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PROYECTO CONSTRUCTIVO DE CANALIZACIN DE LAS AGUAS RESIDUALES DESDE EL SUR-35 HASTA EL POLGONO EL SEGRE EN EL TM DE LLEIDA (SEGRI)
ANEXO 4. ESTUDIO HIDROLGICO
ANEXO 4.
ESTUDIO HIDROLGICO
0983P0R0-AN-00004.doc

1. INTRODUCCIN
2. BASES DE CLCULO
DETERMINACIN DEL TIEMPO DE CONCENTRACIN
DEFINICIN DE LA PRECIPITACIN DIARI MXIMA (PD)
INTENSIDAD DE PRECIPITACIN
COEFICIENTE DE ESCORRENTA
DETERMINACIN DEL CAUDAL MXIMO
3. MODELIZACIN Y ESTUDIO HIDRULICO
MODELO
PROCEDIMIENTO
DEFINICIN DE LA GEOMETRA
DEFINICIN DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO
AJUSTAMIENTOS Y REVISIN DEL SUMARIO DE AVISOS Y
ERRORES
SIMULACIN Y REPRESENTACIN DE LAS ZONAS
INUNDABLES
3.3. SECCIONES TRANSVERSALES MODELADAS
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1. INTRODUCCIN
La zona donde se pretende la instalacin del colector que evacue las aguas residuales del
sector urbanstico SUR-35 hasta la red municipal existente en la rotonda del Polgono El
Segre, mediante hinca por debajo de la Autova LL-11, la lnea de FFCC Barcelona-Lleida y
la Clamor de Els Canals-1, se encuentra situada en la margen izquierda de la Clamor dels
Canals.
La superficie de la cuenca de esta Clamor ha estado cuantificada en 129,51 Km2, con un
curso principal de 41,13 Km de longitud y un pendiente media de 0,0096 m/m.
El grado de urbanizacin se ha cuantificado en un 2,35% del total de superficie de la
cuenca, el cual representa 3.045 Km2, el umbral de escorrenta (P0), calculado en base a los
mapas de cubiertas del suelo (CREAF) a escala 1.50.000, es de 20,38 mm, resultando un
umbral de escorrenta corregido (P 0) por el factor regional de 26,49 mm.
El objetivo de este Anexo es el clculo de los tiempos de concentracin, coeficientes de
escorrenta y caudales punta correspondientes a los diferentes perodos de retorno
analizados (5, 10, 25, 50, 100 y 500 aos).
Los mtodos de clculo que se han utilizado se basan en las Recomanacions tcniques per
a estudis dinundabilitat dmbit local, publicades pel Departament de Medi Ambient
Agncia Catalana de lAigua (2003).
2. BASES DE CLCULO
El mtodo Racional de J.R. Tmez es apto para cuencas inferiores a 200 km2 y rectificado
por un coeficiente reductor, que diferencia las cuencas urbanas de las no urbanas y ests
ltimas entre rurales y urbanizadas. Se ha comprobado que a Catalua esta frmula da
buenos resultados.
Por otro lado se ha tenido en cuenta el efecto de la variacin regional de la humedad en el
suelo al inicio de las lluvias, dentro del mbito de la cuenca de estudio, adoptando el valor
de 1,3 para este factor regional, que multiplicar el umbral de escorrenta (P0).
DETERMINACIN DEL TIEMPO DE CONCENTRACIN
ste parmetro se define como el intervalo de tiempo que tarda en llegar a la zona de
estudio una gota de agua cada en el punto ms lejano de la cuenca natural.
Para la realizacin del estudio de las cuencas se han utilizado los programas WMS 6.1
(Water Modelling System) y Hec-GeoHMS 1.0, contrastando los lmites de la cuenca
resultante con los planos a escala 1:5.000 del Instituto Cartogrfico de Catalua.
Frmulas utilizadas:
1.-Para cuencas rurales, con un grado de urbanizacin no superior al 4 % del rea de la
cuenca, se puede utilizar la frmula siguiente:
76,0
25,03,0
J
LTC
2.-Para cuencas rurales, con un grado de urbanizacin superior al 4 % del rea de la cuenca
y con urbanizaciones independientes que tengan una red de pluviales no unificada o
completa y curso principal no revestido con material impermeable y de pequea rugosidad,
se puede utilizar la siguiente frmula:
0.7625.0 )/(3.0*))2(1/(1 jLTc
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3.-Para cuencas urbanas, con un grado de urbanizacin superior al 4 % del rea de la
cuenca con una red completa y/o curso principal canalizado, impermeable y de pequea
rugosidad, se utilizar la siguiente frmula
0.7625.0 )/(3.0*))2(31/1 jLTc
Dnde:
TC Es el tiempo de concentracin de la cuenca natural, en horas
L Es la longitud del curso principal, en Km.
