ANEJO NÚM. 6: CLIMATOLOGÍA, HIDROLOGÍA Y DRENAJE. · dimensionado del drenaje longitudinal y...

ACONDICIONAMIENTO DE LA C-733 DEL PK 8+030 AL PK 20+890. IBIZA

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ANEJO NÚM. 6: CLIMATOLOGÍA, HIDROLOGÍA Y DRENAJE.


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ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................... 3

2. CLIMATOLOGÍA ........................................................................................... 4

2.1. INTRODUCCIÓN ................................................................................... 4 2.2. PRECIPITACIONES ............................................................................... 6 2.3. TERMOMETRÍA ..................................................................................... 9 2.4. METEOROS. DÍAS DE NIEVE, GRANIZO Y TORMENTA, NIEBLA ..... 12 2.5. INFORMACIÓN PLUVIOMÉTRICA ...................................................... 14

2.5.1. AJUSTE DE UNA LEY DE DISTRIBUCIÓN DE TIPO SQRT – ETMÁX............................................................................................................. 14

2.5.2. AJUSTE DE UNA LEY DE DISTRIBUCIÓN DE GUMBEL ............ 16 2.5.3. CONTRASTE DE LOS VALORES DE PRECIPITACIÓN MÁXIMA

DIARIA ............................................................................................................. 21

3. HIDROLOGÍA ............................................................................................. 22

3.1. DESCRIPCIÓN HIDROLÓGICA DE LA ZONA DE ESTUDIO ............... 22 3.2. DETERMINACIÓN DEL VALOR DE PRECIPITACIÓN MÁXIMA DIARIA

............................................................................................................................ 22 3.3. CÁLCULO DE CAUDALES ................................................................... 23 3.4. TIEMPO DE CONCENTRACIÓN ......................................................... 24 3.5. INTENSIDAD MEDIA DE PRECIPITACIÓN ......................................... 25 3.6. DETERMINACIÓN DEL UMBRAL DE ESCORRENTÍA PO .................. 25 3.7. COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA ..................................................... 29 3.8. COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD ..................................................... 29 3.9. CAUDALES DE DISEÑO ...................................................................... 29

4. DRENAJE ................................................................................................... 31

4.1. INTRODUCCIÓN ................................................................................. 31 4.2. DRENAJE TRANSVERSAL .................................................................. 34

4.2.1. DIMENSIONAMIENTO DE CANALIZACIONES ............................ 36 4.3. DRENAJE LONGITUDINAL ................................................................. 38

4.3.1. CÁLCULO DE LOS CAUDALES ................................................... 38

4.3.2. DIMENSIONAMIENTO DE LAS CUNETAS .................................. 41 4.3.3. TUBOS Y CONDUCCIONES ......................................................... 44 4.3.4. ARQUETAS Y POZOS DE REGISTRO ......................................... 44

APÉNDICE 1:CUENCAS

APÉNDICE 2:USOS DEL SUELO

APÉNDICE 3: MAPA GEOLÓGICO

APÉNDICE 4: DIMENSIONAMIENTO HIDRÁULICO DE LAS OBRAS DE DRENAJE

APÉNDICE 5: INFORMACIÓN DE INTERÉS RECOPILADA DEL PLAN HIDROLÓGICO DE LAS ISLAS BALEARES

APÉNDICE 6: INVENTARIO DE LAS OBRAS DE DRENAJE EXISTENTES


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1. Introducción En este anexo se determinan los caudales de referencia originados por la

lluvia en las cuencas interceptadas por el trazado de el condicionamiento de la carretera C-733 y sus accesos, y que servirá posteriormente de base para el dimensionado del drenaje longitudinal y transversal de la carretera.

La metodología de estudio consta de los puntos siguientes:

Caracterización climática de la zona de estudio.

Determinación de las precipitaciones máximas anuales en 24 h, correspondientes a diferentes periodos de retorno mediante el programa MAXPLU v1.0 y el estudio estadístico de las precipitaciones registradas en la estación meteorológica más cercana.

Determinación de los coeficientes de escorrentía de las cuencas, asignación de la precipitación y determinación de los caudales de diseño a desaguar por la plataforma de la carretera y sus márgenes.

El cálculo de caudales se ha realizado por el método de J.R. Témez (“Instrucción 5.2-IC. Drenaje Superficial”, de la Dirección general de Carreteras del Ministerio de Fomento).

Una vez calculado el caudal de diseño, se procede a realizar los cálculos hidráulicos.

Los documentos y publicaciones consultadas para la realización del presente anejo han sido los siguientes:

“Máximas lluvias diarias en la España Peninsular (1999)”. Con esta publicación, la Dirección general de Carreteras proporciona de forma directa y para toda la Península, los datos de precipitación máxima a 24 horas para un cierto periodo de regreso. De esta forma, se simplifica el tratamiento de largas series de caudales medios proporcionados por estaciones de aforo de cada cuenca, y la utilización de métodos

hidrometeorológicos que precisan conocer la ley “precipitación-durada” y la determinación de la cual exige un trabajo considerable.

Instrucción de Carreteras 5.2-IC. “Drenaje Superficial”.

Instituto Nacional de Meteorología.

Se han consultado los datos termo-pluviométricos de las estaciones meteorológicas más cercanas a la zona objeto de estudio, resultando ser ésta la estación “Aeroport d’ Eivissa” (B954). Asimismo, los datos facilitados por el Centro Meteorológico Territorial de Illes Balears, se han completado con los datos recogidos en la “Guía Resumida del Clima en España” (1.997) del Ministerio de Medio Ambiente (Dirección General del Instituto Nacional de Meteorología) para la estación meteorológica B954 Ibiza “Aeropuerto San José” en el periodo 1.961-1.990, con objeto de poder realizar un tratamiento adecuado de todas las variables climáticas necesarias.


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2. Climatología 2.1. Introducción

En este apartado se describen los datos climatológicos más representativos de la zona de estudio.

Para la caracterización climática se ha hecho uso de los datos de la estación meteorológica “Aeroport d’ Eivissa” (B954), que contiene un registro de datos comprendido entre los años 1.960-2.003. Esta estación es del tipo SPT, y se encuentra localizada a una altitud de 11 m, en las coordenadas UTM (x,y): 358600,

4304500.

La región climática correspondiente al área de estudio (clasificación del Atlas de España, Aguilar, 1.993), se encuadra dentro de la Iberia Parda (clima mediterráneo levante), y atendiendo a la regionalización climática de Köppen realizada en ese mismo Atlas, el clima de la zona de estudio se clasifica como Mediterráneo de verano cálido.

La caracterización climática de Papadakis recogida en los Mapas de Cultivos y Aprovechamientos del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación lo definen como Mediterráneo seco con unos inviernos tipo Citrus y unos veranos tipo Algodón menos cálido.

El clima de la isla de Ibiza viene dado por su situación zonal en el Mediterráneo, lo que unido a la influencia de la masa de aire tropical continental del Sáhara dan lugar una pluviosidad inferior a los 500 mm anuales.

Una de las características principales el clima de Ibiza es la distribución estacional de las precipitaciones, que se concentran en su mayoría durante el otoño, justo después de la sequía estival (julio-septiembre).

El valor de la precipitación media anual oscila entre los 400 y los 500 mm, como se aprecia en el gráfico de precipitaciones medias anuales que se adjunta a continuación y en la tabla adjunta de datos pluviométricos obtenidos.

A continuación, se incluye un resumen de los parámetros de pluviometría más significativos para las estaciones consultadas, incluyendo los correspondientes a esta zona.

Parámetros climáticos. Pluviometría.

PLUVIOMETRÍA Aeroport d’Eivissa B954

Precipitación media anual (mm) 421,0

Nº medio anual de días de lluvia 87,6

Las lluvias son escasas y el periodo de lluvias se encuentra concentrado mayoritariamente durante el otoño.

ÁREA DE

ESTUDIO


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El carácter cálido de la región de estudio se manifiesta asimismo en las temperaturas, con una media anual que oscila entre los 16 y los 17 ºC, tal y como se muestra en el gráfico que se adjunta a continuación.

En la tabla de la página siguiente, se incluye un resumen de los parámetros de termometría más significativos.

Parámetros climáticos. Termometría.

TERMOMETRÍA Aeroport d’Eivissa B954

Temperatura media anual (ºC) 18,0

Temperatura máxima absoluta (ºC) 36,6

Temperatura mínima absoluta (ºC) -2,0

Temperatura máxima media (ºC) 21,9

Temperatura mínima media (ºC) 14,0

Oscilación verano-invierno

de Tas medias (ºC) 12,0

Humedad relativa media en enero (%) 75,1

Humedad relativa media en julio (%) 67,5

Nº medio anual de horas de sol 2.771,6

En cuanto al viento, la dirección predominante es el este, tal y como se muestra en la figura que se adjunta a continuación.

ÁREA DE

ESTUDIO


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2.2. Precipitaciones

A continuación, se realiza un análisis de las precipitaciones registradas. Las tablas siguientes muestran los valores de precipitación máxima registrados en la estación meteorológica B954:

Año P máx. diaria 1960 88,4

1961 40,8

1962 43,0

1963 41,8

1964 60,4

1965 21,6

1966 46,0

1967 92,6

1968 45,9

1969 73,7

1970 72,4

1971 63,4

1972 61,8

1973 92,1

1974 30,6

1975 129,4

1976 27,5

1977 130,4

1978 53,7

1979 77,3

1980 57,5

1981 78,0

1982 85,3

1983 26,2

1984 30,0

1985 73,6

1986 39,8 1987 28,5 1988 22,8 1989 53,5

ÁREA DE

ESTUDIO


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Año P máx. diaria 1990 52,6

1991 74,4

1992 109,2

1993 55,9

1994 53,0

1995 52,1

1996 136,6

1997 54,5

1998 72,7

1999 35,5

2000 62,4

2001 74,2

2002 58,1

2003 82,3

Pluviometría. B954 “Aeroport d’Eivissa”.

SERIE DE PRECIPITACIONES (B954 AEROPORT D'EIVISSA)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1960

1961

1962

1963

1964

1965

1966

1967

1968

1969

1970

1971

1972

1973

1974

1975

1976

1977

1978

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

Año

Prec

ipita

ción

(mm

)

P máx diaria

Pluviometría. B954 “Aeroport d’Eivissa”.


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Pluviometría. Precipitación media mensual y anual (mm).

Estaciones Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual

B954 34,0 28,0 39,0 37,0 24,0 14,0 6,0 26,0 42,0 66,0 49,0 56,0 421,0

Pluviometría. Precipitación máxima diaria (mm/día).


B954 64,1 49,0 85,3 63,3 58,7 88,4 77,3 78,0 136,6 129,4 73,6 72,7 147,0

Pluviometría. Nº medio mensual y anual de días de lluvia.


B954 9,1 8,2 8,5 8,9 6,7 4,7 2,4 3,6 6,6 9,0 9,6 10,3 87,6


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A raíz de los datos anteriores, se obtiene que la precipitación media anual es de 421 mm para la estación B954 “Aeroport d’Eivissa”.

Con respecto a la precipitación media mensual, ésta oscila entre los 6 mm de julio y los 66 mm de octubre. Puede observarse que el periodo de lluvias es bastante irregular, concentrándose éstas en el otoño y a comienzos del invierno, superándose los 42 mm en los meses de septiembre a diciembre. En lo referente al de precipitaciones anuales, hay que señalar que el rango de precipitaciones medias anuales más habitual es el comprendido entre los 400 y 500 mm.

El número medio anual de días de lluvia es de 87,6 días de la estación B954 “Aeroport d’Eivissa”. Ello supone que llueve tan solo en torno a una cuarta parte del año y las lluvias se concentran fundamentalmente en los meses de octubre a abril.

