5. Drenaje Sup. Carr. Uap

7/24/2019 5. Drenaje Sup. Carr. Uap

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1. INTRODUCCION

Drenaje en carreteras: El drenaje es la herramienta para controlar la influencia negativa

del agua en las carreteras. Cuando el agua se infiltra hasta la basede una carretera se presentan agrietamientos y fenmenos debombeo causados por las presiones hidrulicas que se generan al

pasar los vehculos. La construccin de un drenaje adecuado es un factor importante

en la localizacin y el diseo geomtrico de las vas, un buendrenaje incrementa la calidad del servicio de una va, facilita eltrnsito en pocas de lluvia, reduce la posibilidad de accidentes ygarantiza la capacidad de la va en todo momento.

Undrenaje inadecuado producir serios daos a la estructura de lava, la inexistencia o la ineficiencia de obras de drenaje trae comoconsecuencia el deterioro e inestabilidad de los terraplenes y laerosin de los taludes, que se manifiestan en asentamientos ydeslizamientos, e incrementar los gastos de conservacin de la

va.


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1. INTRODUCCION

Finalidad de los sistemas de drenaje: Preservar la estabilidad de la superficie y del cuerpo de la

plataforma de la carretera eliminando el exceso de aguasuperficial y la subsuperficial con las adecuadas obras dedrenaje.

Restituir las caractersticas de los sistemas de drenaje y/ode conduccin de aguas (natural del terreno o artificialconstruida previamente) que seran daadas o modificadaspor la construccin de la carretera y que sin un debidocuidado en el proyecto, resultaran causando daos,

algunos posiblemente irreparables en el medio ambiente.


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1. INTRODUCCION

Criterios para la localizacin del eje de la carretera: Evitar en lo posible localizar la carretera en:

Territorios hmedos o pantanosos. Zonas de huaycos mayores. Zonas con torrentes de aguas intermitentes. Zonas con corrientes de aguas subterrneas y Zonas inestables y/o con taludes pronunciadas.

Evitar en lo posible la cercana a reservorios y cursos deaguas existentes, (naturales o artificiales) especialmente sison posible causa de erosiones de la plataforma de la

carretera.


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1. INTRODUCCION

Diseo del sistema de drenaje: Mantener al mximo la vegetacin natural existente en

los taludes. No afectar o reconstruir (perfeccionndolo) el drenaje

natural del territorio (cursos de agua). Canalizar las aguas superficiales provenientes de lluvias

sobre la plataforma de la carretera hacia cursos de aguaexistentes fuera de este, evitando que tenga velocidaderosiva.

Bajar la napa fretica de aguas subterrneas a nivelesque no afecten la carretera. Proteger la carretera contra la erosin de las aguas.


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2. DRENAJE SUPERFICIAL

Finalidad: El drenaje superficial tiene como finalidad alejar las

aguas de la carretera para evitar el impacto negativo delas mismas sobre su estabilidad, durabilidad y

transitabilidad. El adecuado drenaje es esencial para evitar la

destruccin total o parcial de una carretera y reducir losimpactos indeseables al ambiente debido a lamodificacin de la escorrenta a lo largo de ste.

El drenaje superficial comprende: La recoleccin de las aguas procedentes de la plataforma ysus taludes.

La evacuacin de las aguas recolectadas hacia caucesnaturales.

La restitucin de la continuidad de los cauces naturales

interceptados por la carretera.


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2. DRENAJE SUPERFICIAL

Periodos de retorno: La seleccin del caudal de diseo para el cual debe

proyectarse un elemento del drenaje superficial estrelacionada con la probabilidad o riesgo que ese caudal

sea excedido durante el periodo para el cual se disea lacarretera. El riesgo o probabilidad de excedencia de un caudal en

un intervalo de aos est relacionado con la frecuenciahistrica de su aparicin o con el periodo de retorno.