j Es la pendiente media del curso principal, en m/m
Es el grado de urbanizacin de la cuenca, Km2/ Km2
L (km.) j (m/m) (Km2/ Km2) TC (h)
41,13 0,0096 2,35% 12,225
DEFINICIN DE LA PRECIPITACIN DIARIA MXIMA (PD)
El primer punto es definir el valor de la Precipitacin mxima en 24 horas (Pd) para los
diferentes perodos de retorno considerados. Los valores de pluviometra utilizados en este
estudio, se han extrado de los planos de isomximas de precipitacin facilitados por la
Agncia Catalana de lAigua (A.C.A.), superponiendo la cuenca, cuantificando la superficie
entre isolneas y calculando el valor ponderado de precipitacin mxima para cada uno de
los perodos de retorno considerados.
Los valores obtenidos (Pd) son los siguientes, basados en la distribucin SQR-Etmx :
Perodo de retorno (aos) Precipitacin (mm)
5 51,59
10 60,70
25 72,43
50 80,86
100 89,57
500 111,85
Una vez obtenidos los valores de Pd para los perodos de retorno analizados, se ha de
aplicar un coeficiente corrector sobre estos valores de lluvia, llamados coeficientes de
simultaneidad (Ka). Estos coeficientes disminuyen el valor de la precipitacin teniendo en
cuenta que los datos estn obtenidos en puntos concretos de la cuenca.
Con el objetivo de determinar el coeficiente de simultaneidad (Ka) para la cuenca, se utiliza
la siguiente frmula:
211 KmSsiKa
2115/log1 KmSsiSK a
Dnde:
aK coeficiente de simultaneidad
S superficie de la cuenca, expresada en km2
INTENSIDAD DE PRECIPITACIN
Con la finalidad de determinar la mxima intensidad de precipitacin (I) se propone la
frmula:
128
281.0
1,01,0
1D
Id
I
Id
I
Si,
24
PdId
Entonces,
128
281.0
1,01,0
11*24
' DdPI
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Dnde:
I Intensidad de precipitacin para una duracin efectiva de una lluvia D horas
correspondiente al perodo de retorno considerado, en mm/h.
I1 Intensidad horaria para el perodo de retorno considerado, que es la intensidad
de precipitacin para una duracin efectiva de 1 hora, en mm/h.
Id Intensidad media diaria para el perodo de retorno considerado, que es la
intensidad de precipitacin para una duracin efectiva de la lluvia de un da,
expresada en mm/h.
D duracin efectiva de la lluvia para la que se quiere calcular la intensidad I. Esta
duracin efectiva D se expresa en horas.
Pd Precipitacin mxima en un da
Pd Precipitacin mxima corregida en un da
Segn el mapa de isolneas el valor de I1/Id, elaborado por J.R. Tmez, para la zona de
estudio le correspondera un valor de 11.
COEFICIENTE DE ESCORRENTA
El coeficiente de escorrenta en el mbito de estudio se calcula mediante la frmula
deducida por Tmez a partir del mtodo del SCS, adoptado por la instruccin de carreteras
(MOPU 1990):
2'11'
'23'''
od
odod
PP
PPPPC
Dnde,
oo PrP *'
C coeficiente de escorrenta.
r Factor regional (mbito de estudio, valor de 1,3).
Pd Volumen de precipitacin diaria corregida, en mm.
P0 Umbral de escorrenta, el cual es funcin del tipos de terrenos, en mm.
P0 Umbral de escorrenta corregido, el cual es funcin de los tipos de terrenos, en
mm.
El umbral de escorrenta P0 es el factor que nos permite estimar la parte de precipitacin
que provocara escorrenta, es decir, la lluvia neta.
Estos valores se encuentran tabulados en funcin de los tipos de suelo (A, B, C, D), de los
tipos de uso del suelo, de la pendiente y de las caractersticas hidrolgicas. Ver tabla 1.
Para corregir los efectos de variacin regional de la humedad del suelo en el mbito de las
cuencas, al valor de P0 se debe de multiplicar por un factor regional, que en estos casos es
de 1,3. De esta forma se obtendr el verdadero umbral de escorrenta (P0).
Tabla 1. Valores del umbral de escorrenta P0, en condiciones de humedad normal.
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Dnde,Cuenca Clamor de los Canales:
Qp Caudal punta que corresponde a un perodo de retorno determinado, en m3/s.
C Coeficiente de escorrenta.
I Mxima intensidad media en el intervalo de tiempo Tc para un perodo de retorno
considerado, en mm/h.
S Superficie de la cuenca, en km2.
K Coeficiente de uniformidad, segn Tmez
Tc Tiempo de concentracin, en horas.
Grupo de suelo B
Ti

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