Del análisis del gráfico de frecuencia de precipitación máxima mensual se desprende que ésta se produce mayoritariamente en el mes de octubre, siguiéndole los meses de septiembre, diciembre y noviembre. El resto de la frecuencia se la reparten los meses de enero, febrero, junio, abril y agosto, siendo despreciable dicha frecuencia en los meses de marzo, mayo y julio.

Por último, hay que destacar la máxima precipitación registrada en un día, que toma un valor de 136,6 mm se registró en octubre de 1.996.

2.3. Termometría

De manera análoga, a continuación, se presentan una serie de tablas y gráficos que permitirán realizar un desarrollo pormenorizado de la termometría de la zona de estudio.

Termometría. B954 “Aeroport d’Eivissa”.

Año T media T máx.

absoluta

T mín.

absoluta

T media

máxima

T media

mínima

1963 17,5 33,0 -1,0 21,1 13,9 1964 18,0 33,0 1,2 21,9 14,1 1965 17,5 34,4 -2,0 21,4 13,7 1966 17,8 35,6 3,0 21,5 14,2 1967 17,8 34,6 1,8 21,7 13,9 1968 17,9 35,0 1,6 21,7 14,1 1969 17,4 35,0 2,4 21,0 13,7 1970 17,7 34,6 1,4 21,9 13,6 1971 17,5 34,2 1,4 21,5 13,5 1972 16,9 32,4 2,0 20,8 13,1 1973 17,1 32,6 2,6 21,1 13,1 1974 17,1 32,2 2,4 21,1 13,2 1975 17,3 34,2 3,4 21,3 13,2 1976 17,1 33,4 2,2 21,1 13,1 1977 17,4 30,0 2,0 21,2 13,6 1978 17,4 32,2 2,2 21,2 13,6 1979 17,6 33,0 3,6 21,4 13,9 1980 17,3 32,6 2,4 21,1 13,5 1981 17,9 33,8 2,0 21,7 14,2 1982 18,4 36,4 3,6 22,1 14,6 1983 18,1 36,4 0,2 22,1 14,2 1984 17,3 33,4 1,0 21,2 13,4 1985 17,9 34,0 -0,8 21,7 14,1 1986 18,1 35,8 1,6 22,0 14,2 1987 18,4 35,2 2,2 22,2 14,6 1988 18,6 36,4 1,6 22,6 14,7 1989 19,0 36,6 4,6 22,7 15,2 1990 18,7 34,6 3,4 22,5 14,8


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Año T media T máx.

absoluta

T mín.

absoluta

T media

máxima

T media

mínima

1991 17,9 34,6 1,0 21,8 14,0 1992 18,1 34,0 4,2 21,7 14,5 1993 18,0 34,8 2,2 21,8 14,3 1994 18,6 36,2 3,0 22,7 14,6 1995 18,6 35,4 2,4 22,6 14,6 1996 17,9 35,0 1,4 21,9 14,0 1997 18,8 34,0 3,9 22,8 14,8 1998 18,4 34,4 3,4 22,6 14,3 1999 18,6 34,0 1,8 22,8 14,4 2000 18,5 36,6 2,0 22,8 14,3 2001 18,7 33,3 2,0 22,8 14,7 2002 18,5 33,3 0,0 22,4 14,5 2003 18,8 36,5 1,4 22,8 14,9


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Termometría. Temperatura media mensual y anual (C).


B954 11,9 12,1 13,3 15,0 18,2 22,0 25,1 25,9 23,5 19,8 15,7 13,0 18,0

Termometría. Temperatura máxima absoluta (C).


B954 23,8 23,5 26,5 27,8 30,4 36,5 36,6 36,6 34,6 31,2 27,2 23,0 36,6

Termometría. Temperatura mínima absoluta (C).


B954 -1,0 -2,0 0,8 0,0 7,0 10,0 14,0 11,0 11,4 6,4 1,0 1,8 -2,0

Termometría. Temperatura media de las máximas (C).


B954 15,5 15,8 17,2 19,1 22,3 26,2 29,3 30,0 27,5 23,6 19,3 16,5 21,9

Termometría. Temperatura media de las mínimas (C).


B954 8,3 8,4 9,3 10,9 14,2 17,8 20,8 21,8 19,5 16,0 12,1 9,5 14,0

Termometría. Oscilación verano-invierno (C).

Estación Verano Invierno Oscilación

B954 24,3 12,3 12,0


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El valor de la temperatura media anual se sitúa en 18C. La temperatura media mensual alcanza un valor mínimo de 11,9ºC en el mes de enero, elevándose hasta los 25,9ºC producidos en el mes de agosto. La oscilación de temperaturas de verano a invierno toma un valor de 12,ºC.

Las temperaturas medias mensuales en el periodo estival son altas, manteniéndose por encima de 22ºC durante los meses de junio a septiembre. Por otra parte, la temperatura media en invierno se sitúa en torno a los 12,3ºC.

Hay que destacar el valor máximo de temperatura de 36,6C en el mes de agosto y el valor mínimo absoluto de –2 C alcanzado en febrero.

2.4. Meteoros. Días de nieve, granizo y tormenta, niebla

A continuación, se adjuntan los datos de nieve, granizo, tormenta y niebla recogidos de la estación B954 “Aeroport d’Eivissa” consideradas en la zona de estudio.

De su análisis se desprende que la presencia de nieve en el área de estudio es casi nula. Asimismo, el granizo suele ser también poco habitual.

Las tormentas son más frecuentes, produciéndose mayoritariamente en los meses de agosto a noviembre, y su ocurrencia es de 14,4 días de media anual.

Con menor frecuencia se presentan los días de niebla en la zona (en torno a 6,3 días de media anual), que se distribuyen a lo largo de todo el año, con valores máximos en el periodo comprendido entre enero y abril.


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Número medio de días de Nieve.

Estacione

s Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual

B954 0,1 0,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,4

Número medio de días de Granizo.

Estacione


B954 0,1 0,2 0,2 0,1 0,1 0,1 0,0 0,1 0,1 0,2 0,2 0,1 1,5

Número medio de días de Tormenta.

Estacione


B954 0,6 0,4 0,5 1,0 1,1 1,4 0,4 1,5 2,4 2,8 1,4 0,9 14,4

Número medio de días de Niebla.

Estacione


B954 0,9 1,2 1,1 0,8 0,3 0,2 0,5 0,1 0,0 0,1 0,4 0,7 6,3


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2.5. Información pluviométrica

En el presente apartado se recogen todos aquellos datos pluviométricos de la zona de estudio necesarios para el posterior dimensionamiento de las obras de drenaje. Se han empleado dos métodos para obtener las precipitaciones máximas diarias correspondientes a los diferentes periodos de retorno (2, 5, 10, 25, 50, 100, 500 y 1000 años):

1. Ajuste de una ley de distribución de tipo SQRT-ETmáx a los valores de las series de registros de precipitaciones máximas diarias recogidos en las estaciones pluviométricas seleccionadas.

2. Ajuste de una ley de distribución de tipo Gumbel a los valores de las series de registros de precipitaciones máximas diarias recogidos en las estaciones pluviométricas seleccionadas.

2.5.1. Ajuste de una ley de distribución de tipo SQRT – ETmáx

La distribución “SQRT-Exponencial Type Distribution of Maximun” (Etoh, T. et al, 1.986) es aplicada por el Centro de Estudios Hidrológicos del CEDEX. La ley de distribución SQRT-ETmáx es una ley con dos parámetros basada exclusivamente en datos locales. Se ajusta por el método de la máxima verosimilitud y presenta una gran estabilidad ante nuevos datos. Su formulación es la siguiente:

xexexF

)1()( [1]

donde:

F(x) Probabilidad o frecuencia de ocurrencia de una determinada tormenta.

x Precipitación máxima para cada periodo de retorno.

y Parámetros de escala y frecuencia, respectivamente. Definen la ley y deben ser ajustados a los datos existentes.

La función logarítmica de máxima verosimilitud L tiene la siguiente expresión:

)(ln1

N

iixfL [2]

)()(1

)( xFxhe

xf

[3]

xexh 2

)( [4]

Para obtener los parámetros y se deriva la expresión [2] y se iguala a cero. De esta forma se obtiene:

N

i

xi

N

ii

iex

Nx

1

)

1

(

)2()(

[5]

Realizando sucesivas sustituciones se llega a:

)21

ln(1

)1(

N

i

exx x

eee

L

[6]

El valor del parámetro de frecuencia es aquél que maximiza la función de máxima verosimilitud L. Con este valor de se puede obtener el parámetro de escala , con lo que la ley queda ajustada a la serie, obteniéndose las precipitaciones asociadas a cada periodo de retorno.

La frecuencia de representación utilizada en la representación gráfica de los datos es la de Hazen:

NnxF2

12)(

En las páginas siguientes, se incluyen los resultados obtenidos de la aplicación de este método a los datos disponibles.


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Nº Orden Año Lluvia (mm/24h) Lluvia (mm/h) (2n-1)/2N

1 1960 88,4 3,68 1,14

2 1961 40,8 1,70 3,41

3 1962 43,0 1,79 5,68

4 1963 41,8 1,74 7,95

5 1964 60,4 2,52 10,23

6 1965 21,6 0,90 12,50

7 1966 46,0 1,92 14,77

8 1967 92,6 3,86 17,05

9 1968 45,9 1,91 19,32

10 1969 73,7 3,07 21,59

11 1970 72,4 3,02 23,86

12 1971 63,4 2,64 26,14

13 1972 61,8 2,58 28,41

14 1973 92,1 3,84 30,68

15 1974 30,6 1,28 32,95

16 1975 129,4 5,39 35,23

17 1976 27,5 1,15 37,50

18 1977 130,4 5,43 39,77

19 1978 53,7 2,24 42,05

20 1979 77,3 3,22 44,32

21 1980 57,5 2,40 46,59

22 1981 78,0 3,25 48,86

23 1982 85,3 3,55 51,14

24 1983 26,2 1,09 53,41

25 1984 30,0 1,25 55,68

26 1985 73,6 3,07 57,95

27 1986 39,8 1,66 60,23

28 1987 28,5 1,19 62,50

29 1988 22,8 0,95 64,77

30 1989 53,5 2,23 67,05

31 1990 52,6 2,19 69,32

32 1991 74,4 3,10 71,59

33 1992 109,2 4,55 73,86

34 1993 55,9 2,33 76,14

35 1994 53,0 2,21 78,41

36 1995 52,1 2,17 80,68

37 1996 136,6 5,69 82,95

38 1997 54,5 2,27 85,23

39 1998 72,7 3,03 87,50

40 1999 35,5 1,48 89,77

41 2000 62,4 2,60 92,05

42 2001 74,2 3,09 94,32

43 2002 58,1 2,42 96,59

44 2003 82,3 3,43 98,86

2761,50 115,06 2200,00

62,76 2,62

791,02 0

B=0,592704492387162 L=32,6530246229413Parámetros del ajuste:

Suma:

Media:

Desviación Típica:

Estación B954 Aeroport d' Eivissa:

2 0,500 56,065 0,800 84,4410 0,900 105,9720 0,950 128,6325 0,960 136,2350 0,980 160,85

100 0,990 187,12500 0,998 254,69

1000 0,999 286,70

Periodo de Retorno (T años)

Probabilidad (%)

Precipitación máxima diaria

(mm)

Ajuste SQRT-ETmáxEstación: B954 "Aeroport d'Eivissa"

0

50

100

150

200

250

300

350

1 10 100 1000

Periodo de Retorno (Escala Logarítmica)

Pre

cipi

taci

ón m

áx. d

iaria

(mm

)


PÁG.16

2.5.2. Ajuste de una ley de distribución de Gumbel

Buscando un ajuste óptimo se utilizan diferentes métodos, seleccionando aquél que dá un mejor resultado.

Una primera posibilidad es el ajuste por el método de Ven te Chow, según el cual la precipitación asociada a un periodo de retorno PT, puede ponerse de la forma:

SKPP TT

donde:

P Media de la serie de precipitaciones diarias máximas.

