Desague Pluvial

“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN”

“UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES”

FACULTAD DE INGENIERÍAESPECIALIDAD INGENIERÍA CIVIL

TEMA:

Presentado para la Cátedra de ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO

CATEDRÁTICO :

Ing. PARRA LAVADO, Regner

REALIZADO POR :Castro Rodríguez Juan Cruz Castro Carlos MartínQuispe Guiza MeryMadueño Claros LizbethTorpoco Mendoza MiguelRivera Ramos Rocio del Pilar

SEMESTRE ACADÉMICO: 2015 – 1

CICLO: VIII - “A - 1”

HUANCAYO, JUNIO DEL 2015

PLANIFICACION Y DISEÑO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO DE AGUAS PLUVIALES EN

EL DISTRITO DE LEONOR ORDOÑEZ – PROVINCIA DE JAUJA- REGION JUNIN.

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDESFACULTAD DE INGENIERÍA

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

DEDICATORIA

Días en la vida de una persona han sido muchos,

pero personas que han dejado huella en la vida de una

persona solo han sido unos cuantos capaces de ser

contados con las manos; es por ello que el presente va

dedicado a dichas personas que siempre estuvieron ahí

cuando más los necesitábamos, nuestros queridos padres.

ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO Página 2

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ÍNDICE

1. DEDICATORIA ( 2 )2. ÍNDICE ( 3 )3. RESUMEN ( 4 )4. ABSTRAC ( 5 )5. CAPITULO I

INTRODUCCIÓN ( 6 )5.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ( 7 )5.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

5.2.1. PROBLEMA GENERAL ( 7 )5.2.2. PROBLEMA ESPECIFICO ( 7 )

5.3. OBJETIVO DE LA INVESTIGACIÓN5.3.1. OBJETIVO GENERAL ( 8 )5.3.2. OBJETIVO ESPECIFICO ( 8 )

5.4. METODOLOGÍA ( 8 )5.5. MARCO TEÓRICO ( 8 )5.6. MARCO LEGAL ( 11 )5.7. GLOSARIO ( 11 )

6. CAPITULO IIRESULTADOS ( 15 )

7. CONCLUSIÓN ( 59 )8. RECOMENDACIÓN ( 60 )9. ANEXOS ( 61 )






RESUMEN

El Distrito de Leonor Ordoñez de la Provincia de Jauja, es uno de los de mayor

crecimiento de población y carece de muchos servicios de infraestructura.

Por esta razón, se realizó una investigación en dicho lugar, con la finalidad de

analizar e interpretar la realidad y determinar la problemática existente, esto dio

como resultado el proyecto del Sistema de Drenaje Pluvial.

El diseño se realizará a partir de un análisis geográfico, económico y social del

poblado que permitirá determinar la necesidad real que tiene la población. El

sistema a diseñar está compuesto por una serie de tuberías y obras

complementarias como buzones y sumideros, necesarias para recibir y evacuar

las aguas de escorrentía superficial producida por la lluvia.

Asimismo, se realizó una investigación de normas y especificaciones que se

tienen que realizar para el cálculo de un proyecto de este tipo.

Cabe mencionar también que se incluye una breve historia y la descripción

actual del Distrito de Leonor Ordoñez, así como el juego de planos de una calle

intervenida; que resultó del proceso de diseño de los sistemas de drenaje

sanitario y pluvial.






ABSTRAC

Leonor Ordoñez District of the Province of Jauja, is one of the fastest growing population and lacks many infrastructure services.

Therefore, an investigation was carried out in that place, in order to analyze and interpret reality and determine the existing problems, this project resulted in the Drainage System.

The design is made from a geographical, economic and social analysis of the town that will determine the actual need of the population. The system design is composed of a series of pipes and ancillary works such as mailboxes and sinks needed to receive and evacuate surface water runoff from rain.

Also, an investigation of standards and specifications that have to be made for the calculation of a project of this type was performed.

I should also mention that includes a brief history and current description Leonor District Ordoñez and game plans for a street intervened; which it resulted in the design process systems sanitary and storm drainage.






CAPITULO I






1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Situación actual

El área urbana del distrito de Leonor Ordoñez presenta barias

características negativas que finalmente perjudican la calidad de vida de

sus habitantes así como un adecuando ornato de las calles a lo largo de

toda sus avenidas jirones y calles. Dentro del distrito los últimos 6 años se a

incrementado las infecciones respiratorias agudas causadas por la calidad

de aire que se respira pudiendo empeorar el cuadro la incidencia de polvo y

la contaminación residual del polvo sobre todo en niños menores de 5 años,

además se presentan enfermedades dermatológicas ocasionados por la

contaminación de la piel por el polvo, estos malestares son generados

particularmente por una inadecuado servicio de transitabilidad en las

diferentes avenidas calles y jirones del Distrito de Leonor Ordoñez –

Huancani.

El desagüe pluvial al empozarse genera focos infecciosos ya que todo el

distrito adolece de un adecuado servicio.






La situación de las veredas no es menos caótica ya que la construcción de

las mismas se a realizado de forma empírica sin orientación técnica y en

muchos casos adolecen, en general se encuentran en mal estado, en estas

condiciones, dificulta el normal tránsito vehicular y peatonal del distrito,

cuyos pobladores se encuentran preocupados por el mejoramiento de sus

calles, ya que dichas estructuras ocasiona no solo un malestar en los

pobladores de dichos jirones sino también es causa de enfermedades

dérmicas y pulmonares de la población de acuerdo a un estudio realizado

en el año 2011 por el centro de salud de Huancani.

De la investigación de las normas de diseño nacionales e internacionales

que se dedican a diseñar drenajes, se pudo establecer que es preferible la

construcción de sistemas separativos de alcantarillado pluvial, con el

propósito de facilitar la conducción, hasta un determinado nivel, tal que al

verterlas a ríos o drenes naturales no causen problemas.






1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

1.2.1. Problema general

¿Cómo se debe planificar y diseñar los sistemas de alcantarillado de aguas pluviales el Distrito De Leonor Ordoñez – Provincia De Jauja- Región Junín?

1.2.2. Problemas específicos

¿Cómo se aplican las normas y reglamentos establecidos para el diseño de sistemas de desagüe pluvial?

¿Cómo se presenta un diseño y la planificación de un sistema de drenaje pluvial, que sea económico, a efecto de utilizar de la mejor forma los recursos humanos, materiales y financieros?

¿Cómo planificar y diseñar un sistema de drenaje pluvial, el cual satisfaga las necesidades de la población afectada en el Distrito de Leonor Ordoñez– Provincia De Jauja- Región Junín?






1.3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

1.3.1. Objetivo general

Analizar los sistemas de alcantarillado de aguas pluviales en el Distrito de Leonor Ordoñez– Provincia De Jauja- Región Junín.

1.3.2. Objetivos específicos

Aplicar las normas y reglamentos establecidos para el diseño de sistemas de desagüe pluvial.

Presentar un diseño y la planificación de un sistema de drenaje pluvial, que sea económico, a efecto de utilizar de la mejor forma los recursos humanos, materiales y financieros.

Planificar y diseñar un sistema de drenaje pluvial, el cual satisfaga las necesidades de la población afectada en el Distrito de Leonor Ordoñez.

1.4. METODOLOGÍA

TIPO DE INVESTIGACIÓN

La investigación realizada se en marca en el tipo no experimental,

descriptiva.

La metodología que es utilizada en el presente trabajo de investigación

es descriptiva. El objetivo de la investigación descriptiva consiste en

llegar a conocer las situaciones, costumbres y actitudes predominantes a

través de la descripción exacta de las actividades, objetos, procesos y

personas. Los recogen los datos sobre la base de una teoría, exponen y

resumen la información de manera cuidadosa y luego analizan






minuciosamente los resultados, a fin de extraer información significativa

que contribuyan al conocimiento.

1.5. MARCO TEÓRICO

La planeación del desarrollo de los asentamientos humanos lleva consigo el planeamiento de servicios básicos de acueductos, alcantarillados, disposición de basuras, aseo, teléfono, electrificación, etc.