Se recomienda adoptar periodos de retorno: Para las cunetas y alcantarillas de alivio Tr = 10 aos. Para las alcantarillas de paso Tr = 50 aos. Para los pontones y puentes Tr = 100 aos. Cuando sea previsible que se produzcan daos

catastrficos en caso de que se excedan los caudales dediseo Tr = 500 aos ms.


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2.1 ELEMENTOS FISICOS DEL DRENAJE

SUPERFICIAL

Drenaje del agua que escurre superficialmente: Funcin del bombeo y del peralte La eliminacin del agua de la superficie de rodadura se

efecta por medio del bombeo en las secciones en tangente

y del peralte en las curvas horizontales, provocando elescurrimiento de las aguas hacia las cunetas.


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SUPERFICIAL

Drenaje del agua que escurre superficialmente: Pendiente longitudinal de la rasante La rasante ser proyectada con pendiente longitudinal no

menor de 0.5 %, evitndose los tramos horizontales con el

fin de facilitar el movimiento del agua de las cunetas haciasus aliviaderos o alcantarillas. Salvo, que la rasante de lacuneta pueda proyectarse con la pendiente conveniente.

Desage sobre los taludes en relleno o terrapln Si la plataforma de la carretera est en un terrapln o

relleno y el talud es erosionable, las aguas que escurrensobre la calzada debern ser encausadas por los dos lados,de la misma forma que el desage en sitios preparadosespecialmente protegidas para evitar la erosin de lostaludes.


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SUPERFICIAL

Drenaje del agua queescurresuperficialmente:

Desage sobre los

taludes en relleno oterrapln


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SUPERFICIAL Cunetas: Las cunetas preferentemente sern de seccin triangular y se

proyectarn para todos los tramos al pie de los taludes decorte. Sus dimensiones sern fijadas de acuerdo a lascondiciones pluviales, siendo las dimensiones mnimas lassiguientes:

En regin seca o poco lluviosa la longitud de las cunetas serde 250 m. como mximo. Las longitudes de recorridosmayores debern justificarse tcnicamente. En regin muy

lluviosa se recomienda reducir esta longitud mxima a 200 m.


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SUPERFICIAL

Cunetas: Revestimiento de las cunetas Para evitar el deterioro del pavimento, las cunetas debern

ser revestidas. Dicho revestimiento ser a base demampostera de piedra, concreto u otro material adecuado.


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SUPERFICIAL

Cunetas: Desage de las

cunetas La descarga de

agua de lascunetas seefectuar pormedio dealcantarillas dealivio.


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SUPERFICIAL

Diseo tpico de cunetas:


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SUPERFICIAL

Zanjas de coronacin: Ubicacin de las zanjas de

coronacin Cuando se prevea que el

talud de corte esta expuestoa efecto erosivo del agua deescorrenta, se deberdisear zanjas decoronacin.

Revestimiento de las zanjas

de coronacin Se deber revestir las zanjas

en el caso que estnprevistas filtraciones quepueden poner en peligro la

estabilidad del talud decorte.


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SUPERFICIAL

Zanjas de recoleccin La zanja de recoleccin ser necesaria para llevar las aguas

de las alcantarillas de alivio hacia los cursos de aguaexistente.

Dimensiones de las zanjas Las dimensiones se fijarn de acuerdo a las condiciones

pluviomtricas de la zona y caractersticas del terreno.

Desage de las zanjas La ubicacin de los puntos de desage deber ser fijada por

el proyectista teniendo en cuenta la ubicacin de lasalcantarillas y la longitud mxima que puede alcanzar lazanja con relacin a sus dimensiones y a la lluviosidad de la

zona.


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SUPERFICIAL

Canal de bajada Cuando la carretera en media ladera o en corte cerrado cruza

un curso de agua que no es posible desviar, es necesarioencauzar las aguas en un canal de bajada revestida con el fintambin de preservar la estabilidad del talud.