S Desviación típica de la serie de precipitaciones máximas diarias.

KT Factor de frecuencia, cuya expresión es:

n

nT S

yyK

siendo:

y Variable reducida función del periodo de retorno T.

yn, Sn Media y desviación típica de la variable reducida (variables función de la longitud de la serie de precipitaciones máximas, que dependen solamente del número de años de la serie).

Para los periodos de retorno más usuales, la variable reducida presenta los valores indicados en la tabla siguiente:

Variable reducida asociada a cada periodo de retorno.

T y 2 0,367 5 1,500 10 2,250 25 3,199 50 3,902 100 4,600 500 6,214

1000 6,907 Con vistas a comprobar la bondad del ajuste a la ley de Gumbel por el método

de Ven te Chow, se ha utilizado el test de Kolmogorov, que da como resultado la probabilidad de certeza al admitir los valores de la serie como pertenecientes a la distribución ajustada.

El test consiste en lo siguiente:

Sea Fn(x) la función de distribución de dicha muestra.

Sea F(x) la función de distribución de una ley de probabilidad.

Se hace la hipótesis de que la muestra Fn(x) responde a la ley de probabilidad F(x).

Para admitir o rechazar esta hipótesis, el test de Kolmogorov calcula el valor máximo de la diferencia entre la función de distribución de la muestra y la de la ley de probabilidad.

)()(max xFxFnDn

Se calcula la variable de la distribución de Kolmogorov

Dnn

y se determina el valor de la función de distribución de Kolmogorov K(z). La probabilidad de certeza es 1K(z).


PÁG.17

El ajuste de la distribución de Gumbel se ha realizado para periodos de retorno de 2, 5, 10, 25, 50, 100, 500 y 1000 años, calculando las precipitaciones máximas diarias en 24 horas.

Los resultados de dicho ajuste de Gumbel (media y desviación típica de la serie de datos, valores del factor de frecuencia KT para los distintos periodos de retorno, precipitación máxima diaria asociada a cada periodo de retorno, etc.), así como la comprobación de la bondad del mismo mediante la aplicación del test de Kolmogorov, se muestran en las páginas siguientes.

Del análisis de los resultados obtenidos se comprueba que el ajuste realizado es válido para las dos series de datos.


PÁG.18

ESTACIÓN PLUVIOMÉTRICA B954AEROPORT D'EIVISSA

AñoPrecipitación

máxima en 24 h (mm)

1960 88,4 657,3396746 Número de años 441961 40,8 482,3014928 Media (mm) 62,7611962 43,0 390,5114928 Desviación Típica 27,8041963 41,8 439,3787655 Media V.R. 0,5461964 60,4 5,576038223 Desv. Típica V.R. 1,1501965 21,6 1694,2578561966 46,0 280,9433111967 92,6 890,34422 Periodo de retorno T (años) 2 5 10 25 50 100 500 10001968 45,9 284,3055837 Variable reducida 0,367 1,500 2,250 3,199 3,902 4,600 6,214 6,9071969 73,7 119,6537655 Precipitación máxima (mm) 58,43 85,83 103,98 126,90 143,91 160,79 199,81 216,581970 72,4 92,903310951971 63,4 0,4078564051972 61,8 0,9242200411973 92,1 860,75558371974 30,6 1034,3533111975 129,4 4440,7078561976 27,5 1243,3637651977 130,4 4574,9851291978 53,7 82,108310951979 77,3 211,37194731980 57,5 27,681947311981 78,0 232,21603821982 85,3 507,99012911983 26,2 1336,7333111984 30,0 1073,3069471985 73,6 117,47603821986 39,8 527,224221987 28,5 1173,8410381988 22,8 1596,9105841989 53,5 85,77285641990 52,6 103,2533111991 74,4 135,45785641992 109,2 2156,5469471993 55,9 47,078310951994 53,0 95,284220041995 52,1 113,66467461996 136,6 5452,144221997 54,5 68,250129131998 72,7 98,776492771999 35,5 743,18194732000 62,4 0,1305836782001 74,2 130,84240192002 58,1 21,728310952003 82,3 381,758311

34013,74432 27,80359048


PÁG.19

T y Año Precipitación máxima en 24 h (mm) Nº años

Media de la serie de precipitaciones

P

Desviación típica de la serie de precipitaciones

S

2 0,367 1960 88,45 1,500 1961 40,8

10 2,250 1962 43,0 25 3,199 1963 41,850 3,902 1964 60,4100 4,600 1965 21,6500 6,214 1966 46,0

1000 6,907 1967 92,61968 45,91969 73,71970 72,41971 63,41972 61,81973 92,11974 30,61975 129,41976 27,51977 130,41978 53,71979 77,31980 57,51981 78,01982 85,3

2 -0,1557 1983 26,25 0,8296 1984 30,0

10 1,4817 1985 73,625 2,3070 1986 39,850 2,9183 1987 28,5100 3,5252 1988 22,8500 4,9287 1989 53,5

1000 5,5313 1990 52,61991 74,41992 109,21993 55,91994 53,01995 52,11996 136,61997 54,51998 72,71999 35,52000 62,42001 74,22002 58,12003 82,3

10

44 62,761

K T = (y - y n )/S n

S n 1,150

T K T

27,804

n

y n

44

0,546

50

100

500

ESTUDIO ESTADÍSTICO DE PLUVIOMETRÍA: AJUSTE DE GUMBEL

2

5

Precipitación máxima diaria (mm)

Periodo de retorno T (años)

P T = P + K T x S

"B954 AEROPORT D'EIVISSA"

1000

58,43

85,83

126,90

103,98

143,91

160,79

199,81

216,58

25


PÁG.20

TEST DE KOLMOGOROVB954 AEROPORT D'EIVISSA

AñoPrecipitación

máxima en 24 h (mm)

Precipitaciones ordenadas

(mm)Frecuencia (X I -X m )/S Orden Variable

reducida (X-X n ) 2 Y=alf(x-u) Frecuencia F(x)-F n (x)

1960 88,4 21,6 0,023 -1,480 1 -1,337 3,544 -1,157 0,04 0,0191961 40,8 22,8 0,045 -1,437 2 -1,136 2,828 -1,107 0,05 0,0031962 43,0 26,2 0,068 -1,315 3 -0,996 2,378 -0,966 0,07 0,0041963 41,8 27,5 0,091 -1,268 4 -0,884 2,044 -0,913 0,08 0,0081964 60,4 28,5 0,114 -1,232 5 -0,787 1,777 -0,871 0,09 0,0221965 21,6 30,0 0,136 -1,178 6 -0,701 1,553 -0,809 0,11 0,0311966 46,0 30,6 0,159 -1,157 7 -0,621 1,361 -0,784 0,11 0,0471967 92,6 35,5 0,182 -0,980 8 -0,547 1,193 -0,582 0,17 0,0151968 45,9 39,8 0,205 -0,826 9 -0,476 1,044 -0,404 0,22 0,0191969 73,7 40,8 0,227 -0,790 10 -0,408 0,910 -0,362 0,24 0,0101970 72,4 41,8 0,250 -0,754 11 -0,343 0,789 -0,321 0,25 0,0021971 63,4 43,0 0,273 -0,711 12 -0,279 0,680 -0,271 0,27 0,0031972 61,8 45,9 0,295 -0,606 13 -0,216 0,581 -0,152 0,31 0,0171973 92,1 46,0 0,318 -0,603 14 -0,155 0,491 -0,147 0,31 0,0041974 30,6 52,1 0,341 -0,383 15 -0,094 0,409 0,105 0,41 0,0651975 129,4 52,6 0,364 -0,365 16 -0,034 0,336 0,126 0,41 0,0501976 27,5 53,0 0,386 -0,351 17 0,027 0,269 0,142 0,42 0,0341977 130,4 53,5 0,409 -0,333 18 0,087 0,210 0,163 0,43 0,0181978 53,7 53,7 0,432 -0,326 19 0,148 0,158 0,171 0,43 0,0011979 77,3 54,5 0,455 -0,297 20 0,210 0,113 0,204 0,44 0,0121980 57,5 55,9 0,477 -0,247 21 0,272 0,075 0,262 0,46 0,0141981 78,0 57,5 0,500 -0,189 22 0,335 0,045 0,328 0,49 0,0131982 85,3 58,1 0,523 -0,168 23 0,399 0,022 0,353 0,50 0,0271983 26,2 60,4 0,545 -0,085 24 0,464 0,007 0,448 0,53 0,0181984 30,0 61,8 0,568 -0,035 25 0,531 0,000 0,506 0,55 0,0211985 73,6 62,4 0,591 -0,013 26 0,600 0,003 0,531 0,56 0,0361986 39,8 63,4 0,614 0,023 27 0,672 0,016 0,572 0,57 0,0451987 28,5 72,4 0,636 0,347 28 0,746 0,040 0,944 0,68 0,0411988 22,8 72,7 0,659 0,357 29 0,822 0,077 0,957 0,68 0,0221989 53,5 73,6 0,682 0,390 30 0,903 0,127 0,994 0,69 0,0091990 52,6 73,7 0,705 0,393 31 0,987 0,195 0,998 0,69 0,0131991 74,4 74,2 0,727 0,411 32 1,076 0,281 1,019 0,70 0,0301992 109,2 74,4 0,750 0,419 33 1,171 0,390 1,027 0,70 0,0511993 55,9 77,3 0,773 0,523 34 1,272 0,527 1,147 0,73 0,0451994 53,0 78,0 0,795 0,548 35 1,381 0,698 1,176 0,73 0,0611995 52,1 82,3 0,818 0,703 36 1,500 0,910 1,354 0,77 0,0461996 136,6 85,3 0,841 0,811 37 1,631 1,178 1,478 0,80 0,0451997 54,5 88,4 0,864 0,922 38 1,777 1,517 1,606 0,82 0,0451998 72,7 92,1 0,886 1,055 39 1,944 1,956 1,759 0,84 0,0451999 35,5 92,6 0,909 1,073 40 2,139 2,538 1,780 0,84 0,0642000 62,4 109,2 0,932 1,670 41 2,374 3,343 2,466 0,92 0,0132001 74,2 129,4 0,955 2,397 42 2,674 4,528 3,302 0,96 0,0092002 58,1 130,4 0,977 2,433 43 3,091 6,477 3,343 0,97 0,0122003 82,3 136,6 1,000 2,656 44 3,795 10,560 3,600 0,97 0,027

58,179Media 0,546 0,065

Desv. Típica 1,150

Al nivel de confianza del 5% corresponde el valor de 1,36 (Dn*n 0,5 ) = 0,434 < 1,36 ACEPTABLE


PÁG.21

2.5.3. Contraste de los valores de precipitación máxima diaria

Tomando como referencia los valores calculados, en el presente punto se realiza un contraste de los resultados obtenidos empleando los citados métodos. Para ello, en las estaciones seleccionadas, se ha comparado el valor deducido por ambos métodos estadísticos (ajuste de Gumbel y de tipo SQRT-ETmáx). Dicho estudio comparativo se adjunta a continuación en forma de tablas.

A la vista de los resultados, se puede decir que, en general, la ley de distribución de Gumbel ofrece valores mayores que el ajuste de una distribución de tipo SQRT-ETmáx para periodos de retorno bajos, mientras que la distribución de tipo SQRT-ETmáx ofrece valores mayores que el otro método para periodos de retorno altos.

De acuerdo con el análisis realizado, se ha decidido elegir, para cada estación y periodo de retorno, la precipitación máxima más desfavorable de entre los dos métodos mencionados, de modo que el valor seleccionado sea el más conservador y siempre se esté del lado de la seguridad.

Los valores de precipitación máxima diaria adoptados para el cálculo, según los criterios expuestos, quedan recogidos en la última columna de la tablas del estudio comparativo efectuado que se incluye a continuación.

Contraste de los valores de la precipitación máxima diaria.