Los sistemas para evacuar tanto las aguas residuales y las aguas lluvias son redes de colectores, conectado por pozos de inspección que se instalan en excavaciones a determinada profundidad en las vías públicas. Esta agua están compuestas por contribución de la aguas de uso doméstico, industrial, comercial e institucional, lo cual hace que en su cuantificación se incluyan consideraciones pertinentes a los caudales de diseño del sistema de acueducto.

Los sistemas de alcantarillado no remediaba completamente los problemas ambientales y de salud asociados a una alta densidad de población, las corrientes contaminadas desembocaban generalmente en la superficie de aguas más cercanas, donde su descomposición originaba una gran fuente de bacterias, virus. (MAYRA ALEJANDRA PADILLA SANTAMARIA - DISEÑO DE LA RED DE ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL DELCORREGIMIENTO DE LA MESA – CESAR UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL BOGOTÁ D.C. 2009).

Uno de los grandes desafíos que tiene el sector saneamiento es satisfacer la creciente demanda para la evacuación de aguas pluviales y el tratamiento de las mismas; tomando en cuenta la acelerada ocupación territorial y urbanismo, así como la presencia de “El niño” cada vez más frecuente.

En la actualidad existen numerosos modelos numéricos que simulan el evento lluvia escorrentía.

Estos modelos constituyen una herramienta de gran utilidad para la toma de decisiones en los proyectos de drenaje urbano; por lo que es una necesidad sumar dichas herramientas a la gestión de manera correcta, es decir conocer las hipótesis en que se basan los métodos de cálculo, las fórmulas que se utilizan, los parámetros que se requieren para los cálculos internos, todo esto para evitar errores de convergencia y asimismo permitir el análisis de los resultados. (RUDY ROLANDY






GRANDA ACHA - ANÁLISIS NUMÉRICO DE LA RED DE DRENAJE PLUVIAL DE LA URB.ANGAMOS).

El alcantarillado se define como la red de alcantarillas, generalmente tuberías enterradas, a través de las cuales se deben evacuar en forma rápida y segura las aguas residuales y pluviales conduciéndolas a cauces o plantas de tratamiento establecidas.

Los alcantarillados en la mayoría de los casos funcionan por gravedad aprovechando la pendiente propia del terreno, aunque en zonas muy planas se hace necesario el uso de sistemas de bombeo.

Actualmente el uso de la tubería se ha generalizado para conducir el agua de desecho. A través del tiempo se han usado distintos materiales en la fabricación de esta tubería como es la de cerámica (barro, barro vidriado ), concreto, asbesto-cemento, fibrocemento y en las últimas décadas los materiales plásticos como Policloruro de Vinilo PVC y polietileno ( PE ). 1. (DURADREN SANEAMIENTO ECOLOGICO Y ALCANTARILLADO Criterios de Diseño para Redes de Alcantarillado Empleando Tubería de PVC)

En un estudio hidrológico para una urbanización, se pretende determinar la avenida máxima que afectara el área de influencia, lo cual permitirá seleccionar la sección transversal a usar en los conductos del drenaje pluvial.

El sistema de desagüe pluvial, como parte fundamental de la estructura básica de toda urbanización debe diseñarse de tal forma que brinde protección a los habitantes de la misma.

Para que un análisis del drenaje de aguas lluvias corresponda realmente a los objetivos que se pretenden, como es una correcta evacuación de las aguas lluvias en las zonas urbanas, es necesario que el estudio considere todos los elementos que afectan a los sistemas de drenaje pluvial urbano, teniendo en cuenta sus repercusiones en los recursos naturales. Ello solo es posible con el uso adecuado de la información disponible de la zona a estudiar. (HÉCTOR DEL RÍO CAMBESES - ESTUDIO DE LOS FLUJOS DE CONTAMINACIÓN MOVILIZADOS EN TIEMPO DE LLUVIA Y ESTRATEGIAS DE GESTIÓN EN UN SISTEMA DE SANEAMIENTO Y DRENAJE UNITARIO DE UNA CUENCA URBANA DENSA DE LA ESPAÑA HÚMEDA).






Plantear nuevas alternativas de diseño basados en modelos matemáticos de alcantarillado pluvial, determinar en donde se producen los sitios críticos de inundación por topografía o por fallos del sistema de alcantarillado pluvial.

El básico es disminuir al máximo los daños que las aguas de lluvia pueden ocasionar a la ciudadanía y las edificaciones en el entorno urbano. Por otro lado lo complementario es garantizar el normal desenvolvimiento de la vida diaria en las ciudades, permitiendo así un apropiado tráfico de personas y vehículos durante la ocurrencia de las lluvias. Grado de protección en drenaje urbano. Se define el grado de protección como el nivel aceptable del riesgo de ocurrencia de daños y molestias. En consecuencia existirán básicamente dos grados de protección, uno correspondiente a la función básica y otro a la complementaria, siendo así el riesgo en el primer caso menor que en el segundo, por cuanto la protección de las personas y edificaciones tienen que ser mayores que la garantía del tráfico de personas y vehículos. El constante crecimiento urbano obliga a una meditación en cuanto a la solución del drenaje, lo que exige la interrelación en la planificación urbana con el objetivo de preservar la integridad física de las vías, garantizar el libre desenvolvimiento de la ciudadanía en épocas de grandes lluvias. La vida útil de un alto por ciento de los sistemas de drenaje urbano están muy relacionados no solo con la calidad de los materiales utilizados y la calidad de construcción, sino en si planificación y concepción de los criterios de diseño. La recolección, encauzamiento y disposición de las aguas, tanto superficiales como subterráneas son especiales para garantizar la estabilidad e integridad de las ciudades. Un sistema de drenaje urbano esta constituida por un conjunto de obras una parte de las cuales esta dirigida a proteger la integridad de la ciudadanía, es decir cumplir una función básica y otra a garantizar el ágil desenvolvimiento del trafico de vehículos. Es importante que en la selección del gasto a considerar en el proyecto y un limite aceptable del tiempo de inundación admitido, para la determinación de ambos, un mayor o menor grado de riesgo. (DANILO JOSÉ JIMÉNEZ QUIMIZ - MODELAJE DE UN SISTEMA URBANO DE AL CANTARILLADO PLUVIAL EN EL ÁREA DE DRENAJE DE LOS ESTEROS MIRAFLORES Y REPRESADO, CIUDAD DE GUAYAQUIL).






1.6. MARCO LEGAL

Constitución Política del Perú

“El agua es esencial para la vida, para vivir dignamente y

es condición necesaria para el ejercicio de otros derechos

humanos. El agua debe estar al alcance físico de todos los

sectores de la población”

Ley General de Servicios de Saneamiento, Ley Nº

26338.

“La presente Ley establece las normas que rigen la

prestación de los servicios de saneamiento. Para los

efectos de la presente Ley, la prestación de los Servicios

de Saneamiento comprende la prestación regular de:

servicios de agua potable, alcantarillado sanitario y pluvial y

disposición sanitaria de excretas, tanto en el ámbito urbano

como en el rural.”

Decreto Supremo Nº 09-95-PRES, Reglamento de la Ley General de Servicios de Saneamiento y sus modificatorias.

“El presente reglamento regula la aplicación de la Ley General de Servicios de Saneamiento y comprende las disposiciones relativas a: a) Las condiciones de la prestación regular de los servicios de saneamiento. b) Las funciones, atribuciones, responsabilidades, derechos y obligaciones de las entidades vinculadas a la prestación de servicios de saneamiento, así como los derechos y obligaciones de los usuarios. c) Los regímenes empresariales, la regulación de tarifas, la participación del sector privado y el uso de bienes públicos y de terceros para la prestación de los servicios de saneamiento.”

Norma OS 060 del Reglamento Nacional de Edificaciones(D.S 011-2006 Vivienda 05-03-2006)

Esta Norma fija los requisitos mínimos a los que deben sujetarse los diseños de redes de drenaje pluvial urbano.






