acuerdo con el método racional, el caudal pico ocurre cuando toda el área de drenajeestá contribuyendo, y éste es una fracción de la precipitación media bajo las siguientessuposiciones:

1. El caudal pico en cualquier punto es una función directa de la intensidad i de lalluvia, durante el tiempo de concentración para ese punto.2. La frecuencia del caudal pico es la misma que la frecuencia media de la precipitación.3. El tiempo de concentración está implícito en la determinación de la intensidadmedia de la lluvia por la relación anotada en el punto 1.

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

! Definición del área contribuyente (micro cuenca)

El área que intercepta el agua de precipitación, de delimita bajo la consideración de quecada calle recolecta el agua lluvia y la conduce al sistema de alcantarillado pluvialmunicipal, antes de cruzar intersecciones viales de manera superficial. Como en la zona deinterés, predominan las cubiertas que conducen las aguas lluvias directamente a la calle, seconsidera la mayor área de intercepción como la compendiada por la calle de interés y elárea de cubierta de las edificaciones que la rodean (una cuadra).

A partir del plano urbano del municipio de Alpujarra, se delimita el área de la microcuenca y se calcula su área, con uso de métodos gráficos. De esta manera la mayor área deintercepción se encuentra en la cra. 7 entre cl 5 y 6, con área total de la cuenca de 0,425Ha.

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Por diseño de pavimento y cuneta (cuneta conformada por pavimento sardinel), para lamayor eficiencia en el manejo superficial de las aguas lluvias, el pavimento lleva pendiente transversal del 2% hacia ambos costados, por tanto si se ubica un sumidero parala interceptacion de cada cuneta el área se reduce a la mitad, es decir 0,2125 Ha.

! Intensidad media del evento de precipitación:

Este valor es obtenido a partir de un estudio hidrológico de la zona, del cual se obtienenlas curvas de intensidad, duración y frecuencia de la estación hidrológica mas cercana consuficiente información.

! Periodo de retorno de diseño

Considerando un nivel de complejidad medio y el área local, se selecciona un periodo deretorno de 3 años.

! Coeficiente de escorrentía:El coeficiente de escorrentía, C, es función del tipo de suelo, del grado de permeabilidadde la zona, de la pendiente del terreno y otros factores que determinan la fracción de la precipitación que se convierte en escorrentía.

En este caso tenemos la superficie de la carretera y el pavimento de las vías; por lo tantose calcula un coeficiente ponderado tomando como referencia los siguientes valores de C:

Área de pavimento: 838 m2, C = 0.87

Área de cubiertas: 13412 m2, C =0.90

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C ponderado = 0.89

! Tiempo de concentración:

Corresponde al tiempo requerido para que la escorrentía llegue al colector y se calculamediante las siguientes ecuaciones:

Fórmula de Kerby:

Entonces:L = 84 m, S = 2.32 %, m = 0.02

Por la formula de Kerby, Te = 4,42 minutosTediseño = 15 minutos

! Intensidad de diseño

De la curva IFD, obtenemos la intensidad para una frecuencia del evento de 3 años y unaduración de 105.08 minutos

Intensidad de diseño: 110,4 mm/hr 

CAUDAL DE DISEÑO:

 

Q = 2.78 * 0.89 * 110,4 * 0.2125 = 58 L/s ! 0.058 m3/s

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2. Capacidad de captación de las cunetas

La capacidad de una cuneta depende de su forma, pendiente y rugosidad. Si se conocen las pendientes transversal y longitudinal de la calle, la cuneta puede representarse como un

canal abierto de sección triangular y su capacidad hidráulica puede estimarse con lafórmula de Manning de flujo uniforme. Ésta ha sido usualmente representada mediante elnomograma de Izzard que resuelve la siguiente ecuación:

Q=0.375!Y O

8"3!#  Z " n$!S 

O

1 "2

 para las condiciones dadas en el lugar de interes, con acabado del pavimento rigido enconcreto hidráulico y pendiente de bombeo del 2%, encontramos la mayor profundidad deflujo Yo de 0,06 m = 6 cm.

3. Selección de sumideros

 % Sumidero tipo Sl-250

Sumidero lateral tipo ventana. Se recomienda en pendientes inferiores del 4% y caudalesinferiores a 85 LPS. Aplica para las calles Cra 2 entre 4 y 5, Calle 8 entre 3 y 1, Cra 3entre 8 y 9.

 % Sumidero tipo ST1sumidero transversal. Se recomienda para pendientes mayores al 4%. aplica para la Calle 6entre 2 y 3, Cra 8 entre 5 y 6, Calle 5 entre 2 y 3, Calle 4 entre 2 y 3, Calle 7 entre 3 y 4.

Cristian F. Medina R.Ingeniero civil