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SUPERFICIAL

Alcantarillas de paso y alcantarillas de alivio Tipo y ubicacin El tipo de alcantarilla deber de ser elegido en cada caso

teniendo en cuenta el caudal a eliminarse, la naturaleza y lapendiente del cauce y el costo en relacin con ladisponibilidad de los materiales.

La cantidad y la ubicacin debern establecerse a fin degarantizar el funcionamiento del sistema de drenaje. En lospuntos bajos del perfil longitudinal, debe proyectarse unaalcantarilla de alivio.

Dimensiones mnimas La dimensin mnima interna de las alcantarillas deber ser

la que permite su limpieza y conservacin, adoptndoseuna seccin circular mnima de 0.90 m (36) de dimetro osu equivalente de otra seccin.


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Alcantarillas de paso y alcantarillas de alivio


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SUPERFICIAL



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SUPERFICIAL

Alcantarillas de paso y alcantarillas de alivio:


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SUPERFICIAL

Badenes: Los badenes son estructuras que sirven para evacuar las aguas

que descienden por quebradas cuyo nivel de fondo de caucecoincide con el nivel de la rasante.

Los badenes tienen como superficie de rodadura una capa deempedrado de proteccin o tienen una superficie mejoradaformada por una losa de concreto.

Evitar la colocacin de badenes sobre depsitos de suelos degrano fino susceptibles a la socavacin, evitar tambin la

adopcin de diseos que no prevean la proteccin contra lasocavacin. Tambin pueden usarse badenes combinados con alcantarillas,

tanto de tubos como del tipo cajn; sin embargo estasestructuras pueden originar el represamiento de los materialesde arrastre en el cauce ocasionado la obstruccin de laalcantarilla, poniendo en riesgo la estabilidad de la estructura.


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SUPERFICIAL

Badenes: Los badenes presentan la ventaja de que son estructuras

menos costosas que las alcantarillas grandes, pontones opuentes.

Para el diseo de badenes se recomienda lo siguiente: Usar una estructura o una losa suficientemente larga para

proteger el permetro mojado del cauce natural del curso deagua.

Proteger toda la estructura con pantallas impermeables,enrocamiento, gaviones, losas de concreto, u otro tipo de

proteccin contra la socavacin. Construir las cimentaciones sobre material resistente a la

socavacin (roca sana o enrocado) o por debajo de la profundidadesperada de socavacin.

Evitar la socavacin de la cimentacin o del cauce mediante el uso

de empedrado pesado colocado localmente, jaulas de gaviones orefuerzo de concreto.


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SUPERFICIAL

Badenes:


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SUPERFICIAL

Badenes:


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SUPERFICIAL

Badenes:


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SUPERFICIAL

Vados: El cruce a nivel de una carretera a travs de un ro pequeo

se denomina vado. Idealmente debe construirse enlugares donde el cruce natural tiene poca altura.

Para el diseo de vados se recomienda: Para el caso de vados simples de piedra, es conveniente

usar grandes fragmentos de roca o piedra biengraduados en la base de la quebrada. Rellenar loshuecos con fragmentos pequeos de roca limpia o con

grava para proporcionar una superficie de rodadurauniforme. A estas rocas pequeas se les deber darmantenimiento peridico y se remplazarneventualmente.

Usar vados para el cruce de cauces secos o con caudalespequeos durante la mayor parte del ao.


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SUPERFICIAL

Vados: Para el diseo de vados se recomienda:

Ubicar los vados donde las mrgenes del curso de aguasean bajas y donde el cauce est bien confinado.

Usar marcadores de profundidad resistentes y biencolocados en los vados para advertir al trnsito dealturas peligrosas del agua.

Evitar la construccin de curvas verticales pronunciadasen vados en las que puedan quedar atrapados camiones

largos o remolques.