PESEM del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento

“El país cuenta con un sistema urbano nacional jerarquizado, conformando las diversas ciudades metropolitanas, intermedias y menores, que faciliten la organización de las actividades productivas, de servicio y las actividades económicas primarias, actuando como fuerza motriz del crecimiento económico, igualmente, la mayoría de los centros de población urbana y rural brindan condiciones básicas para el desarrollo de la vida humana, que se plasma en la existencia de viviendas adecuadas para todos, dotación suficiente de equipamiento e infraestructura urbana, reducidos niveles de contaminación y altos niveles de integración y cohesión social”

Ley Nº 27972, Ley Orgánica de Municipalidades

Es competencia de las Municipalidades velar por el mejoramiento y mantenimiento del sistema de saneamiento.

1.7. GLOSARIO

ALCANTARILLA. Conducto subterráneo para conducir agua de lluvia, aguas servidas o una combinación de ellas.

ALCANTARILLADO PLUVIAL. Conjunto de alcantarillas que transportan aguas de lluvia.

ALINEAMIENTO. Dirección en el plano horizontal que sigue el eje del conducto.

BASE. Capa de suelo compactado, debajo de la superficie de rodadura de un pavimento.

BERMA. Zona lateral pavimentada o no de las pistas o calzadas, utilizadas para realizar paradas de emergencia y no causar interrupción del tránsito en la vía.






BOMBEO DE LA PISTA. Pendiente transversal contada a partir del eje de la pista con que termina una superficie de rodadura vehicular, se expresa en porcentaje.

BUZON. Estructura de forma cilíndrica generalmente de 1.20 m de diámetro. Son construidos en mampostería o con elementos de concreto, prefabricados o construidos en el sitio, puede tener recubrimiento de material plástico o no, en la base del cilindro se hace una sección semicircular la cual es encargada de hacer la transición entre un colector y otro.

Se usan al inicio de la red, en las intersecciones, cambios de dirección, cambios de diámetro, cambios de pendiente, su separación es función del diámetro de los conductos y tiene la finalidad de facilitar las labores de inspección, limpieza y mantenimiento general de las tuberías así como proveer una adecuada ventilación. En la superficie tiene una tapa de 60 cm de diámetro con orificios de ventilación.

CALZADA. Porción de pavimento destinado a servir como superficie de rodadura vehicular.

CANAL. Conducto abierto o cerrado que transporta agua de lluvia.

CAPTACIÓN. Estructura que permite la entrada de las aguas hacia el sistema pluvial.

CARGA HIDRAULICA. Suma de las cargas de velocidad, presión y posición.

COEFICIENTE DE ESCORRENTIA. Coeficiente que indica la parte de la lluvia que escurre superficialmente.

COEFICIENTE DE FRICCIÓN. Coeficiente de rugosidad de Manning. Parámetro que mide la resistencia al flujo en las canalizaciones.

CUENCA. Es el área de terreno sobre la que actúan las precipitaciones pluviométricas y en las que las aguas drenan hacia una corriente en un lugar dado.

CUNETA. Estructura hidráulica descubierta, estrecha y de sentido longitudinal destinada al transporte de aguas de lluvia, generalmente situada al borde de la calzada.

CUNETA MEDIANERA. (Mediana Hundida) Cuneta ubicada en la parte central de una carretera de dos vías (ida y vuelta) y cuyo nivel está por debajo del nivel de la superficie de rodadura de la carretera.






DERECHO DE VIA. Ancho reservado por la autoridad para ejecutar futuras ampliaciones de la vía.

DREN. Zanja o tubería con que se efectúa el drenaje.

DRENAJE. Retirar del terreno el exceso de agua no utilizable.

DRENAJE URBANO. Drenaje de poblados y ciudades siguiendo criterios urbanísticos.

Adherencia Resistencia tangencial que se produce en la superficie de contacto de dos cuerpos cuando se intenta que uno de ellos se deslice sobre otro.

Afluente Corriente de agua que abastece las instalaciones.

Agua contaminada Es aquella que contiene organismos patógenos.

Aguas negras En su aceptación más amplia, el agua suministrada a una población, que habiéndose aprovechado para diversos usos, ha quedado impurificada.

Aguas servidas También conocidas como aguas negras.

Apuntalamiento Serie de operaciones necesarias para dar soporte temporal a una estructura determinada, con el fin de estabilizar taludes, etc.

Colector Conjunto de tuberías, canales, pozos de visita y obras accesorias que sirven para el desalojo de las aguas negras o aguas de lluvia (pluviales).

Compactación Conjunto de operaciones necesarias para lograr una reducción de volumen con el objeto de aumentar su capacidad de carga en el suelo.

Conexión domiciliar Tubería que conduce las aguas negras desde el interior de la vivienda hasta el frente de esta, donde se encuentra la candela.

Cota inverta Cota o altura de la parte inferior del tubo ya instalado.

Densidad de vivienda Relación existente entre el número de viviendas por unidad de área.

Descarga Lugar donde se vierten las aguas negras provenientes de un colector, las cuales pueden estar crudas o tratadas.






Factor de caudal medio Relación entre la suma de los caudales y los habitantes a servir.

Factor de Harmond Factor de seguridad para las horas pico, está en relación con la población.

Factor de retorno porcentaje de agua potable que después de utilizada va al sistema de drenaje.

Factor de rugosidad Factor que expresa que tan lisa es una superficie.

Fórmula de Manning fórmula utilizada para determinar la velocidad de un flujo a cielo abierto, relaciona la rugosidad de la superficie, la pendiente y el radio hidráulico de la sección.

Fundición Serie de operaciones necesarias para depositar el concreto recién elaborado en formaletas o excavaciones preparadas con anticipación.

Intensidad de lluvia Relación entre la precipitación pluvial y su duración.

Período de diseño Período de tiempo durante el cual el sistema prestará un servicio eficiente.






CAPITULO II






2. DISEÑO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO DE AGUAS PLUVIALES EN EL DISTRITO DE LEONOR ORDOÑEZ – PROVINCIA DE JAUJA – REGION JUNIN.

2.1. ASPECTOS GENERALES

Ubicación del EstudioDepartamento : JunínProvincia : JaujaDistrito : Leonor OrdoñezLocalidad : HuancaniAltitud : 3325 m.s.n.m, latitud sur 11° 51 39”, longitud oeste 75° 24 42”, la temperatura varía entre 5 C° y 20






CALLES A INTERVENIR SON Jirones Leonor Ordoñez, Julián Huanay, 29 de Setiembre, Escolar, Unión, Silvano Yupanqui, Cultural, Arequipa, Arica, Sucre, Puno, Junín y Juliana Portocarrero.






2.2. DIAGNOSTICO DEL ESTUDIO

El distrito de Leonor Ordoñez en la actualidad cuentas con 5 cuadras con pavimento de concreto que son las calles que conforman el perímetro del parque que fueron construidas por la comunidad campesina de Huancani en el año 1974 conjuntamente con sus respectivas redes de agua potable y desagüe, estas requieren una renovación por el tiempo de vida útil transcurrido .

Todo el perímetro del parque incluido la cuadra de ingreso al distrito están consideradas en las metas de intervención del proyecto en lo referente a pistas veredas, desagüe pluvial y cambio de redes de agua potable.






JR. LEONOR ORDOÑEZ JULIÁN HUANAY DEL PERÍMETRO DEL PARQUE DIST. LEONOR ORDOÑEZ

El perímetro del parque se encuentra deteriorado por el paso del tiempo y a que estas calles fueron intervenidas por la comunidad de Huancani en el año de 1974 cumpliendo el periodo de vida útil de la infraestructura

DESAGÜE PLUVIAL NO EXISTE EN EL PERÍMETRO DEL PARQUE DIST.LEONOR ORDOÑEZ

El desagüe pluvial no existe en el parque generando incomodidad en la población más aun en épocas de invierno.

JR. LEONOR ORDOÑEZ

Las cuadras1,2, 3,.4,.5 del Jr. Leonor Ordoñez están comprendidas dentro del estudio, la cuadra 1,2 empiezan en la carretera central que por periodo de






antigüedad necesita cambiar la losa de cemento , las cuadras 3,4,5 empiezan en el centro de salud Huancani, ninguna cuadra tiene pistas, veredas, desagüe pluvial, todas son de tierra cuentan con servicio de agua potable, saneamiento, y electrificación domiciliaria.

Todas estas cuadras están consideradas en las metas de la intervención en lo referente a pistas veredas y desagüe pluvial.

JR. JULIÁN HUANAY.