SQRT-ETmáx Gumbel

2 56,06 58,43 58,43

5 84,44 85,83 85,83

10 105,97 103,98 105,97

25 136,23 126,90 136,23

50 160,85 143,91 160,85

100 187,12 160,79 187,12

500 254,69 199,81 254,69

1000 286,70 216,58 286,70

Precipitación máxima diariaPd (mm)

Periodo de RetornoT (años)

Precipitación máxima diaria

adoptadaPd (mm)

ESTACIÓN B954: "AEROPORT D'EIVISSA"


PÁG.22

3. Hidrología En el presente apartado se recogen todos aquellos datos pluviométricos de la

zona de estudio para el posterior dimensionado del drenaje de la mejora la carretera objeto del estudio.

3.1. Descripción hidrológica de la zona de estudio

En la isla de Ibiza no se puede hablar de ningún curso permanente de agua debido al reducido tamaño de las cuencas hidrográficas, a la irregularidad de las precipitaciones y a las características hidrogeológicas del terreno. La mayoría de los cauces de la isla permanecen secos casi todo el año, salvo aquéllos que reciben aportaciones de manantiales o únicamente cuando hay precipitaciones con cierta intensidad horaria.

En la zona de estudio no existe ningún cauce que transporte agua continuamente, limitándose éstos a la conducción temporal de agua tras importantes lluvias. No hay ninguna vaguada que pueda considerarse como un curso de agua permanente. Además, la permeabilidad del terreno provoca que las precipitaciones tengan que ser de cierta importancia para que los cauces secos comiencen a conducir agua.

Como curso más importante de agua en la zona de estudio se puede señalar el Torrent de Labritja, el Torrent des Vildo, Torrent de ses Murtes i el Torrent de Santa Eulàlia.

Según se recoge en el texto del Plan Hidrológico de las Islas Baleares aprobado por el Consejo del Agua de Baleares, las cuencas hidrológicas de los principales cauces que cruzan el área de estudio no son cuencas aforadas, ya que la isla de Ibiza no dispone de ninguna estación de aforo.

No obstante, y con objeto de recabar información sobre avenidas e inundaciones en el ámbito de estudio, se ha consultado el citado Plan Hidrológico, y se han recopilado los criterios básicos a tener en cuenta desde el punto de vista hidrológico y de drenaje. Dichos aspectos se presentan en el “Apéndice 5:

Información de interés recopilada del Plan Hidrológico de las Islas Baleares” incluido al final de este anejo

3.2. Determinación del valor de precipitación máxima diaria

En el apartado anterior de climatología, se ha determinado la precipitación máxima diaria para diferentes períodos de retorno. Estos valores han sido contrastados con los obtenidos a través del programa informático MAXPLUWIN v.1.0, a partir del que se pueden estimar los valores de precipitaciones máximas diarias.

El valor de precipitación máxima diaria considerado para el dimensionado de las obras de drenaje se obtiene tomando el valor más grande (valor pésimo) de los obtenidos con los dos métodos anteriores para cada periodo de retorno considerado.

El análisis realizado mediante el programa MAXPLUWIN v1.0 permite obtener los siguientes datos:

Valor medio de la máxima precipitación diaria anual y del Coeficiente de Variación Cv.

Estimación de la precipitación diaria máxima correspondiente a diferentes periodos de retorno, partiendo del valor de su media y su coeficiente de variación, asumiendo una distribución SQRT-ET max..

Los datos de entrada necesarios son los siguientes:

Elección del sistema de coordenadas (Geográficas o UTM, especificando en este caso el huso en qué se encuentra: 29,30 o 31).

Posición del punto dónde se quiere calcular la precipitación:

Longitud / Coordenada X.


PÁG.23

Latitud / Coordenada Y.

Periodo de retorno.

El Programa genera el siguiente listado de salida:

Longitud.

Latitud.

Valor medio de la máxima precipitación diaria anual (Pm).

Coeficiente de variación (Cv).

Precipitación diaria máxima correspondiente a diferentes periodos de retorno (Pt), partiendo del valor de su media y su coeficiente de variación, asumiendo una distribución SQRT-TE max.

A continuación se adjunta la mesa de datos de entrada y la de salida de datos generados por el programa.

Valores de la precipitación máxima diaria según MAXPLUWIN.

MAXPLUWIN DATOS DE ENTRADA DATOS DE SALIDA

X (UTM) Y (UTM) HUSO T (anys) Pm (mm/dia) Cv Pt (mm/dia) 369040 4320974 30 5 43 0,313 52 369040 4320974 30 10 43 0,313 60 369040 4320974 30 25 43 0,313 71 369040 4320974 30 50 43 0,313 80 369040 4320974 30 100 43 0,313 89 369040 4320974 30 500 43 0,313 113

Los valores finalmente escogidos por llevar a cabo el dimensionado de las obras de drenaje quedan reflejados al cuadro siguiente:

Valores de la precipitación máxima diaria finalmente adoptados.

T=5 años T=10 años T=25 años T=50 años T=100 años T=500 añosMAXPLUWIN 52,0 60,0 71,0 80,0 89,0 113,0Estación 85,8 106,0 136,2 160,9 187,1 254,7Valor escogido (mm) 85,8 106,0 136,2 160,9 187,1 254,7

Como se refleja en la tabla anterior, los valores obtenidos del ajuste estadístico de los datos de precipitación de la estación meteorológica resultan más desfavorables que los de los obtenidos con el programa MAXPLUWIN

3.3. Cálculo de caudales

El estudio hidrológico del ámbito de estudio que se realiza a continuación tiene como objetivo determinar los caudales máximos de avenida necesarios para el diseño de las obras de drenaje, a partir de los datos de precipitaciones recogidos y la caracterización de las cuencas interceptadas.

Los cálculos hidrológicos efectuados siguen las recomendaciones de la vigente “Instrucción 5.2.-I.C.: Drenaje Superficial” del M.O.P.U. (1.990) y el resto de publicaciones específicas para el cálculo de caudales máximos en cuencas naturales (“Método Hidrometeorológico de J. R. Témez para el Cálculo de Caudales” (versión de la Dirección General de Carreteras de España, 1.991), etc.).

El cálculo de caudales máximos se ha realizado aplicando la versión modificada del método hidrometeorológico de la “Instrucción 5.2.-I.C.” propuesta por J. R. Témez en 1.991 para la Dirección General de Carreteras (método aplicable en cuencas de hasta 3.000 Km2 de extensión y tiempos de concentración de hasta 24 horas).

Este método amplía el campo de aplicación del método racional puesto que se considera el efecto de la no uniformidad de las lluvias mediante un coeficiente de uniformidad, y se mejora la estimación del coeficiente de escorrentía (nuevas leyes del coeficiente de escorrentía). De este modo, se admiten variaciones en el reparto temporal de la lluvia neta que favorecen el desarrollo de los caudales punta, y solucionan el problema que planteaba la antigua hipótesis de lluvia neta constante admitida por la fórmula racional, que ofrecía resultados poco acordes con la realidad.


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El coeficiente de uniformidad representa el cociente entre los caudales punta en el caso de suponer lluvia neta variable y en el caso de considerarla constante dentro del intervalo de cálculo de duración igual al tiempo de concentración de la cuenca en cuestión.

La formulación propuesta por J. R. Témez para el cálculo de caudales máximos es la recogida en una comunicación al XXIV Congreso de la Asociación Internacional de Investigaciones Hidráulicas y reproducida en lengua castellana en el nº82 de la revista “Ingeniería Civil”. Según dicha formulación, el caudal punta de avenida en el punto de cruce de una vaguada con el trazado, para un periodo de retorno dado, se obtiene mediante la expresión:

6,3AICKQ

donde:

Q Caudal punta correspondiente a un determinado periodo de retorno (m3/s).

I Máxima intensidad media de precipitación, correspondiente al periodo de retorno considerado y a un intervalo igual al tiempo de concentración (mm/h).

A Superficie de la cuenca (Km2).

C Coeficiente de escorrentía.

K Coeficiente de uniformidad

3.4. Tiempo de concentración

Como ya se ha explicado anteriormente, con objeto de determinar el tiempo de concentración asociado a cada cuenca se ha utilizado, en el caso de cauces definidos, la fórmula:

76,0

25,0C jL3,0T

donde:

Tc Tiempo de concentración (horas).

L Longitud del cauce principal (Km).

j Pendiente media del cauce principal (en tanto por uno)

La no simultaneidad de las precipitaciones máximas de un mismo periodo de retorno en todos los puntos de la superficie de una cuenca, provoca que la estimación de la lluvia para los cálculos hidrológicos sobre un determinado área se realice sobre un área igual o menor que el correspondiente valor calculado. Para ello, se emplea un factor reductor de las lluvias diarias que permite obtener dichos valores reales.

De este modo, el valor de las precipitaciones máximas diarias Pd previamente estimadas se ve afectado por el citado factor reductor de las lluvias diarias, según las siguientes expresiones:

15Alog1PP d

*d para A 1 Km2

Pd* = Pd para A < 1 Km2

donde:

Pd* Precipitación máxima diaria modificada correspondiente a un periodo de retorno T (en mm).

Pd Precipitación máxima diaria correspondiente a un periodo de retorno T (en mm).

log A Logaritmo decimal de la superficie de la cuenca A (Km2).


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Los valores de precipitación máxima diaria modificada por la afección del factor de simultaneidad o factor reductor de las lluvias diarias Pd*, se recogen en la tabla de cálculo de caudales de diseño recogida en el apartado 5.4.4.7.

3.5. Intensidad media de precipitación

En relación con la intensidad media de precipitación, a efectos de cálculo, el aguacero quedará definido por la intensidad de precipitación media I (mm/h), que para cada periodo de retorno considerado, será función de la duración del intervalo considerado y de la intensidad de precipitación media diaria (Pd*/24).

La duración del intervalo que se considera en los cálculos de la intensidad de precipitación media es igual al tiempo de concentración de la cuenca.

Para la determinación del valor de I a emplear en la estimación de caudales de referencia, se ha utilizado la siguiente fórmula:

11,0

28

1,0t

1,028 c

d

1

d II

II

donde:

Id Intensidad media diaria máxima (mm/h) para el periodo de retorno considerado. A partir de los valores de Pd* (precipitación diaria máxima modificada), se obtiene como Id* = Pd*/24.

I1/Id Parámetro característico del lugar, que representa la relación entre la intensidad horaria y la diaria, con el mismo periodo de retorno. Consultado el mapa de isolíneas I1/Id que se incluye en la “Instrucción 5.2.-I.C.”, y que se presenta a continuación se ha adoptado un valor I1/Id = 11,5.

tc Duración del intervalo al que se refiere I, que se tomará igual al tiempo de concentración (h).

Fuente: “Instrucción 5.2.-I.C.: Drenaje Superficial”.

Figura 5.4.4.3.1. Mapa de Isolíneas.

3.6. Determinación del umbral de escorrentía Po

El parámetro P0 o umbral de escorrentía define el umbral de precipitación a partir del cual se inicia la escorrentía, es decir, determina la componente de la lluvia que escurre por superficie. Su valor depende de las características del suelo y de la vegetación de las cuencas, así como de las condiciones iniciales de humedad.

Para la determinación del valor de P0 se ha tenido en cuenta tanto el uso del suelo como la naturaleza del mismo. Así, cabe señalar, en primer lugar, que la información de usos del suelo se ha recogido del “Mapa de Cultivos y Aprovechamientos” del M.A.P.A. (hojas 772, 773, 798 y 799). Esta información se ha completado con la dada por las visitas de campo.

Según el mapa de usos del suelo, dentro de la zona de estudio se distinguen los siguientes tipos de usos del suelo: regadío, labor intensiva sin arbolado (barbecho semillado), viñedos, superficie arbolada con eucalipto, olivar, frutales en secano, pastizal y matorral sin arbolado y terreno improductivo. En la tabla que se


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adjunta al final de este apartado, se recoge el porcentaje de superficie de cada cuenca abarcado por cada uno de estos usos.