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2.2 FLUJO EN CANALES ABIERTOS

Flujo uniforme: El flujo es uniforme, si los parmetros hidrulicos no

cambian con respecto al espacio, es decir, que laprofundidad, rea transversal, velocidad, etc., en cadaseccin del canal son constantes y ocurre cuando: El tirante, el rea hidrulica, la velocidad y los otros parmetros

hidrulicos, en cada seccin transversal son constantes. La lnea de gradiente de energa, la superficie libre de agua, y el

fondo del canal son paralelos, esto es, la pendiente de la lneade energa (Se), la pendiente de la superficie libre de agua (Sw)

y la pendiente del fondo del canal (So), son iguales, es decir: Se = Sw = So = S

Tirante normal: Es la profundidad del agua en el canal,

bajo las condiciones del flujo uniforme.


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Ecuacin de Manning: Es la frmula ms utilizada

para el clculo de lavelocidad en el flujouniforme, siendo su

ecuacin:

donde:v = velocidad, m/sn = coeficiente de rugosidadA = rea hidrulica, m2R = radio hidrulico, mS = pendiente de la lnea de

energa, m/m

Combinando las ecuacionesde Manning y la decontinuidad, se obtiene laecuacin mas utilizadapara el clculo del caudal

en el flujo uniforme,siendo:

donde:Q = caudal, m3/sn = coeficiente de rugosidadA = rea hidrulica, m2R = radio hidrulico, mS = pendiente de la lnea de

energa, m/m

2 / 3 1/ 21v R Sn

2 / 3 1/ 21

Q AR S n


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Secciones transversales:

Rectangular Triangular Trapezoidal

Parablico Circular

y = tiranteb = ancho de solera

Z = taludT = espejo de aguaD = dimetro


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Calculo de los elementos de secciones transversales:


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Talud (Z): Es la relacin de la

proyeccinhorizontal y laproyeccin verticalde las paredes delcanal.

Valores de Zrecomendadospara diferentesmateriales:


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Velocidad (v): Es un parmetro que es necesario verificar de tal manera

que este en un rango, cuyos lmites son: Velocidades mnimas: Que no produzcan sedimentacin

(depsitos de materiales slidos en suspensin), y cuyosvalores experimentales indican que este valor mnimo es0.30 m/s.

Velocidades menores disminuyen la capacidad deconduccin del canal.

Velocidades mximas: Que no produzcan erosin en lasparedes y fondo del canal, los valores que sobrepasan lasvelocidades mximas permisibles modifican la rasantes ycrean dificultades al funcionamiento de las estructuras quetenga el canal.


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Velocidad (v): Velocidades mximas recomendadas, en funcin del

material en el cual est alojado el canal:


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Coeficiente de rugosidad (n): El n, es un parmetro que determina el grado de resistencia,

que ofrecen las paredes y fondo del canal al flujo del fluido. Mientras ms spera o rugosa sean las paredes y fondo del

canal, ms dificultad tendr el agua para desplazarse. Valores de n recomendados por Ven Te Chow, 1983 para ser

utilizados en la frmula de Manning:


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Coeficiente de rugosidad (n):


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Coeficiente de rugosidad (n):

Fuente: Manual Hidrologa, Hidrulica y DrenajeMTC(Hidrulica de Canales Abiertos, Ven Te Chow, 1983).


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Ancho de solera (b): Resulta muy til fijar un valor para el ancho de solera con

facilidad para calcular el tirante. Una forma prctica de fijar el ancho de solera se basa en el

caudal, como se muestra:


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2.3 DISEOS

1. Diseo de cunetas: Lo primero es determinar el rea aferente o tributaria de la

cuneta, para este paso son necesarios los planos de planta yperfil de la carretera. Mediante estos se establecer elancho del impluvium caracterstico del sector.