Uno de los Jr. importantes es Julián Huanay la cuadra 1.,2, 3 no cuenta con pistas, veredas, desagüe pluvial , las viviendas cuentan con agua potable desagüe domiciliario electrificación.

En este Jr. las cuadras 1,3 son en su totalidad de tierra la cuadra 2 es la que pertenece al parque del distrito, está considerada dentro de las metas de intervención para construir pistas, veredas y desagüe pluvial.






JR. ESCOLAR

En la totalidad de su longitud es de tierra no cuenta con pistas tampoco veredas y desagüe pluvial. Cuenta con servicio de agua potable y alcantarillado.

Está considerada dentro de las metas de intervención las cuadras 2, 3, 4, 5, 6 para pistas, veredas y desagüe pluvial.

2.3. DEFINICIONES GENERALES

2.3.1. ALCANTARILLADO PLUVIAL O DESAGUE PLUVIAL

En la mayoría de las ciudades se tiene la necesidad de desalojar el agua de lluvia para evitar que se inunden las viviendas, los comercios, las industrias y otras áreas de interés. Además, el hombre requiere deshacerse de las aguas que han servido para su aseo y consumo.

Para abastecer de agua a las poblaciones, se cuentan con tecnologías para la captación, almacenamiento, tratamiento y distribución del agua mediante complicados sistemas de conducción y obras complementarias.

Sin embargo, una vez que las aguas procedentes del abastecimiento son empleadas en las múltiples actividades humanas, son contaminadas con desechos orgánicos, inorgánicos y bacterias patógenas. Después de cierto tiempo, la materia orgánica contenida en el agua se descompone y produce gases con olor desagradable.

Además, las bacterias existentes en el agua causan enfermedades. Por lo que la disposición o eliminación de las aguas de deshecho o






residuales debe ser atendida convenientemente para evitar problemas de tipo sanitario.

Por otra parte, la construcción de edificios, casas, calles, estacionamientos y otros modifican el entorno natural en que habita el hombre y, tiene como algunas de sus tantas consecuencias, la creación de superficies poco permeables (que favorece a la presencia de una mayor cantidad de agua sobre el terreno) y la eliminación de los cauces de las corrientes naturales (que reduce la capacidad de desalojo de las aguas pluviales y residuales).

Así, la urbanización incrementa los volúmenes de agua de lluvia que escurren superficialmente, debido a la impermeabilidad de las superficies de concreto y pavimento. Por ello, las conducciones artificiales para evacuar el agua son diseñadas con mayor capacidad que la que tienen las corrientes naturales existentes.

Los sistemas de alcantarillado se encargan de conducir las aguas de desecho y pluviales captadas en los sitios de asentamiento de las conglomeraciones humanas para su disposición final.

2.3.2. IMPORTANCIA DEL ALCANTARILLADO PLUVIAL


http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.lavozdelsandinismo.com/nicaragua/2013-01-27/celebran-nuevo-de-sistema-de-drenaje-pluvial-del-barrio-santa-rosa/&ei=4TqRVeitGom3sAWgvaWQCw&bvm=bv.96783405,d.b2w&psig=AFQjCNHirLVUe0lQhdzLMauPUeaLTGDHAg&ust=1435667541648907





El alcantarillado, tiene como su principal función la conducción de aguas residuales y pluviales hasta sitios donde no provoquen daños e inconvenientes a los habitantes de poblaciones de donde provienen o a las cercanas.

Un sistema de alcantarillado está constituido por una red de conductos e instalaciones complementarias que permiten la operación, mantenimiento y reparación del mismo. Su objetivo es la evacuación de las aguas residuales y las pluviales, que escurren sobre calles y avenidas, evitando con ello su acumulación y propiciando el drenaje de la zona a la que sirven. De ese modo se impide la generación y propagación de enfermedades relacionadas con aguas contaminadas.

2.3.3. ESTUDIOS BASICOS A CONSIDERAR

A. TOPOGRAFIA

Estudia el conjunto de procedimientos para determinar la posición de u punto sobre la superficie terrestre, por medio de medidas según los tres elementos del espacio: dos distancias y una elevación o una distancia, una elevación y una dirección. Para distancias y elevaciones se emplean unidades de longitud (en sistema métrico decimal), y para direcciones se emplean unidades de arco (grados sexagesimales).

B. HIDROLOGIA

El objetivo primario de la hidrología es el estudio de las interrelaciones entre el agua y su ambiente. Ya que la hidrología se interesa principalmente en el agua localizada cerca de la superficie del suelo, se interesa particularmente en aquellos componentes del ciclo hidrológico que se presentan ahí esto es, precipitación, evapotranspiración, escorrentía y agua en el suelo. Los diferentes aspectos de estos fenómenos son estudiados en sus varias sub disciplinas.

C. SUELOS

Es la capa más superficial de la corteza terrestre, que resulta de la descomposición de las rocas por los cambios bruscos de temperatura y por la acción del agua, del viento y de los seres vivos.






D. HIDRAULICA

La hidráulica es la rama de la física que estudia el comportamiento de los fluidos en función de sus propiedades específicas. Es decir, estudia las propiedades mecánicas de los líquidos dependiendo de las fuerzas a que pueden ser sometidos. Todo esto depende de las fuerzas que se interponen con la masa y a las condiciones a que esté sometido el fluido, relacionadas con la viscosidad de este.

E. IMPACTO AMBIENTAL

La gestión de impacto ambiental pretende reducir al mínimo nuestras intrusiones en los diversos ecosistemas, elevar al máximo las posibilidades de supervivencia de todas las formas de vida, por muy pequeñas e insignificantes que resulten desde nuestro punto de vista, y no por una especie de magnanimidad por las criaturas más débiles, sino por verdadera humildad intelectual, por reconocer que no sabemos realmente lo que la perdida de cualquier especie viviente puede significar para el equilibrio biológico.

F. COMPATIBILIDAD DE USO

El objeto particular sobre la Caracterización del Suelo Urbano es definir, según su aptitud, las Áreas Urbanas Intensivas, Extensivas y Protegidas; y, según su categoría, los usos del suelo Básicos, Complementarios e Incorporados.

G. OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

Las operaciones de mantenimiento tienen lugar frente a la constante amenaza que implica la ocurrencia de una falla o error en un sistema, maquinaria, o equipo. Existe además una necesidad de optimizar el rendimiento de las unidades y componentes.

2.3.4. TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO

Los sistemas de alcantarillado modernos son clasificados como sanitarios cuando conducen solo aguas residuales, pluviales cuando transportan únicamente aguas producto del escurrimiento superficial del agua de lluvia (Figura1.1), y combinados cuando llevan los dos tipos de aguas (Figura 1.2).






2.3.5. REUSO DEL AGUA DEL DESAGUE PLUVIAL

El uso racional del agua implica emplearla eficientemente en las diversas actividades del hombre, disminuir su desperdicio y contaminación. A este respecto se orienta lo que en Perú se ha denominado la cultura del agua.






La base de todo esto consiste en fomentar en la población, industria y autoridades la conciencia de que el agua es limitada en su disponibilidad, ya sea por la cantidad o por la calidad que se requiere. Por ello, debe usarse adicionalmente este recurso, conservando las fuentes y evitando su deterioro.

Para cuidar el agua se pueden emprender diversas acciones, entre las que se encuentran el empleo de agua tratada en usos que se han dado con agua potable, pero admiten una calidad de agua como la que se obtiene con el tratamiento (por ejemplo, en el enfriamiento de maquinarias industriales) y el reuso del agua. Se le llama aguas tratadas a aquellas provenientes del alcantarillado (sanitario, pluvial o combinado), que son procesadas en una planta para mejorar su calidad que puede ser “no potable”; pero que, permite la utilización de ella en industrias, riego de jardines, cultivos, y para fines estéticos en fuentes, lagos, etc. El agua de lluvia puede ser utilizada, con un tratamiento ligero o incluso sin tratamiento, cuando se cuenta con las estructuras necesarias de conducción y almacenamiento sin alterar lo más mínimo su calidad. El empleo del agua pluvial puede ser muy provechoso en las poblaciones, sin embargo, requiere de obras y el establecimiento de normas adicionales de operación.