Asimismo, a continuación de la citada tabla, se presenta el “Mapa de Cultivos y Aprovechamientos” correspondiente al ámbito de estudio, donde pueden observarse los distintos usos del suelo asociados a las cuencas interceptadas por la traza.

En segundo lugar, con la información geológica y litológica, así como con las visitas de campo realizadas, se han determinado unas zonas de tipos de suelo.

A continuación, tomando como base la clasificación de suelos a efectos del umbral de escorrentía recogida en la “Instrucción 5.2.-I.C.”, se han definido cuatro grupos de suelo (A, B, C y D) y se ha determinado el porcentaje de cada grupo de suelo asociado a cada cuenca. Dichos grupos de suelo responden a las características que se recogen en la tabla siguiente y su textura se ha determinado haciendo uso del diagrama triangular de la figura que se adjunta a continuación y que se ha obtenido de la “Instrucción 5.2.-I.C.”.

Clasificación de suelos a efectos del umbral de escorrentía.

Grupo Infiltración

(cuando están muy

húmedos) Potencia Textura Drenaje

A Rápida Grande Arenosa Arenosa-limosa Perfecto

B Moderada Media a Grande

Franco-arenosa Franca Franco-arcillosa-arenosa Franco-limosa

Bueno a Moderado

C Lenta Media a Pequeña

Franco-arcillosa Franco-arcillo-limosa Arcillo-arenosa

Imperfecto

D Muy lenta Pequeño (litosuelo)

u horizontes de arcilla

Arcillosa Pobre o Muy Pobre

Nota: Los terrenos con nivel freático alto se incluirán en el Grupo D.



Diagrama triangular para la determinación de la textura.

Para determinar el valor de P0, son necesarias además otras características hidrológicas como pendientes o densidad de vegetación.

Con todos estos datos se han definido unos valores de P0 por cuencas, tomando como referencia los valores del umbral de escorrentía para cada tipo de uso de la tierra deducidos de la estimación inicial del umbral de escorrentía recogida en la “Instrucción 5.2.-I.C.”.

De este modo, en la tabla siguiente, se presentan los valores del umbral de escorrentía P0 para cada una de las cuencas, así como la información de los parámetros (pendientes, naturaleza o grupo de suelo, uso del suelo, etc.) que condujeron a su determinación.

Estos valores se han de multiplicar por un coeficiente corrector de 2,75, deducido a partir del mapa de la figura 2.5 de la citada Instrucción.


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A continuación se adjunta la tabla resumen con los valores del coeficiente de escorrentía adoptado para cada cuenca.


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Valores del coeficiente de escorrentía para las cuencas consideradas.

Cuenca Pend. Naturaleza de suelo Uso del suelo

P0 A B C D Ba C H Ce C p C d Pr P F M F R F

1 <3% 0,00 0,30 0,70 0,00 0,10 0,35 0,00 0,00 0,00 0,05 0,00 0,50 0,00 25,9 2 <3% 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 31,0 3 >3% 0,00 0,40 0,60 0,00 0,00 0,29 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 0,70 0,00 29,8 4 >3% 0,00 0,40 0,60 0,00 0,00 0,20 0,00 0,00 0,00 0,40 0,00 0,40 0,00 29,1 5 >3% 0,00 0,10 0,90 0,00 0,00 0,40 0,00 0,00 0,00 0,20 0,00 0,40 0,00 21,7 6 >3% 0,00 0,45 0,55 0,00 0,00 0,80 0,00 0,20 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 11,9

7 >3% 0,00 0,20 0,80 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 10,2

8 >3% 0,00 0,30 0,70 0,00 0,00 0,90 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,10 0,00 13,3

9 >3% 0,00 0,60 0,40 0,00 0,00 0,90 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,10 0,00 15,4 10 >3% 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 9,0 11 >3% 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 9,0 12 >3% 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 9,0 13 >3% 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 9,0

14 >3% 0,00 0,60 0,40 0,00 0,00 0,55 0,00 0,10 0,00 0,10 0,00 0,25 0,00 21,8 15 >3% 0,00 0,80 0,20 0,00 0,00 0,75 0,00 0,10 0,00 0,00 0,00 0,15 0,00 18,4 16 >3% 0,00 0,40 0,60 0,00 0,00 0,40 0,00 0,10 0,00 0,00 0,00 0,50 0,00 24,5

17a >3% 0,00 0,30 0,70 0,00 0,00 0,90 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,10 0,00 13,3 17b >3% 0,00 0,20 0,80 0,00 0,00 0,80 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 0,00 15,0 17c >3% 0,00 0,15 0,85 0,00 0,00 0,50 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,50 0,00 21,7 17d >3% 0,00 0,15 0,85 0,00 0,00 0,30 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,70 0,00 26,4 17e >3% 0,00 0,10 0,90 0,00 0,00 0,50 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,50 0,00 21,1 18 >3% 0,00 0,10 0,90 0,00 0,00 0,40 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,60 0,00 23,4 19 >3% 0,00 0,80 0,20 0,00 0,00 0,65 0,00 0,10 0,00 0,00 0,00 0,25 0,00 21,4 20 >3% 0,00 0,50 0,50 0,00 0,09 0,60 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 0,30 0,00 19,9 21 >3% 0,00 0,60 0,40 0,00 0,08 0,35 0,00 0,20 0,00 0,12 0,00 0,25 0,00 21,9 22 >3% 0,00 0,40 0,60 0,00 0,00 0,40 0,00 0,00 0,00 0,20 0,00 0,40 0,00 25,4 23 >3% 0,00 0,20 0,80 0,00 0,00 0,65 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,35 0,00 18,6 24 >3% 0,00 0,20 0,80 0,00 0,00 0,15 0,00 0,00 0,00 0,15 0,00 0,70 0,00 29,3 25 >3% 0,00 0,20 0,80 0,00 0,00 0,15 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,85 0,00 30,6 26 >3% 0,00 0,50 0,50 0,00 0,00 0,40 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,60 0,00 28,2 27 >3% 0,00 0,75 0,25 0,00 0,01 0,55 0,00 0,20 0,00 0,04 0,00 0,20 0,00 20,5


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Ba C H Ce C p C d Pr P F M F R FA 20 28 34 30 47 58 62 60 4B 14 19 21 19 25 35 50 47 4C 11 14 14 13 16 25 25 31 4D 8 11 12 10 13 16 16 23 4

Ba C H Ce C p C d Pr P F M F R FA 16 24 30 27 40 53 62 60 2B 9 15 18 16 21 41 42 47 2C 7 9 11 10 13 22 22 31 2D 5 7 9 7 10 15 15 23 2

VegetaciónPend

Pend> 3%

Suel

o

< 3%

Valores de P 0 de referencia.

Suel

o

Vegetación

Ba Barbecho

Ce Cereales de invierno

C H Cultivos en hilera

P F Plantaciones forestales

M F Masas forestales

R F Rocas y firmes

C d Rotación de cultivos densos

Pr Praderas

C p Rotación de cultivos pobres

3.7. Coeficiente de escorrentía

El valor del coeficiente de escorrentía C, que representa el porcentaje de la precipitación que se incorpora al flujo superficial, se ha determinado a partir de la expresión:

20d

0d0d

)P11P()P23P()PP(C

para 0d PP

0C para 0d PP

donde:

C Coeficiente de escorrentía.

Pd Precipitación diaria máxima modificada para el periodo de retorno considerado (mm).

P0 Umbral de escorrentía.

3.8. Coeficiente de uniformidad

El coeficiente de uniformidad K corrige el supuesto reparto uniforme de la escorrentía dentro del intervalo de cálculo de duración igual al tiempo de concentración contemplado en la formulación del método racional.

Aunque el coeficiente de uniformidad varía de un aguacero a otro, su valor medio en una cuenca concreta depende principalmente de su tiempo de concentración. Esta dependencia es tan acusada que, a efectos prácticos, puede despreciarse la influencia de las restantes variables, tales como el régimen de precipitaciones, etc.

Según J. R. Témez, su estimación, en valores medios, puede realizarse según la siguiente expresión:

14tt1K25,1

25,1

c

c

donde:

K Coeficiente de uniformidad, que tiene en cuenta la falta de uniformidad en la distribución del aguacero.

tc Tiempo de concentración (horas).

Dicha expresión está basada en los contrastes realizados en diferentes cursos de agua dotados de estaciones de aforo, y en las conclusiones deducidas de algunos análisis teóricos desarrollados mediante el hidrograma unitario.

3.9. Caudales de diseño

La aplicación de la metodología anteriormente expuesta a las cuencas consideradas, ha permitido determinar, para cada una de ellas, el caudal correspondiente a cada periodo de retorno. Estos resultados, junto con los parámetros de las cuencas que condujeron a su determinación, se muestran en la tabla que figura en la página siguiente.


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Características de las cuencas con los caudales de diseño

Cuenca Nombre S Pt alto Pt bajo L J m Tc Tr Pd Parámetros del terreno Pd* Id I1/Id It C K Qcurso Km 2 m m Km m/m horas años mm/h Po M Ka mm/h mm/h mm/h m 3 /seg

1 Torrent de la Labritja I 3,3252 385,0 154,0 2,191 0,105 0,00 0,83 100 187,1 25,92 2,75 0,97 181 7,53 11 92,26 0,21 1,054 19,2092 0,0316 242,0 168,0 0,241 0,307 0,00 0,13 100 187,1 31,00 2,75 1,00 187 7,80 11 265,33 0,17 1,005 0,4053 0,0096 232,0 148,0 0,156 0,538 0,00 0,08 100 187,1 29,78 2,75 1,00 187 7,80 11 327,70 0,18 1,003 0,1614 0,0131 241,0 145,0 0,578 0,166 0,00 0,28 100 187,1 29,08 2,75 1,00 187 7,80 11 177,66 0,19 1,014 0,1255 0,0346 275,0 137,0 0,975 0,142 0,00 0,43 100 187,1 21,66 2,75 1,00 187 7,80 11 140,71 0,28 1,024 0,3886 0,0121 186,0 134,0 0,520 0,100 0,00 0,28 100 187,1 11,90 2,75 1,00 187 7,80 11 176,14 0,48 1,015 0,2907 0,0038 160,0 123,0 0,326 0,113 0,00 0,19 100 187,1 10,20 2,75 1,00 187 7,80 11 214,86 0,54 1,009 0,1228 0,0081 186,0 118,0 0,580 0,117 0,00 0,30 100 187,1 13,30 2,75 1,00 187 7,80 11 171,23 0,45 1,015 0,1759 0,0225 225,0 114,0 0,978 0,113 0,00 0,45 100 187,1 15,40 2,75 1,00 187 7,80 11 137,27 0,39 1,025 0,347