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2.3 DISEOS

1. Diseo de cunetas: Para el diseo de cunetas, el caudal hidrolgico (Qhidrolgico)

se iguala al caudal hidrulico (Qhidrulico) y luego, despejarla longitud de la cuneta (L), que corresponde a la separacinentre alcantarillas.

log

log 5

2 /3 1/ 2

2 /3 1/ 2

5

5 2 / 3 1/ 2 5

36 10

1

36 10

36 10 36 10

hidro ico hidraulico

tributariahidro ico tributaria

hidraulico cuneta

cuneta

cuneta hidraulico

Q Q

CIAQ A BL

Q vA v R S n

R S ACIBL

n

R S A QL L

nCIB CIB


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2.3 DISEOS

1. Diseo de cunetas: Donde: C = Coeficiente de escorrenta que depende del tipo de

terreno.

I = Intensidad mxima de lluvia (mm/hr). Atributaria = rea tributaria o aferente de la cuneta (m2). V = Velocidad media en la cuneta (m/s). Acuneta = rea de la cuneta (m2). B = Ancho del impluvium (m). L = Longitud de la cuneta (m) n = Coeficiente de rugosidad de Manning. R = Radio hidrulico de la cuneta (m). S = Pendiente longitudinal de la cuneta.


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2.3 DISEOS

1. Diseo de cunetas: La cuneta elegida es una

triangular con pendientes: Talud exterior (roca): 1:1/3

y talud interior (va): 1:3.

Considerar: C = 0.42 (Pastizales con pendientes > 7%, Tr = 10 aos) I = 28 mm/hr (Curvas IDF para un Tr = 10 aos) n = 0.020 para cunetas de mampostera.

Se calcula la longitud (L) variando el ancho del impluvium(B) y la pendiente longitudinal (S).

2 2

2 2 2 2

( ) 0.30 (3 0.333)0.152 2 0.12

1.261 1 0.30 1 3 1 0.333

y m zA

R R m

P y m z


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2.3 DISEOS

Diseo de cunetas: Longitud y caudal hidrolgico variando la pendiente (S)

y el ancho impluvium (B) para zona lluviosa es:Ancho Impluvium (m) 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380

S (m/m) v (m/s) Q (l/s) L (m)

0.005 0.85 128 250 245 231 218 206 196 187 178 170 163 157 151 145 140 135 131 126 122 119 115 112 109 106 103

0.006 0.93 140 250 250 250 238 226 215 204 195 187 179 172 165 159 153 148 143 138 134 130 126 123 119 116 113

0.007 1.01 151 250 250 250 250 244 232 221 211 202 193 185 178 172 166 160 155 150 145 141 136 132 129 125 1220.008 1.08 162 250 250 250 250 250 248 236 225 216 207 198 191 184 177 171 165 160 155 150 146 142 138 134 130

0.009 1.14 172 250 250 250 250 250 250 250 239 229 219 210 202 195 188 181 175 170 164 159 155 150 146 142 138

0.01 1.21 181 250 250 250 250 250 250 250 250 241 231 222 213 205 198 191 185 179 173 168 163 158 154 150 146

0.011 1.27 190 250 250 250 250 250 250 250 250 250 242 232 224 215 208 200 194 187 182 176 171 166 161 157 153

0.012 1.32 198 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 243 233 225 217 209 202 196 190 184 179 173 169 164 160

0.013 1.38 206 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 243 234 226 218 211 204 197 191 186 181 176 171 166

0.014 1.43 214 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 243 234 226 219 212 205 199 193 187 182 177 173

0.015 1.48 222 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 242 234 226 219 212 206 200 194 189 183 179

0.016 1.53 229 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 242 234 226 219 212 206 200 195 189 184

0.017 1.57 236 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 249 241 233 226 219 213 206 201 195 190

0.018 1.62 243 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 248 240 232 225 219 212 207 201 1960.019 1.66 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 246 239 231 225 218 212 206 201

0.02 1.71 256 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 245 237 231 224 218 212 206

0.021 1.75 262 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 243 236 229 223 217 211

0.022 1.79 269 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 249 242 235 228 222 216

0.023 1.83 275 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 247 240 233 227 221