Es importante que el profesional encargado de diseñar los sistemas de alcantarillado modernos considere en sus proyectos el empleo del agua de lluvia residual tratada.

Un aspecto importante, que no se puede pasar por alto, se refiere a la recarga artificial de acuíferos. Lo cual es fundamental en los lugares donde la escasez del líquido ha provocado la sobreexplotación de los mantos acuíferos, lo que esta agotando la fuente subterránea, deteriorando la calidad de agua o produciendo hundimientos del terreno.

2.4. TEORIA DE DISEÑO DE LAS REDES DE DRENAJE PLUVIAL

Si nos paramos un momento bajo la lluvia, y ponemos una probeta frente a nosotros, notaremos que ésta se llena de agua. La cantidad que se almacena en ella, depende del tiempo que la tengamos bajo la lluvia.






Si el recipiente tiene una entrada de un centímetro cuadrado, el volúmen recolectado es V= cm3/ cm2, lo que nos proporciona unidades de: cm.

El segundo parámetro que nos interesa, es el volúmen llovido por unidad de tiempo, en cm/ hora. A este parámetro se le denomina. Intensidad de la lluvia.

Ahora bien, si medimos la cantidad de lluvia que se obtiene en un tiempo t, y obtenemos la relación volumen / t, tendremos la información de intensidad de lluvia, para el tiempo t.

Este valor se denomina: Intensidad de lluvia promedio, para el tiempo t.

Existe otro parámetro, el cual es el de la intensidad instantánea de la lluvia, para el tiempo t. Este valor se refiere al diferencial del volumen llovido, entre el diferencial del tiempo, en el momento de la medición.

I instantánea= dv/dt y corresponde al caudal de lluvia recibido, en el tiemp t.

Este parámetro no se emplea en los cálculos de hidrología o hidráulica, del drenaje pluvial.

El ingeniero proyectista puede hacer caso omiso de esta última ecuación.

Si obtenemos los valores de los volúmenes llovidos, para tiempos de cero a una hora, en intervalos de cinco minutos. Y calculamos la intensidad (promedio) de la lluvia, tendremos la información básica para dibujar la gráfica: Intensidad- tiempo de duración, de la lluvia.

En las absisas colocamos los tiempos, y en las ordenada los valores calculados de las intensidades promedio.

Si colocamos un embudo bajo la lluvia, notaremos que el caudal que sale de él, es proporcional a le intensidad instantánea de la lluvia. Si el embudo tiene una entrada de un cm2, el gasto de salida será exactamente igual al valor de la intensidad instantánea de la lluvia, en cm3/seg.

A primera vista parece que para obtener el caudal que escurre en una cuenca, requeriremos los valores de la intensidad instantánea de la lluvia. Pero no es así.






Consideremos ahora una cuenca totalmente impermeable, de dimensiones, 500 metros de largo por 100 metros de ancho.

Supongamos que en el parteaguas se encuentra el punto A. y en la parte mas baja, el punto B.

Nosotros deseamos saber el caudal en el punto B, por efecto de una lluvia.

Supongamos además que el agua que escurre por el terreno tarda 30 minutos en recorrer toda la cuenca, desde A, hasta B.

Debemos saber también que las lluvias comienzan con una intensidad alta y a medida que el tiempo pasa van disminuyendo de intensidad.

Consideremos que el agua que pasa por B, está en proporción de la intensidad de la lluvia y el área drenada.

Ahora bien, en el tiempo cero no existe gasto que pase por el punto B.

A los cinco minutos de haber comenzado la lluvia, la intensidad es muy alta, pero se está drenando una parte muy pequeña de la cuenca. Pues el agua que cayó en A, y en la mayor parte de la cuenca viene aún en tránsito y no ha pasado por B. La cuenca está aportando en ese caso una fracción muy pequeña de su área de captación.

El momento mas desfavorable es exactamente a los 30 minutos de haber comenzado la lluvia, pues en ese instante, toda la cuenca está aportando agua al punto B. Y a partir de ese momento, la intensidad sigue bajando y ya no puede haber mayor aportación por efecto de área drenada.

La solución parece sencilla. El gasto debería ser el producto del área drenada, por la intensidad instantánea de la lluvia, en el tiempo T2 = 30 minutos.

Sin embargo, si consideramos lo que sucede en el punto B, a los treinta minutos de haber comenzado la lluvia, es algo mas complicado. Pues el área inmediata al punto B, aporta agua con una intensidad del tiempo T2, pero el agua que recorrió el terreno desde el punto A, está llegando retrasada y corresponde a la lluvia de intensidad en tiempo T0= 0 segundos.






Para determinar el caudal, tendremos que hacer una suma de cada segmento de la cuenca, multiplicado por la intensidad instantánea, en función del tiempo que se tarda el agua en llegar desde ese segmento, al punto B. Y esto es muy laborioso.

Es por ello que optamos por un método más sencillo, al que se le denomina Racional. En este método se emplean los valores de las intensidades promedio de la lluvia, y el área drenada total y sin sectorizar.

Supongamos que hemos medido los valores de intensidad promedio, para la lluvia máxima que se presenta cada 20 años.

Los valores que se registran en el Mantaro, son los siguientes.

para dt = 5minutos = 1/12 hora.

Tiempo min 5 10 15 20 25 30

Volumen medido cm 2.83 4.17 5.15 6.00 6.79 7.50

Diferencial de Vol. cm 2.83 1.34 0.98 0.85 0.79 0.71

Dv / dt cm /hr 34.00 16.08 11.76 10.20 9.48 8.52

Vol / tiemp.tot. =

Intens. media

cm /hr 34.00 25.00 21.60 18.00 16.30 15.00

Si consideramos que en el ejemplo anterior, el valor de los caudales aportados por el punto A, corresponden al tiempo t0=0, con un valor de dv/dt= 34 cm/hr.

Y los del punto B, para T2= 30 min, con dv/dt = 8.52 cm/hr. Podríamos suponer que el valor promedio en la cuenca, es el que corresponde a T= 15 minutos.

Sin embargo, la mayoría de la cuencas tiene un área mayor del lado del parteaguas que de la descarga, por lo que será mas cercano a la






realidad, suponer que el valor real del promedio es cuando se tiene un t = 40% de T2.

Que en nuestro caso será de 12 minutos, y que nos proporcionará una intensidad instantánea ( dv/dt ) de 15 cm/hr. ( Interpolando en la tabla. )

Ahora bien, si en lugar de lo anterior, utilizamos la intensidad media de la lluvia para T2= 30 minutos, tendremos un valor de I= 15 cm/hr. Que es idéntico al anteriormente descrito.

Del este ejemplo deducimos que la intensidad de la lluvia promedio puede usarse en conjunto con la superficie drenada total, y el tiempo que tarda toda la cuenca en ser drenada, para obtener el gasto máximo existente.

El método racional, nos proporciona la ecuación:

Gasto= Intensidad promedio x Superficie drenada x Coeficiente de escurrimiento promedio de la cuenca.

Q= I x A x C

Donde la intensidad promedio, es la que corresponde al tiempo de duración de la lluvia = tiempo de recorrido del agua, entre el parteaguas y el punto analizado.

Haciendo compatibles los sistemas de unidades, tenemos que:

Q = 27.78 C I Apara:

Q= litros/seg.

C= coef. de escurrimiento en valor absoluto.

I = cm/ hr. ( intensidad promedio de la lluvia ) Para un tiempo T= tiempo de recorrido del agua, entre el parteaguas y el punto analizado.

A = Hectáreas.






2.5. HIDROLOGIA DE LA CUENCA DEL RIO MANTARO Y SISTEMA DE DRENAJE URBANO

2.5.1. SISTEMA DE DRENAJE URBANO

Los sistemas de drenaje urbano comprenden una serie de elementos que van desde el sistema de captación de aguas pluviales hasta las canalizaciones y conductos que permiten la conducción y descarga de las aguas de lluvia precipitadas en el medio, hasta los cauces naturales y artificiales, para su libre escurrimiento. Bajo este concepto podemos definir dos tipos de sistemas: El S. Principal y el S. Secundario.


http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.dreamstime.com/stock-images-professor-thinking-white-bubble-clipart-picture-cartoon-character-image36777654&ei=WVCRVdXHDIvwsAW4vr2oAw&bvm=bv.96783405,d.b2w&psig=AFQjCNGs904W84tWifdzEa_0Y2gkxNQxnQ&ust=1435673036559403





Características de los sistemas de drenaje pluvial.