10 0,0023 135,0 112,0 0,449 0,051 0,00 0,29 100 187,1 9,00 2,75 1,00 187 7,80 11 174,68 0,58 1,015 0,06511 0,0035 135,0 108,0 0,522 0,052 0,00 0,32 100 187,1 9,00 2,75 1,00 187 7,80 11 164,41 0,58 1,017 0,09512 0,0025 121,0 106,0 0,358 0,042 0,00 0,25 100 187,1 9,00 2,75 1,00 187 7,80 11 187,58 0,58 1,013 0,07613 0,0033 121,0 100,0 0,431 0,049 0,00 0,28 100 187,1 9,00 2,75 1,00 187 7,80 11 176,71 0,58 1,014 0,09614 Torrent de la Labritja II 9,6776 385,0 94,0 5,917 0,049 0,00 2,05 100 187,1 24,00 2,75 0,93 175 7,28 11 50,97 0,23 1,149 35,75115 0,4007 160,0 93,0 1,520 0,044 0,00 0,75 100 187,1 18,40 2,75 1,00 187 7,80 11 102,15 0,33 1,047 3,97016 0,6576 250,0 92,0 1,315 0,120 0,00 0,55 100 187,1 24,50 2,75 1,00 187 7,80 11 121,61 0,24 1,033 5,53817a 0,0276 123,0 90,0 0,245 0,135 0,00 0,15 100 187,1 13,30 2,75 1,00 187 7,80 11 243,92 0,45 1,007 0,83917b 0,0557 150,0 90,0 0,300 0,200 0,00 0,16 100 187,1 15,00 2,75 1,00 187 7,80 11 234,42 0,40 1,007 1,47417c 0,0908 200,0 90,0 0,455 0,242 0,00 0,22 100 187,1 21,65 2,75 1,00 187 7,80 11 203,01 0,28 1,010 1,44917d 0,0706 180,0 90,0 0,378 0,238 0,00 0,19 100 187,1 26,35 2,75 1,00 187 7,80 11 218,01 0,22 1,009 0,94617e 0,0984 170,0 88,0 0,435 0,189 0,00 0,22 100 187,1 21,10 2,75 1,00 187 7,80 11 201,62 0,29 1,011 1,60618 0,7581 225,0 90,0 1,615 0,084 0,00 0,69 100 187,1 23,40 2,75 1,00 187 7,80 11 106,78 0,26 1,043 5,99419 1,3818 220,0 68,0 1,953 0,078 0,00 0,81 100 187,1 21,40 2,75 0,99 185 7,72 11 96,38 0,28 1,052 10,92820 Torrent des Vildo 7,9217 195,0 57,0 5,795 0,024 0,00 2,32 100 187,1 19,94 2,75 0,94 176 7,33 11 47,35 0,29 1,170 34,94521 Torrent de ses Murtes 7,9852 140,0 52,0 4,500 0,020 0,00 1,99 100 187,1 21,94 2,75 0,94 176 7,33 11 52,38 0,26 1,144 34,06322 0,9437 105,0 65,0 1,195 0,033 0,00 0,65 100 187,1 25,44 2,75 1,00 187 7,80 11 110,26 0,23 1,040 6,91423 0,6150 195,0 70,0 1,610 0,078 0,00 0,70 100 187,1 18,60 2,75 1,00 187 7,80 11 106,05 0,33 1,044 6,23724 0,3060 165,0 75,0 0,665 0,135 0,00 0,32 100 187,1 29,34 2,75 1,00 187 7,80 11 164,30 0,19 1,017 2,67425 0,2682 175,0 80,0 0,788 0,121 0,00 0,37 100 187,1 30,60 2,75 1,00 187 7,80 11 151,31 0,18 1,020 2,03026 0,9450 150,0 75,0 1,635 0,046 0,00 0,78 100 187,1 28,20 2,75 1,00 187 7,80 11 99,31 0,20 1,050 5,46327 Torrent de Sta. Eulàlia 25,2615 200,0 61,0 9,630 0,014 0,01 3,29 100 187,1 20,46 2,75 0,91 170 7,07 11 36,12 0,27 1,240 83,883


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4. Drenaje 4.1. Introducción

En el presente apartado se expone la metodología utilizada, basada fundamentalmente en la “Instrucción 5.2.-I.C: Drenaje Superficial” del M.O.P.U. (1.990) y en los cálculos efectuados para el dimensionamiento de cada una de las obras de drenaje proyectadas, a partir de los datos hidrológicos obtenidos en el apartado de “Climatología e Hidrología”.

Los periodos de retorno utilizados para el dimensionamiento de todos los elementos de drenaje son los que se recogen en la siguiente tabla.

Periodos de retorno utilizados en el diseño del drenaje.

TIPO DE ELEMENTO PERIODO DE RETORNO

Elementos de drenaje superficial de la plataforma y márgenes 25 años

Obras de drenaje transversal (tronco, ramales y caminos de acceso) 100 años

Es importante señalar que, tratándose de un proyecto de acondicionamiento de una carretera existente, toman un papel crucial las obras de drenaje existentes. En general, el drenaje proyectado trata de adaptarse el máximo posible a las obras existentes, siempre y cuando éstas presenten una capacidad hidráulica suficiente y se adapten a las prescripciones de la Instrucción 6.2-I.C.

Dentro de las obras existentes, se distinguen tres tipos de obras:

a. Pasos superiores sobre cauces bien definidos (aunque éstos secos durante la mayoría del año). Dentro de este grupo se encuentran las obras O.F.-8.1, O.F.-12.1, O.F.-13.1 y O.F.-20.2.

b. Obras de drenaje asociadas a cuencas de escorrentía difusa. Éstas suelen estar constituidas por bóvedas de mampostería, y sus

dimensiones oscilan entre 0,70-2.0 m de ancho con alturas de hasta 3.0 m. Pertenecen a este grupo las O.D.19.3, O.D.19.2, O.D.16.6, O.D.15.2 y O.D.9.3 entre otras.

c. Obras de drenaje menores, cuyas dimensiones suelen ser muy reducidas y su estado de conservación es malo al estar la mayoría de ellas colmatadas. La tipología estructural de estas obras suele ser la de un marco o una losa de 50cm de luz escasa o bien pequeñas bóvedas de mampostería. La disposición de estas obras, ubicadas a pie de terraplén donde se forman cunetas de tierra y el hecho de que no estén asociadas a una cuenca en concreto indican su pertenencia al drenaje longitudinal de la carretera. Las obras O.D..18.3, O.D.17.1 y O.D.9.3 ente otras.

Al final de este anejo se incorpora un apéndice con el inventario de las obras de drenaje existentes.

En la tabla siguiente se adjunta una tabla con el listado de las obras de drenaje existentes, sus dimensiones y cuenca asociada, todas menos la OD 13.1 y 9.3 que no tienen cuenca asociada. En el caso de la O.D. 13.1 se ha mantenido las dimensiones de la misma, ampliándose la obra de drenaje a efectuar. La O.D. 9.3, no se dispone de datos o de la morfología de la misma, por estar colmatada y se ha optado por realizar una nueva demoliendo la existente, siendo substituida por un tubo de diámetro 1500 mm, dado que el ancho de calzada en el PK 9+252,5 es de 14 m, y la normativa de drenaje marca para esta longitud, un diámetro de 1500 mm.


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Relación de obras de drenaje existente y la actuación a realizar

Nombre Cuenca P.K. Tipología Dimensiones (m) Actuaciones O.D./O.F. asociada Estructural A/D H f L

O.F.-20,2 1+2 20+670 Puente 11,2 4,1 16,50 Ampliar

O.D.-20,1 3 20+184 Tubo Fibrocemento 1,50 7.00 Demoler O.D existente. Sustituir por O.D. con pozo entrada y salida.

O.D.-0.1 2 0+034(PM811) Tubo Fibrocemento 1,80 17,73 Nueva O.D.-19,3 4 19+920 Bóveda mampostería 1,00 0,40 0,20 6,50 Demoler O.D.existente. Sustituir por O.D. con pozo a la entrada O.D.-19.1 6 19+590 Bóveda mampostería 2,5 3,10 6,69 Demoler OD existente. Sustituir y realizar un paso inferior nuevoO.D.-19,2 6 19+432 Bóveda mampostería 0,75 0,40 0,35 13.04 Demoler O.D.existente. Sustituir por O.D. con pozo a la entrada O.D.-19,1 5 19+231 Tubo Fibrocemento 1,50 14,00 Ampliar O.D.-18,7 7 18+889 Marco H.A. 0,50 0,35 6,00 Demoler O.D.existente. Sustituir por O.D. con pozo a la entrada O.D-18,6 8 18+763 Marco H.A. 0,90 0,50 11,05 Demoler O.D. existente. Sustituir por O.D. nueva O.D.-18,5 9 18+615 Bóveda mampostería 0,70 1,00 0,50 6,70 Demoler O.D. existente. Sustituir por O.D. nueva O.D.-18,4 10 18+477 Marco H.A. 0,50 0,30 12,54 Demoler O.D. existente. Sustituir por O.D. nueva O.D.-18,3 11 18+334 Marco H.A. 0,50 0,35 11,05 Demoler O.D. existente. Sustituir por O.D. nueva O.D.-18,2 12 18+220 Marco H.A. 0,70 0,30 11,11 Demoler O.D. existente. Sustituir por O.D. nueva O.D.-18,1 13 18+054 Bóveda mampostería 0,70 0,50 0,35 7,10 Demoler O.D. existente. Sustituir por O.D. nueva O.F.-17,1 1-14 17+618 Puente 7,00 4,20 14,60 Ampliar O.D.-17,2 15 17+453 Tubo Fibrocemento 1,00 10,61 Demoler O.D.existente. Sustituir por O.D. nueva O.D.-17,1 16 17+070,7 Marco H.A. 0,75 1,00 9,65 Ampliar O.D.-16,6 16 16+805 Bóveda mampostería 1,50 1,25 0,50 6,90 Ampliar O.D.-16,5 17a 16+663 Bóveda mampostería 1,50 0,50 0,50 6,85 Ampliar O.D.-16,4 17b 16+580 Marco mampostería 0,75 1,10 7,70 Demoler O.D.existente. Sustituir por O.D. nueva O.D.-16,3 17c 16+313,78 Marco mampostería 0,30 0,50 6,50 Demoler O.D.existente. Sustituir por O.D. nueva O.D.-16,2 17d 16+151,5 Bóveda mampostería 0,70 0,50 0,35 6,52 Demoler O.D.existente. Sustituir por O.D. nueva O.D..-16,1 17d 16+057,3 Bóveda mampostería 1,1 0,70 0,30 6,65 Ampliar O.D.-15,3 17e 15+685 Tubo Fibrocemento 1,50 14,00+1,50 Pozo + tubo. Demoler O.D.-15,2 existente PK 15+645 O.D.-15,2 - 15+645 Bóveda mampostería 0,75 6,70 Demoler O.D.-15,1 18 15+051,7 Bóveda mampostería 2,00 0,60 0,45 7,86 Ampliar O.F.-14,1 19 14+531 Puente 7,00 2,50 1,00 12,00 Nueva O.D.-14,1 19 14+497 Bóveda mampostería 2,00 1,50 1,00 6,40 Demoler O.D.existente. Sustituir por O.D. nueva O.F.-13,1 20 13+342,5 Puente 6,00 2,40 15,85 Ampliar O.D.-13,1 13+034 Bóveda mampostería 1,00 0,20 0,50 9,34 Ampliar O.F.-12,1 21 12+717 Puente 7,00 3,00 8,54 Ampliar O.D.-11,1 22 11+462,14 Bóveda mampostería 1,00 1,00 0,50 6,50 Demoler O.D. existente. Sustituir por O.D. nueva O.D.-10,3 22 10+995,48 Bóveda mampostería 2,00 3,00 0,50 6,58 Demoler O.D.existente. Sustituir por O.D. nueva O.D.-10,2 23 10+737,925 Bóveda mampostería 0,75 1,60 0,40 7,00 Demoler O.D. existente. Sustituir por O.D. nueva O.D.-10,1 24 9+995,4 Bóveda mampostería 1,00 1,20 0,50 7,60 Ampliar O.D.-9,3 25 9+595,24 Bóveda mampostería 1,00 0,20 0,30 6,81 Demoler O.D. existente. Sustituir por O.D. nueva O.D.-9,2 26 9+511,93 Bóveda mampostería 1,00 1,20 0,50 6,70 Ampliar O.D.-9,1 26 9+262,5 Bóveda mampostería 1,50 1,50 0,30 6,38 Ampliar O.F.-8,1 27 8+380,676 Puente - bóveda 12,60 2,00 1,00 24,00 Nueva


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A/D: Ancho o diámetro de la obra H: altura de la obra hasta inicio de la bóveda F: Altura de la clave de la bóveda


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Dado que para el condicionamiento de la carretera se realiza una ampliación de la calzada, las obras de drenaje existentes deben ampliarse. Para las obras de drenaje existentes que se aprovechan, se realiza una ampliación de éstas mediante marcos prefabricados de hormigón de dimensiones interiores iguales a las de la existente. La conexión de la nueva obra con la existente se ejecuta mediante unos taladros en ambas caras en contacto donde se embeben unos conectores y se rellenan con mortero adherente. La junta se impermeabiliza con resina epoxi.