0.024 1.87 280 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 245 238 232 226

0.025 1.91 286 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 243 237 231

0.026 1.95 292 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 248 242 235

0.027 1.98 297 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 246 240

0.028 2.02 303 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 244

0.029 2.06 308 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 248

0.03 2.09 314 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250


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2.3 DISEOS


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2.3 DISEOS


51/75

2.3 DISEOS


52/75

2.3 DISEOS


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2.3 DISEOS


54/75

2.3 DISEOS


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2.3 DISEOS

Procedimiento de calculo: En las expresiones anteriores el trmino CD corresponde a un

coeficiente de descarga, que refleja las prdidas localizadasen la alcantarilla.

Para los tipos de flujo 1 y 2 los valores del coeficiente dedescarga se extraen de la Tabla 1; para el tipo 3 se extraende la Tabla 2 y para los tipos 4, 5 y 6 se extraen de la Tabla 3.

La Tabla 4 permite calcular el caudal, el rea y laconductividad hidrulica K, en condiciones de flujo crtico,para un tirante crtico dado, en canales circulares.


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2.3 DISEOS

Procedimiento de calculo: Las figuras 4 y 5 auxilian para el clculo del caudal circulante

en los tipos 4 y 5 de flujo.

Observaciones: En todos los casos las prdidas por friccin se calculan

como:


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2.3 DISEOS

Identificacin del flujo: Para el clculo del caudal, primero se debe identificar el tipo

de escurrimiento, luego calcular el mismo y finalmenteverificar si se est en las condiciones consideradas.

El tipo de escurrimiento puede ser identificado con elsiguiente diagrama:


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2.3 DISEOS

Comentarios: Los tipos 1, 2 y 3 se calculan sin mayor dificultad, utilizando

las tablas 1 y 2 y la figura 1.

El tipo 4 (canal en rgimen supercrtico) se calcula con

el siguiente procedimiento: a) Estimar el coeficiente de descarga con la tabla 3. b) Con la figura 4 estimaryc; luego determinar Qc, Ac, Kc

(con auxilio de tabla 4 si la alcantarilla es circular). c) Calcular el trmino cintico en (1) y la prdida por friccin

entre (1) y (2) con el Qcantes hallado. d) Calcular Qcon la expresin correspondiente al tipo de

flujo 4. e) Si los valores de caudal resultantes de b) y d) no

coinciden, suponer un nuevoycrehaciendo el procedimientohasta que los valores coincidan.


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2.3 DISEOS

Comentarios: El tipo 5 (canal en rgimen subcrtico con tirante crtico a la

salida) se calcula con el siguiente procedimiento: a) Estimar el coeficiente de descarga con la tabla 3

b) Con la figura 4 estimar un primer valor deycdeterminandoluego Qc, Ac, Kc (con auxilio de tabla 4 si la alcantarilla escircular).

c) Con la figura 5 (paramtrica en Q2 / 2gC2 (h1-z)D4 )estimar el tirante en (2) y determinar luego K2.

d) Calcular el trmino cintico en (1), la prdida por friccinentre (1) y (2) y la prdida por friccin entre (2) y (3) con elQcantes hallado.

e) Calcular luego la carga a la salida de la alcantarilla.


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2.3 DISEOS

Comentarios: f) Corregir la estimacin inicial deyc con el valor H/Dy la

figura 4. g) A partir del nuevoycestimado determinar nuevamente

Qc, Ac, Kc. h) Volver a estimar el tirante en (2) con la figura 5 y calcular

K2y la prdida por friccin entre (2) y (3) con el nuevo valorde Qc antes hallado.

i) Calcular Qcon la expresin correspondiente al tipo de flujo

5. j)Si los valores de caudal resultantes de g) y i) no coinciden,

suponer un nuevo yc rehaciendo el procedimiento desde i)hasta que los valores coincidan.