2.5.2. Fenómenos en los sistemas de drenaje urbano.

A. Crecidas

Es la elevación temporal del nivel del agua en zonas adyacentes al cauce y depende de las características climatológicas y físicas de la cuenca hidrográfica.

Este fenómeno es perjudicial si la ocupación territorial de estas zonas se ha desarrollado de forma inadecuada o no se ha seguido un apropiado plan estratégico.

Las distribuciones temporal y espacial de la precipitación son las principales condiciones climatológicas. Éstas sólo pueden ser previstas con antecedencia de pocos días u horas, lo que no permite la previsión de los niveles de crecida con gran anticipación.

El tiempo máximo posible de previsión de la crecida, a partir de la ocurrencia de la precipitación, es limitado por el tiempo medio de desplazamiento del agua en la cuenca hasta la sección de interés.

Propiedades del evento crecida

a) Hidrológicas: Relacionadas con el comportamiento del fenómeno y su medio natural, la cuenca y su historia, el riesgo y oportunidad.

Probabilidad de ocurrencia, estacionalidadDuración total o parcialNúmero de crecidas simultáneasExtensión regional del fenómenoTipo de causas, pluvial, nival.


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b) Hidráulicas: Relacionadas con el comportamiento físico del fenómeno, generalmente en relación al flujo y el cauce.

Gasto máximoNivel máximo del aguaAlturas de aguaVolumen escurrido totalVelocidad media y distribución de velocidadesViscosidad, temperatura.

B. Inundaciones

Cuando una precipitación es intensa y el suelo no tiene la capacidad de infiltración, gran parte del volumen escurre para el sistema de drenaje superando su capacidad natural de escurrimiento. El exceso del volumen que no consigue ser drenado genera la inundación. Estos eventos ocurren de manera aleatoria en función de los procesos climáticos locales y regionales.

Las condiciones meteorológicas e hidrológicas propician la ocurrencia de inundaciones. Sin embargo el conocimiento del comportamiento meteorológico a largo plazo es muy limitado debido al gran número de factores involucrados en estos fenómenos y la interdependencia de los procesos físicos a que la atmósfera terrestre está sujeta.

Estas condiciones pueden ser:

a) Naturales: son aquellas cuya ocurrencia es propiciada por la cuenca en su estado natural.

Algunas de esas condiciones son: relieve, tipo de precipitación, cobertura vegetal, capacidad de drenaje.

b) Artificiales: son aquellas provocadas por la acción del hombre.

Algunos ejemplos son: obras hidráulicas, urbanización, deforestación, reforestación y uso agrícola. La cuenca rural posee mayor intercepción vegetal, mayores áreas permeables (infiltración del suelo), menor escurrimiento en la superficie del suelo y drenaje más lento. La cuenca urbana posee superficies impermeables, tales como tejados, calles y pisos, y produce aceleración en el escurrimiento, a través de la canalización y del drenaje superficial.

Zonas inundables

La zonificación propiamente dicha es la definición de un conjunto de reglas para la ocupación de las áreas de mayor riesgo de inundación,






previendo la minimización futura de las pérdidas materiales y humanas en función de las grandes crecidas. Se concluye de esto, que la zonificación urbana permitirá un desarrollo racional de las áreas ribereñas.

a) Zona de pasaje de la crecida (franja 1).

Esta parte de la sección funciona hidráulicamente y permite el escurrimiento de la crecida.


http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://noticias.starmedia.com/desastres-naturales/lluvias-e-inundaciones-destruyen-condado-en-china.html&ei=Q1KRVYHULoTBtQX0v6TwBw&bvm=bv.96783405,d.b2w&psig=AFQjCNGOkCVCdYYAdc9BP1GaY91FpsnwNQ&ust=1435673522731386





Cualquier construcción en esta área reducirá el área de escurrimiento, elevando los niveles aguas arriba de esta sección. Por lo tanto, en cualquier planeamiento urbano, se debe mantener esta zona desobstruida.

Los criterios técnicos generalmente utilizados son los siguientes:

Determinar la crecida de 100 años de tiempo de retorno o la que determina los límites del área de inundación; la sección de pasaje de la crecida será la que evita el aumento de los niveles para el lecho principal y para el valle de inundación. Como este valor difícilmente es nulo, se adopta un aumento mínimo aceptado para el lecho principal.

b) Zona con restricciones (franja 2).

Es el área restante de la superficie inundable que debe ser reglamentada. Esta zona queda inundada, pero debido a las pequeñas profundidades y bajas velocidades, no contribuyen mucho para el drenaje de la crecida.

Esta zona puede ser subdividida en sub-áreas, pero esencialmente sus usos pueden ser:

Parques y actividades de recreación o deportivas cuyo mantenimiento, después de cada crecida, sea simple y de bajo costo. Normalmente una simple limpieza va a recomponer su condición de uso, en corto espacio de tiempo; Uso agrícola.

Habitación con más de un piso, donde el piso superior quedará por lo menos en el nivel del límite de la crecida y estructuralmente protegida contra crecidas.

Industrial, comercial, como áreas de cargas, estacionamiento, áreas de almacenamiento de equipos o maquinaria fácilmente removible o que no estén sujetos a los daños que genera una crecida. En este caso, no se debe permitir el almacenamiento de artículos perecederos y principalmente tóxicos; servicios básicos, líneas de transmisión, calles y puentes, desde que correctamente proyectados.

c) Zona de bajo riesgo (franja 3).

Esta zona posee pequeña probabilidad de ocurrencia de inundaciones, siendo alcanzada en años excepcionales por pequeñas láminas de agua y bajas velocidades. La definición de esta área es útil para informar a la población sobre la magnitud del riesgo al que está sujeta. Esta área no necesita reglamentación con respecto a las crecidas.






En esta área, delimitada por crecida de baja frecuencia, se puede dispensar de medidas individuales de protección para las habitaciones, pero se debe orientar a la población para la eventual posibilidad de crecida y de los medios de protección de las pérdidas resultantes recomendando el uso de obras con, por lo menos, dos pisos, donde el segundo puede ser usado en los períodos críticos.

2.5.3. URBANIZACION Y DRENAJE

Los beneficiarios directos de la intervención está dado por toda la población del distrito tanto rural como urbano equivalentes a 1651 personas de acuerdo al CPV 2007 más el promedio de turistas nacionales o extranjeros que visitan al distrito en todos los meses del año con motivo de la celebración de sus importantes fiestas cívicas, religiosas y costumbritas que hacen un promedio de 700 visitas por fiesta.

Teniendo en cuenta los censos de 1993 y el 2007 los cuales nos arroja una tasa de crecimiento intercensal negativa de -0.9%, para nuestra proyección de los beneficiarios usaremos una tasa de crecimiento intercensal constante de 0%.

Impacto del desarrollo urbano en el ciclo hidrológico.

El desarrollo urbano altera la cobertura vegetal provocando varios efectos que afectan los componentes del ciclo hidrológico natural. Con la impermeabilización del suelo a través de tejados, calles, veredas y patios, el agua que previamente era infiltrada, pasa a escurrir por los






conductos de desagüe aumentando el escurrimiento superficial. El volumen que escurría lentamente por la superficie del suelo y quedaba retenido por la plantas, con la urbanización, pasa a escurrir en los canales, exigiendo mayor capacidad de escurrimiento de las secciones.

En la siguiente figura se presentada el efecto sobre las variables del ciclo hidrológico debido a la urbanización. El hidrograma típico de una cuenca natural es aquél resultante de la urbanización.

Con la urbanización son introducidas las siguientes alteraciones en el referido ciclo hidrológico:

Reducción de la infiltración en el suelo.

El volumen que deja de ser infiltrado queda en la superficie, aumentando el escurrimiento superficial. Además de esto, como fueron construidos conductos pluviales para el escurrimiento superficial, acelerando y provocando una reducción del tiempo de desplazamiento.