En las OD’s 18.6, 18.4, 18.3, 18,2 y 9.3 no se tiene dimensiones de las mismas al estar colmatadas. Aunque con un diámetro 1200 mm tendría suficiente por el Caudal teórico, por normativa de drenaje le corresponde un tubo de 1500 mm al ser la longitud del tubo entre 10-15 m y se ha optado por demoler totalmente la existente, ya que para limpiar y mantener el mismo tendríamos que demolerlo igualmente. Es a criterio de la Dirección de Obra minimizar la sección de estas O.D.

4.2. Drenaje transversal

Se incluyen en este apartado todas las obras que permiten la circulación del agua de escorrentía de torrentes, arroyos y vaguadas que se ven interceptados por la traza la carretera existente y por los nuevos enlaces proyectados.

Dichos caudales de escorrentía serán evacuados por medio de tubos o marcos, en función de la importancia de cada una de sus cuencas vertientes y de la morfología del cauce asociado en el punto de cruce con la traza de la carretera.

Las soluciones adoptadas en base a los anteriores condicionantes han sido:

o Puentes o obras de fábrica.

o Obras de drenaje transversal (caños o marcos).

A continuación se incorpora una tabla con la descripción de las obras de drenaje transversal contempladas en el proyecto.


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Relación de obras de drenaje proyectadas

RELACIÓN DE LAS OBRAS DE DRENAJE TRANSVERSAL

NombreTipologia Longitud Pendiente

mín

Caudal de

cálculo

Velocidad de

cálculo

Caudal max.

Velocidad max. Calado Cota

lámina

O.D./O.F. Estructural L/D H f Entrada Salida (m) (m/m) (m3/s) (m/s) (m3/s) (m/s) (m) m1 O.F.-20.2 20+650 Puente 11,20 4,10 154,20 154,00 16,50 0,012 19,209 2,91 359,17 7,82 0,60 154,802 O.D.-0.1 PM811 0+034,22 Tubo Fibrocemento 1,80 167,11 167,02 17,73 0,005 0,405 1,55 7,40 2,91 0,29 167,393 O.D.-20,1 20+184 Tubo Fibrocemento 1,50 146,64 146,51 8,60+3 0,010 0,161 1,58 3,55 3,56 0,18 146,824 O.D.-19.3 19+918 Bóveda mampostería 1,00 0,60 0,00 140,76 140,33 17,73 0,034 0,125 1,35 1,86 3,10 0,09 140,855 O.D.-19,2 19+425,5 Tubo Fibrocemento 1,50 135,06 134,96 13,00 0,010 0,388 1,94 4,12 3,64 0,24 135,306 O.D.-19,1 19+225,5 Tubo Fibrocemento 1,50 130,76 130,69 14,00 0,005 2,144 2,50 4,55 2,92 0,70 131,467 O.D.-18,7 18+889 Bóveda mampostería 0,50 0,35 0,20 130,76 121,05 14,67 0,010 0,122 1,17 0,24 1,39 0,21 130,979 O.D.-18,5 18+610,2 Tubo Fibrocemento 1,80 111,80 111,62 17,10 0,010 0,347 1,99 10,46 4,11 0,24 112,04

13 O.D.-18,1 18+048,26 Tubo Fibrocemento 1,80 98,96 98,80 16,05 0,010 0,096 1,48 10,67 4,19 0,15 99,1214 O.F.-17,1 17+618 Puente 7,00 4,20 0,00 90,45 90,20 14,60 0,017 35,751 4,75 242,81 8,26 1,09 91,5415 O.D.-17,2 17+447,5 Tubo Fibrocemento 1,80 92,24 92,06 16,63+6 0,005 3,970 2,95 7,40 3,30 0,93 93,1716 O.D.-16,6 16+800 Bóveda mampostería 1,50 1,25 0,50 90,76 90,64 6,3+6,6+3 0,010 5,538 3,02 6,26 3,03 1,22 91,98

Ampliación con Marco H.A. 1,50 2,0017a O.D.-16,5 16+657,9 Bóveda mampostería 1,50 0,50 0,50 90,34 90,18 7,3+6,25+2,5 0,010 0,839 1,83 2,45 2,26 0,31 90,65

Ampliación con Marco H.A. 1,50 1,0017b O.D.-16,4 16+576 Tubo Fibrocemento 1,50 89,44 89,38 14,12 0,005 1,474 2,88 6,29 4,03 0,49 89,9317c O.D.-16,3 16+307,5 Tubo Fibrocemento 1,50 89,19 89,13 10,50 0,005 1,449 2,23 4,55 2,92 0,56 89,7417d O.D.-16,2 16+151 Tubo Fibrocemento 1,50 89,71 89,65 11,40 0,005 0,946 2,03 4,55 2,57 0,46 90,17

17e + 18 O.D.-15,3 15+680 Tubo Fibrocemento 1,50 85,52 85,31 14,15+1,50 0,018 1,606 3,64 8,63 5,54 0,42 85,9418 O.D.-15,1 15+051,7 Bóveda mampostería 2,00 0,60 0,45 83,05 82,92 12,67 0,010 5,990 3,10 9,22 3,46 0,88 83,92

Ampliación con Marco H.A. 2,00 1,0019 OF,-14,1 14+531 Puente 15,85 1,50 1,00 70,10 69,92 12,00 0,015 10,928 3,37 16,04 3,82 0,80 70,9019 O.D.-14,1 14+489,33 Bóveda mampostería 2,00 1,50 1,00 68,02 67,88 2,0+7,2+9,75 0,012 10,928 3,84 17,04 3,90 1,42 69,44

Ampliación con Marco H.A. 2,00 2,5020 O.F.-13,1 13+332,5 Puente 6,00 2,40 0,00 57,60 57,50 6,50 0,015 34,945 4,55 85,46 5,93 1,28 58,8821 O.F.-12,1 12+708,55 Puente 7,00 3,00 0,00 52,60 52,50 6,58 0,015 34,063 3,00 81,77 3,89 1,59 54,1922 O.D.-11,1 11+462,14 Bóveda mampostería 1,00 1,00 0,50 70,57 69,44 25,20 0,048 0,975 1,96 3,90 2,60 0,48 71,06

Ampliación con Marco H.A. 1,00 1,5022 O.D.-10,3 10+995,48 Bóveda mampostería 2,00 3,00 0,50 65,69 65,58 7,50+6,75+5,5 0,005 6,914 2,47 17,51 2,92 1,41 67,10

Ampliación con Marco H.A. 2,00 3,5023 O.D.-10,2 10+737,925 Tubo Fibrocemento 1,50 68,87 68,63 15,00 0,015 6,237 4,92 7,88 5,05 0,99 69,8624 O.D.-10,1 9+995,4 Bóveda mampostería 1,00 1,20 0,50 74,03 73,99 8,2+8,3 0,015 2,674 2,88 4,57 3,05 0,91 74,94

Ampliación con Marco H.A. 1,00 1,7525 O.D.-9,2 9+511,93 Bóveda mampostería 1,00 1,20 0,50 73,67 73,34 6,5+7,4 0,010 2,030 2,32 3,73 2,50 0,86 74,53

Ampliación con Marco H.A. 1,00 1,7526 O.D.-9,1 9+252,5 Bóveda mampostería 1,50 1,50 0,30 74,07 74,02 15,33 0,010 5,463 2,95 6,94 3,09 1,23 75,30

Ampliación con Marco H.A. 1,50 1,7527 O.F.-8,1 8+380,676 Puente - bóveda 8,00 2,00 1,00 61,70 61,40 24,00 0,013 83,883 8,37 166,46 9,47 1,27 62,97

Cotas O.D/O.F.Cuenca Pk

Dimensiones


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En cualquier caso, se han respetado las dimensiones mínimas de para las conducciones que establece el apartado 5.2.2.3, y los resguardos mínimos respecto a la cota de la explanada del apartado 1.2.

La comprobación hidráulica de las obras de drenaje se adjunta al final de este anejo en el apéndice ”Comprobación de la capacidad de las obras de drenaje”.

4.2.1. Dimensionamiento de canalizaciones

Ha sido necesario el diseño de una canalización para encauzar el torrente de San Juan ya que entre el P.K. 19+940 y el 20+240 aproximadamente, la traza de la carretera invadía el cauce del torrente..

Las canalización se ha diseñado paralela a la traza, con el fin de garantizar el transporte de las aguas del torrente sin afectar al pie del terraplén junto al que discurre.

En este tipo de canalización la sección tipo adoptada es una sección trapecial en tierras con protección de escullera en los cajeros laterales. Las dimensiones son variables en función de la sección con una base de 10 m y adoptando taludes 3H/2V.

Para el dimensionameniento de las canalizaciones se han considerado las siguientes premisas:

Adopción de una sección libre naturalizada descubierta.

Protección con esculleras y en caso necesario con tierras

Diseño para la avenida de periodo de retorno de 500 años.

Los cálculos necesarios para obtener las dimensiones de las canalizaciones y efectuar la comprobación hidráulica de éstas, se han realizado utilizando el caudal de diseño correspondiente a la avenida de periodo de retorno de 500 años y la formulación de Manning:

IRn1AQ 3

2

h

PARh

donde:

Q Caudal de diseño (Caudal correspondiente a la avenida de periodo de retorno de 500 años) (m3/s).

A Sección hidráulica adoptada como sección tipo de la canalización (m2).

P Perímetro mojado (m).

I Pendiente longitudinal del tramo del canal para la conducción de caudales (en tanto por uno).

Rh Radio hidráulico (m).

n Coeficiente de rugosidad de Manning. Se ha adoptado un valor de 0,035 para la sección tipo de las canalizaciones en tierras.

El dimensionamiento de la protección de escullera necesaria en la sección trapecial tipo de las canalizaciones se ha realizado a partir del método del U.S. Bureau of Reclamation, basado en experiencias practicas en obras existentes, que ofrece valores del lado de la seguridad.

Dicho método permite obtener la medida y el peso de la escollera de protección en función de la velocidad en la obra de drenaje que es el parámetro fundamental de diseño. En la tabla 4.2.1.1 se incluye el resultado del peso de escollera obtenido a partir de la velocidad máxima previsible en el tramo.

Por su parte, la comprobación de la capacidad hidráulica de desagüe de la canalización, se ha efectuado teniendo en cuenta el caudal de avenida de 500 años asociado a las cuencas que desaguan en el torrente en ese tramo. De este modo se llega a los resultados para el dimensionamiento hidráulico presentados en la tabla.


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Taula 4.2.1.1. Cálculo hidráulico y dimensionamiento de la sección tipos de las canalizaciones de escollera

Designación Cuenca/s a desaguar

Caudal de cálculo (m3/s)

Pendiente (tanto por uno)

Coeficiente de fricción n de

Manning

Sección hidráulica

A (m2)

Perímetro mojado Pm (m)

Radio hidráulico

Rh (m)

Sección canalización

Longitud canal L (m)

Velocidad (m/s)

Escollera (kg) Base B (m) Calado h

(m)

Altura mínima canal H

(m)

Encauzamiento del torrente de San Juan 1+2+3+4 19.9 0.021 0.035 7.735 12.524 0.618 10 0.7. 1.0 290 2.573 25

Figura 4.2.1.1 Gráfico para el dimensionamiento de las protecciones de escollera


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4.3. Drenaje longitudinal

La red de drenaje longitudinal diseñada permite evacuar la escorrentía superficial de la plataforma y de los márgenes que vierten hacia ella, mediante un sistema de cunetas que desaguan en régimen libre, junto con sistemas de arquetas-sumidero y caces continuos con colectores subterráneos. Para el diseño de los mismos, se han tenido en cuenta los criterios que respecto a tipología y características de elementos, se definen en la citada “Instrucción 5.2.-I.C.”.