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2.3 DISEOS

Comentarios: El tipo 6 (flujo subcrtico en todo el canal) se calcula

con el siguiente procedimiento: a) Estimar el coeficiente de descarga con la tabla 3. b) Cony3calcularA3, K3 (con auxilio de la tabla 4 si la

alcantarilla es circular). c) Con la figura 4 estimaryc; y luego determinar Qc(con

auxilio de tabla 4 si la alcantarilla es circular). d) Suponer un valor de caudal Qinferior al Qcy un valor de

tirante en (2) en funcin del tipo de canal con el que se est

trabajando. Para ello se debe determinar la pendiente crticade la alcantarilla y en caso de que Soy3; encaso contrario (So>Sc) se eligey2


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2.3 DISEOS

Comentarios: f) Verificar si se cumple la expresin:

g) Si la expresin anterior no se cumple repetir elclculo desde e) suponiendo un nuevoy2 hasta que severifique la expresin anterior (balance entre 1 y 2).

h) Calcular la prdida por friccin entre (2) y (3) utilizando elQ antes supuesto.

i) Calcular Q con la expresin correspondiente al tipo de flujo6. j)Si el valor de caudal supuesto en d) no coincide con el

resultante de i), suponer un nuevo Q y rehacer el clculodesde d) hasta que los valores de caudal resultantes de lospasos d) y i) coincidan.


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2.3 DISEOS

Tabla 1: Tabla 2:


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2.3 DISEOS

Tabla 3:


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2.3 DISEOS

Tabla 4:


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2.3 DISEOS

Tabla 4:


67/75

2.3 DISEOS

Figura 1a:


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2.3 DISEOS

Figura 1b:


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Figura 2:


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Figura 3:


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2.3 DISEOS

Figura 4:


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2.3 DISEOS

Figura 5:


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2.3 DISEOS

2. Diseo de alcantarillas (referencial): Para el diseo de alcantarillas, es necesario considerar el

aporte de los caudales de drenaje de la cuenca y de lascunetas. Ejemplo: Alcantarilla metlica corrugada de seccincircular de 1.20m (48) de dimetro para drenar una cuenca

de 20Has. Considerar las caracteristicas topograficas ypluviales de las cunetas, que aportan 0.26 y 0.22 m3/s a laentrada.

Datos:

Coef. de rugosidad: n = 0.024 (metal corrugado)

Diametro: D = 1.20m

Angulo: = 240 (75% del dimetro)

= 1.333


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2.3 DISEOS

2. Diseo de alcantarillas (referencial):CUENCA:

Coef. de escorrenta: C = 0.42 (Pastizales > 7%)

Intensidad max. lluvia: I = 28mm/hr (Tr = 10 aos)

Area de drenaje: A = 20Has

Solucion:

Caudal de drenaje: Qmax = 0.65 m3/s

CUNETA:

Caudal cuneta 1: Qcun1= 0.26m3/s

Caudal cuneta 2: Qcun1= 0.22m3/s

CAUDAL TOTAL:Caudal de diseo: Qd = 1.13 m3/s

ALCANTARILLA:

Area hidraulica: A = 0.58 m2

Perimetro mojado: P = 2.51 m

Radio hidraulico: R = 0.232 m


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2.3 DISEOS

2. Diseo de alcantarillas (referencial):S (m/m) v (m/s) Qmax (m3/s)

0.010 1.57 0.919

0.011 1.65 0.964

0.012 1.72 1.007

0.013 1.80 1.048

0.014 1.86 1.088

0.015 1.93 1.126

0.016 1.99 1.163 1.163

0.017 2.05 1.198 1.198

0.018 2.11 1.233 1.233

0.019 2.17 1.267 1.2670.02 2.23 1.300 1.300

0.021 2.28 1.332 1.332

0.022 2.34 1.363 1.363

0.023 2.39 1.394 1.394

CAUDAL TOTAL:

Caudal de diseo: Qd = 1.13 m3/s

5. Drenaje Sup. Carr. Uap

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