Con la reducción de la infiltración, el acuífero tiende a disminuir el nivel de la capa freática por falta de alimentación (principalmente cuando el área urbana es muy extensa), reduciendo así el escurrimiento subterráneo. Las redes de abastecimiento y cloacal poseen pérdidas que pueden alimentar el acuífero, teniendo un efecto inverso al mencionado.

Debido a la sustitución de la cobertura natural ocurre una reducción de la evapotranspiración, ya que la superficie urbana no retiene agua como lo hace cobertura vegetal y no permite la evapotranspiración de los follajes y del suelo. A pesar de esto, las superficies urbanas generadas por las ciudades sufren






calentamiento y cuando ocurre precipitaciones de baja intensidad puede generar una mayor evaporación.

Modificación del hidrograma de diseño, pues este toma un carácter súbito, con la presencia del tiempo pico mucho más rápido, a su vez que el sistema hidrográfico pierde capacidad de retención y almacenamiento. La forma del hidrograma provoca que generalmente se tenga un área mayor bajo la curva, lo que representa mayor volumen de escurrimiento, además de que el gato pico es mayor.

El aumento de la velocidad de escurrimiento La cuenca se vuelve sensible a las lluvias intensas de corta duración.

2.5.4. HIDROLOGIA DE LA CUENCA

A. CLIMATOLOGIA DE LA CUENCA DEL RIO MANTARO







http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.rpp.com.pe/2014-04-01-huancayo-mas-de-500-metros-de-talud-cayeron-hacia-el-rio-mantaro-noticia_681228.html&ei=FZyRVdPuDcOs-AHtrLqwAg&bvm=bv.96783405,d.b2w&psig=AFQjCNE-Aw5Tcnfxs7hDIKzd-jlrtmcz-Q&ust=1435692420135865





B. Precipitación.

Las precipitaciones, como promedio, se inician para toda la cuenca en el mes de julio y se incrementan gradualmente en los meses de agosto y setiembre, haciéndose más significativas a partir de octubre hasta alcanzar valores máximos en febrero.

Los meses de máximas precipitaciones son enero, febrero y marzo, en abril la precipitación disminuye bruscamente, para luego alcanzar los valores mínimos en junio. Este patrón se cumple en casi todas la estaciones de la cuenca. El 83% de la precipitación anual ocurre entre los meses de octubre a abril, de los cuales el 48% están distribuidos casi equitativamente entre los meses de enero, febrero y marzo.

La cantidad de precipitación que acumula cada estación es variable, dependiendo principalmente de:

La ubicación geográfica. Se observa un ligero aumento de las precipitaciones en las estaciones ubicadas en la parte norte y oeste de la cuenca.

La altitud. Reportándose que en las estaciones ubicadas en las partes más altas de la cuenca, los acumulados de lluvias son mayores que en las ubicadas en los valles. Sin embargo, esta dependencia está condicionada por otros aspectos físicos, como son el grado de exposición del terreno al sol, la influencia de la brisa de montaña–valle-montaña, la dirección de los flujos de viento cargados de humedad, entre otros factores.






C. ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE LA PRECIPITACIÓN

Información Pluviométrica de la zona de Estudio

De acuerdo con los registros, el periodo de lluvias ocurre generalmente entre noviembre y abril, el resto del año la precipitación es muy baja. La precipitación es el fenómeno meteorológico mejor registrado en la cuenca del río Mantaro, en cuanto a su densidad, sin embargo las subcuencas en estudio carecen de estaciones.






Se utilizarán las estaciones cercanas a la zona de estudio, y que se usarán para las evaluaciones, para definir las distribuciones espaciales de la precipitación.

La información más abundante existente en las cuencas de estudio corresponde a datos de lluvia, las estaciones escogidas para el análisis, cuentan con información variable en cuanto al número de años de registro.

Análisis de Consistencia

Este análisis consistió en detectar y eliminar posibles inconsistencias y no homogeneidades, de las series históricas para obtener registros más confiables y de menor riesgo, para ello se realizó el análisis gráfico, doble masa y estadístico si fuera necesario.

Análisis Gráfico

Se elaboraron hidrogramas a nivel mensual y anual con la finalidad de investigar posibles saltos o tendencias durante el periodo de registro de la información, así como para detectar valores extremadamente altos o bajos que no reflejen el comportamiento de la variable en el periodo de registro.

Los hidrogramas se usaron también con la finalidad de establecer el período de registro más confiable en cada serie, es decir estos fueron comparados simultáneamente con la finalidad de visualizar si tenían un comportamiento similar.

Análisis de Doble Masa






Se efectuó el análisis de doble masa para las estaciones que se ubican en la cuenca del río Mantaro y subcuencas vecinas con la finalidad de conocer la consistencia de la información de precipitación.

El análisis de doble masa se basó en el criterio de que los valores acumulados de la precipitación, en cada estación, graficados con los valores acumulados de una estación modelo o base, para un período considerado, deben ser una línea recta de pendiente constante, además se debe tener cuidado, pues los cambios en la ubicación de las estaciones, toma de datos (metodología, instrumentación, personal operador), puedan afectar tal relación.

Variabilidad temporal de las Precipitaciones y Persistencias






ANÁLISIS DE LA ESCORRENTIA SUPERFICIAL Y MODELAMIENTO HIDROLÓGICO

El análisis principal de la escorrentía y modelamiento hidrológico se efectuará en las subcuencas priorizadas del rio Yauli, Yacus, Achamayo y Shullcas, dado que en ellas se producen el uso intensivo y directo de los recursos hídricos disponibles.

En estas 4 subcuencas, no hay captaciones directas del río Mantaro, dado la fuerte contaminación existente en éste río y sólo utilizan principalmente los recursos hídricos que se generan en su propia subcuenca.

Sin embargo se indica el potencial de recursos hídricos del río Mantaro en el sector que se localiza en la estación hidrográfica del Puente Stuart, localizado en las cercanías de Jauja.






Recursos Hídricos Superficiales

Caudales Regulados

Las estaciones principales en el cauce principal del Mantaro registradas por Electroperú son: Upamayo, Pte. Chulec, Puente Stuart y Mejorada que disponen de registros del periodo de 1965 a 2004, estas descargas mensuales y anuales del río Mantaro han sido analizadas y consistenciadas por los Servicios de Hidrológia de la Empresas Eléctricas.







https://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=https://group10noticias.wordpress.com/2013/04/15/autoridades-recine-se-dan-cuenta-que-la-extraccion-ilegal-de-agregados-causa-perjuicio-en-obra-de-puente-comuneros-y-demas-riberas/&ei=4KWRVYrgO4ro-QG5u7qoBQ&bvm=bv.96783405,d.b2w&psig=AFQjCNE-Aw5Tcnfxs7hDIKzd-jlrtmcz-Q&ust=1435692420135865





2.5.5. HIDROLOGIA DE LA ZONA AFECTADA

Si observamos la cantidad de agua de precipitación que se acumula en un espacio confinado e impermeable, con una superficie horizontal de un centímetro cuadrado, y hacemos una medición en el Valle del Mantaro, para el caso de la lluvia de mayor intensidad que se presenta en un lapso de 10 años, obtendremos los siguientes resultados:

TABLA No 1 (Período F=10 años.)

Tiempo desde el inicio de Nivel del agua en

la lluvia, en minutos ( t ) centímetros ( h )

10 minutos.........................................................2.92 cm.

20 minutos.........................................................4.25 cm.






30 minutos.........................................................5.29 cm.

40 minutos.........................................................6.18 cm.

50 minutos............................................….........6.97 cm.

60 minutos.................................................…....7.60 cm.

Tomando en cuenta que el tirante de agua medido en centímetros (h) es equivalente al volumen de agua llovida por unidad de superficie en (cm3/cm2), a partir de la tabla anterior podemos obtener la intensidad media de la lluvia ( l ). Este valor representa la cantidad de agua llovida dividida entre el tiempo de medición. Se expresa en cm/hora.

Los valores que hemos calculado para la intensidad de la lluvia, se refieren a una frecuencia de presentación de 10 años, pues nuestra medición se limitó a ese período.