El agua que cae sobre la plataforma, y especialmente sobre la calzada, se elimina hacia los bordes de la plataforma debido a la pendiente transversal de ésta. Por esto se dota de un bombeo a las alineaciones rectas del 2%, suficiente para la dicha evacuación. En las alineaciones curvas, el peralte cumple esta función.

El sistema de drenaje comprende las cunetas de desmonte que permiten el drenaje de la carretera cuando discurre en desmonte, de las cunetas de guarda en cabeza de desmonte para recoger la escorrentía difusa del terreno y conducirla hasta los puntos de captación habilitados, y de las cunetas de pié de terraplén. Además, para las zonas en las que la altura del terraplén supera los 3 metros, se disponen bordillos longitudinales que impiden que el agua caiga por el terraplén y lo erosionen. Complementando estos bordillos, se colocan cada 30 metros unas bajantes de piezas prefabricadas que evacuan el agua acumulada. Eventualmente, la cuneta de desmonte se complementa con colectores inferiores donde la capacidad hidráulica de la cuneta se agota.

En general, las cunetas se diseñan con la misma pendiente longitudinal que la rasante salvo que sea necesario modificar dicha pendiente para mejorar la capacidad de desagüe.

El dimensionamiento de las cunetas y demás elementos de drenaje longitudinal se realiza a partir de la fórmula de Manning, teniendo en cuenta en cada caso, los caudales circulantes y las pendientes disponibles.

AIRn1Q

32

h

donde:

Q Caudal a transportar (m3/s).

n Coeficiente de rugosidad de Manning (Hormigón: n = 0,015).

A Área o superficie hidráulica (m2).

Rh Radio hidráulico (m).

Las secciones tipo y los detalles de todos los elementos que integran el sistema de drenaje longitudinal, se incluyen en los Planos de Drenaje Longitudinal del “Documento Nº2: Planos”.

4.3.1. Cálculo de los caudales

Para la estimación del caudal punta a evacuar asociado al drenaje longitudinal se utiliza el mismo método de cálculo de caudales expuesto para el caso del drenaje transversal (método hidrometeorológico de J. R. Témez). La determinación del tiempo de concentración para márgenes de la plataforma se lleva a cabo tal y como se indica en el apartado 2.4 de la “Instrucción 5.2.-I.C.” .

Para el dimensionado de los elementos de drenaje longitudinal se ha tenido en cuenta el caudal aportado por la propia escorrentía generada por el agua que cae sobre la calzada así como la superficies exteriores a la traza y que vierten sobre ella. La tabla siguiente muestra los caudales unitarios generados por la calzada.


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Caudales unitarios generados por la plataforma. Sección transversal de la plataforma en terraplén

EJE tronco y ramales

(9 m) tronco y ramales

(9m) tronco y ramales


(10m)

LADO Izquierda o

derecha Izquierda o

derecha Izquierda o

derecha Izquierda o

derecha SITUACIÓN peralte a un lado bombeo peralte a un lado bombeo PENDIENTE PERALTE O BOMBEO (%) 2 2 2 2 PERIODO DE RETORNO T a 25 25 25 25 GRADO DE URBANIZACIÓN 1,000 1,000 1,000 1,000 LONGITUD km 0,001 0,001 0,001 0,001 ANCHO PLATAFORMA Lp km 0,009 0,0045 0,01 0,005 DESNIVEL H m 0,1800 0,0900 0,2000 0,1000 PENDIENTE MEDIO j -- 0,020 0,020 0,020 0,020 ANCHO TALUD (m) Lt km 0 0 0 0 ÁREA PLATAFORMA Ap km2 0,000009 0,0000045 0,00001 0,000005 ÁREA TALUD At km2 0 0 0 0 ÁREA TOTAL A km2 0,000009 0,0000045 0,00001 0,000005 PRECIPITACIÓN DIARIA Pd mm/d 136,230 136,230 136,230 136,230 PRECIPITACIÓN DIARIA DISMINUIDA Pd' mm/d 136,230 136,230 136,230 136,230 UMBRAL DE ESCORRENTÍA PLATAFORMA P0 mm 1,0 1,0 1,0 1,0 UMBRAL DE ESCORRENTÍA CORREGIDO PLATAFORMA P0' mm 1,30 1,30 1,30 1,30 UMBRAL DE ESCORRENTÍA TALUD P0 mm 0,00 0,00 0,00 0,00 UMBRAL DE ESCORRENTÍA CORREGIDO TALUD P0' mm 0,00 0,00 0,00 0,00 COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA PLATAFORMA Cp -- 0,989 0,989 0,989 0,989 COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA TALUD Ct -- 1,000 1,000 1,000 1,000 COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA TOTAL C -- 0,989 0,989 0,989 0,989 TIEMPO DE CONCENTRACIÓN Tc h 0,083 0,083 0,083 0,083 INTENSIDAD DE PRECIPITACIÓN MEDIA I mm/h 237,063 237,063 237,063 237,063 COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD K -- 1,003 1,003 1,003 1,003 COEFICIENTE DE SIMULTANEIDAD KA -- 1,000 1,000 1,000 1,000 CAUDAL PUNTA POR METRO LINEAL DE PLATAFORMA Qp m3/s 0,000588 0,000294 0,000654 0,000327


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Caudales unitarios generados por la plataforma. Sección transversal de la plataforma en desmonte

EJE tronco y ramales


(9m) tronco y ramales


(10m)

LADO Izquierda o

derecha Izquierda o

derecha Izquierda o

derecha Izquierda o

derecha SITUACIÓN peralte a un lado bombeo peralte a un lado bombeo PENDIENTE PERALTE O BOMBEO (%) 2 2 2 2 PERIODO DE RETORNO T a 25 25 25 25 GRADO DE URBANIZACIÓN 0,818 0,818 0,818 0,818 LONGITUD km 0,001 0,001 0,001 0,001 ANCHO PLATAFORMA Lp km 0,009 0,0045 0,01 0,005 DESNIVEL H m 0,1800 0,0900 0,2000 0,1000 PENDIENTE MEDIO j -- 0,020 0,020 0,020 0,020 ANCHO TALUD (m) Lt km 0,002 0,002 0,002 0,002 ÁREA PLATAFORMA Ap km2 0,000009 0,0000045 0,00001 0,000005 ÁREA TALUD At km2 0,000002 0,000002 0,000002 0,000002 ÁREA TOTAL A km2 0,000011 0,0000065 0,000012 0,000007 PRECIPITACIÓN DIARIA Pd mm/d 136,230 136,230 136,230 136,230 PRECIPITACIÓN DIARIA DISMINUIDA Pd' mm/d 136,230 136,230 136,230 136,230 UMBRAL DE ESCORRENTÍA PLATAFORMA P0 mm 1,0 1,0 1,0 1,0 UMBRAL DE ESCORRENTÍA CORREGIDO PLATAFORMA P0' mm 1,30 1,30 1,30 1,30

UMBRAL DE ESCORRENTÍA TALUD P0 mm 2,00 2,00 2,00 2,00 UMBRAL DE ESCORRENTÍA CORREGIDO TALUD P0' mm 2,60 2,60 2,60 2,60 COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA PLATAFORMA Cp -- 0,989 0,989 0,989 0,989 COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA TALUD Ct -- 0,964 0,964 0,964 0,964 COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA TOTAL C -- 0,985 0,982 0,985 0,982 TIEMPO DE CONCENTRACIÓN Tc h 0,083 0,083 0,083 0,083 INTENSIDAD DE PRECIPITACIÓN MEDIA I mm/h 237,063 237,063 237,063 237,063 COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD K -- 1,003 1,003 1,003 1,003 COEFICIENTE DE SIMULTANEIDAD KA -- 1,000 1,000 1,000 1,000 CAUDAL PUNTA POR METRO LINEAL DE PLATAFORMA Qp m3/s 0,000716 0,000421 0,000781 0,000454

ACONDICIONAMIENTO DE LA C-733 DEL PK 8+030 AL PK 20+890. IBIZA.

PÁG 41

4.3.2. Dimensionamiento de las cunetas

El cálculo hidráulico de las cunetas comprende dos fases:

a) Cálculo de los caudales a desaguar.

b) Determinación de su capacidad hidráulica.

Un aspecto importante a tener en cuenta en el dimensionado de las cunetas es la velocidad mínima y máxima del agua que circula por ellas, puesto que de tratarse de una velocidad muy elevada podría producirse socavación, mientras que si la velocidad es demasiada reducida se produciría sedimentación. Para evitar esto se establecen unos límites de velocidades máximas y mínimas que dependen de la pendiente longitudinal de la cuneta y del tipo de revestimiento de la misma.

Se han tomado los siguientes criterios de dimensionamiento:

Velocidad mínima aconsejable 0,25 m/s

Velocidad a partir de la cual es necesario revestir 1,20 m/s

Velocidad máxima admisible

Revestimiento de hormigón 5,00 m/s

Sin revestir 1,20 m/s

Coeficiente de rugosidad de Manning-Strickler (K)

Cuneta revestida 70

Cuneta sin revestir 40

En el presente Proyecto se consideran cuatro tipos de cunetas:

Cunetas de cabeza de desmonte: del tipo trapecial ubicada en coronación de los desmontes.

Cunetas de pie de terraplén: del tipo triangular.

Cuneta de desmonte; adyacente al arcén. Está revestida de hormigón y presenta forma triangular con una base de 1,00 y una profundidad de 0,16 metros.

Los cálculos hidráulicos de las cunetas se realizan utilizando la fórmula de Manning-Strikler (apartado 4.2 de la Instrucción5.2-IC “Drenaje Superficial”):

iRSKQ

32

Donde:

Q es el caudal a desaguar en m3/seg.

R=S/P es el radio hidráulico, en m.

S es la sección de la corriente, en m2.

P es el perímetro mojado, en m.

i es la pendiente de la línea de carga, en m/m.

K es un coeficiente que depende de la rugosidad de las paredes de la cuneta.


PÁG 42

A continuación se presenta una tabla con la capacidad hidráulica de cuneta de desmonte en función de la pendiente longitudinal:


PÁG 43

A continuación se presenta una tabla con la capacidad hidráulica de la cuneta en pié de terraplén.


4.3.3. Tubos y conducciones

En el presente proyecto se disponen una serie de conducciones que tienen como finalidad dar continuidad a los cursos de agua existentes o bien complementar el sistema de cunetas proyectado en las zonas donde estas no tienen suficiente capacidad para conducir el agua a un punto de desagüe adecuado.

Dentro del conjunto de conducciones, se distinguen las siguientes tipologías.

Los tubos de hormigón, que constituyen los colectores bajo las cunetas y los pasos bajo los viales de diámetro 400 mm.

Los tubos dren Ø140mm situados debajo de las cunetas de desmonte y que tienen como objeto evacuar el agua que se infiltra por los taludes llegue a los materiales de la plataforma.

4.3.4. Arquetas y pozos de registro

Se dispondrán las arquetas y pozos necesarios para poder asegurar la inspección y la conservación de los elementos enterrados de desagüe. Habrán de permitir su fácil limpieza y la distancia entre registros no deberá sobrepasar los 50 m.

El fondo de los registros habrá de adaptarse a las necesidades hidráulicas, asegurando así la continuidad de la corriente de agua que los atraviese evitando pérdidas de carga.

Las dimensiones de las arquetas y pozos se encuentran definidas en el apartado 10 “, Drenaje” del documento 2 “, Planos”.

ANEJO NÚM. 6: CLIMATOLOGÍA, HIDROLOGÍA Y DRENAJE. · dimensionado del drenaje longitudinal y...

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