Si la medición la hacemos en todas la lluvias que se presentan en un período de 50 años, observaremos que se registra un patrón de comportamiento definido, y que la lluvia máxima en un plazo de 50 años, tiene intensidad mayor que la lluvia máxima en un plazo de 10 años.

TABLA Nº 2

INTENSIDADES MEDIAS, PARA LLUVIAS MÁXIMAS

( l ) en centímetros/hora

Frecuencia (F) 2 5 10 20

años años años años

tiempo (t) 5 10.79 17.06 24.13 34.13

minutos 6 9.92 15.69 22.19 31.38

7 9.24 14.62 20.67 29.23

8 8.69 13.75 19.44 27.49

9 8.24 13.02 18.41 26.04






10 7.85 12.41 17.54 24.81

11 7.51 11.87 16.79 23.75

12 7.21 11.41 16.13 22.81

13 6.95 10.99 15.55 21.99

14 6.72 10.63 15.03 21.25

15 6.51 10.29 14.56 20.59

16 6.32 9.99 14.13 19.99

17 6.15 9.72 13.74 19.44

18 5.99 9.47 13.39 18.93

19 5.84 9.23 13.06 18.47

20 5.70 9.02 12.75 18.04

21 5.58 8.82 12.47 17.64

22 5.46 8.63 12.21 17.26

23 5.35 8.46 11.96 16.91

24 5.24 8.29 11.73 16.59

25 5.15 8.14 11.51 16.28

26 5.06 7.99 11.30 15.99

27 4.97 7.86 11.11 15.71

28 4.89 7.73 10.93 15.45

29 4.81 7.60 10.75 15.20

30 4.73 7.48 10.58 14.97

32 4.59 7.27 10.27 14.53

34 4.47 7.07 9.99 14.13

36 4.35 6.88 9.73 13.76

38 4.25 6.71 9.49 13.43

40 4.15 6.56 9.27 13.11

45 3.93 6.21 8.78 12.42

50 3.74 5.92 8.37 11.83

60 3.44 5.44 7.69 10.88






Este efecto de magnificación de los valores de la lluvia, se debe a la influencia del período de presentación de la lluvia ( F ), el cual se define como el plazo expresado en años, en el cual se presenta la lluvia de máxima intensidad.

Los anteriores datos se presentan en la gráfica de intensidades contra tiempo de duración, para Leonor Ordoñez.


http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.deperu.com/calendario/1379/fiesta-patronal-en-del-centro-poblado-de-huancani-junin&ei=eq-RVZmUC8av-QHim4DoCA&bvm=bv.96783405,d.b2w&psig=AFQjCNFkobuW6v7EZ9K0trciotKqhRdLew&ust=1435697397123022






LEONOR ORDOÑEZ





A partir de esta gráfica, se determina la ecuación de lluvias máximas, para Leonor Ordoñez.

2.5.6. El escurrimiento superficial

El caudal que fluye sobre el terreno, y sobre las edificaciones es el aspecto más palpable del problema pluvial. Sin embargo este fenómeno es el menos estudiado y el más complejo de analizar.

Diferentes autores han hecho pruebas en maquetas y mediciones " in situ ", para determinar un modelo matemático que represente al movimiento del agua sobre el terreno.

Los estudios realizados se han enfocado principalmente a grandes extensiones de terreno, para dar soluciones a grandes cuencas.

Estos resultados no son aplicables a zonas urbanas con áreas de captación pequeñas, especialmente en los casos de pendientes pronunciadas y cuando se presentan condiciones irregulares. Como pueden ser, la existencia de obstáculos urbanísticos; edificaciones y calles que no siguen la dirección del flujo natural del agua.

Para solucionar el autor de este manual se realizó mediciones en campo, en la ciudad de Monterrey, N.L., en la zona aledaña al cerro del Obispado y en una superficie de 4 Kilómetros cuadrados.

El autor del presente estudio evaluó los caudales pluviales, en función de la intensidad de la lluvia, la topografía del terreno, las condiciones urbanísticas y el tamaño de las cuencas. Esta información se utilizó para la determinación de las ecuaciones que se presentan en éste capítulo. Mismas que fueron empleadas para el diseño del sistema de drenaje pluvial de la ciudad de Monterrey, en el año de 1967.

La exactitud de las mencionadas ecuaciones fué comprobada mediante registros de caudales en los ductos construídos, durante un período de 5 años. Encontrándose diferencias máximas entre las magnitudes de los gastos pluviales, con los valores de diseño del 12%.






Las variables más importantes que afectan los escurrimientos superficiales, son el coeficiente de escurrimiento y el tiempo de concentración, variables que se representan con las letras: c y tc.

EL COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO (c) es la relación del caudal que fluye sobre el terreno, al caudal llovido. Este parámetro no debe confundirse con el coeficiente de infiltración, el cual no es empleado en nuestro estudio.

Los valores que se recomiendan para el coeficiente de escurrimiento son los siguientes:

Coeficiente de escurrimiento:

PARQUES Y JARDINES:

PENDIENTE K0-20% 0.2020-45% 0.2545-100% 0.27Mayor de 100%

0.30

ZONAS SIN URBANIZAR, escasa vegetación:

PENDIENTE K0-20% 0.2520-45% 0.3045-100% 0.35Mayor de 100%

0.375

ZONAS URBANAS:

PENDIENTE K0-20% 0.35 K120-45% 0.40 K145-100% 0.50 K1Mayor de 100%

0.60 K1

ESTACIONAMIENTOS:...............................................................K= 0.90

TEJADOS:.................................................................................... K= 1.00






coeficientes K1 para zonas urbanas.

Uso de Suelo K1Residencial muy baja densidad.

0.80

Residencial baja densidad. 1.90Residencial mediana densidad.

1.00

Residencial alta densidad. 1.15Centros de población. 1.20Habitación popular. 1.30Nota: Clasificación de densidad según parámetros de SEDUOP.

Para áreas con uso del suelo mixto o con pendientes variables, se deberá utilizar el promedio ponderado de los coeficientes de escurrimiento obtenidos.

DETERMINACIÓN DEL AREA DRENADA. La cuenca tributaria a un punto determinado¨a¨ , se obtiene a partir de los planos de configuración topográfica.

Se trazan líneas a partir del punto ¨a¨, hacia ambos extremos de la cuenca, en dirección perpendicular a las curvas de nivel. Estas líneas definen los límites de las cuencas

EL TIEMPO DE CONCENTRACION (tc): Este parámetro se refiere al tiempo que tarda el agua en su recorrido entre dos puntos determinados, los cuales son: el extremo superior de la cuenca y el punto donde se mide el gasto pluvial. Si consideramos la cuenca que muestra la siguiente figura:

Donde las curvas de nivel indican cambios de altura a cada 5 metros y la línea de flechas muestra la dirección de flujo de la cañada. El tiempo de concentración se refiere a el lapso que transcurre para que el agua de lluvia, transite desde el punto b al punto a.

Y ese valor es la suma del tiempo de escurrimiento sobre el terreno y dentro de canales y tuberías, en caso de existir éstos.

Para el caso de escurrimiento superficial (sin canales y ductos), se obtiene mediante la ecuación.

0.3333

Ko ( L )

tc=----------------------0.50

( P )






Donde

tc = El tiempo de escurrimiento en minutos.

L = Longitud de la cuenca en su cañada principal, en metros.

P = Pendiente promedio de la cuenca, a lo largo de su cañada principal, en valor absoluto.

K o = Factor de escurrimiento.

Los factores de escurrimiento (Ko) son:

Uso del suelo----------------------------------- K o

terrenos sin urbanizar.............................0.30

parques y areas verdes..........................0.25

areas urbanizadas...................................0.20

Determinación de caudales.

Si consideramos la figura Nº 2 y pretendemos encontrar el gasto que llega al punto "a", bajo la lluvia máxima que se presenta con una frecuencia de F = 5 años, apreciaremos lo siguiente:

Durante los primeros minutos de la lluvia, la intensidad de ésta es muy alta, pero como el tiempo es corto, no se ha alcanzado a drenar toda la cuenca, por lo que el gasto que pasa por el punto ¨a ¨ no es muy grande.






A medida que transcurre el tiempo, la cuenca comienza a aportar más agua por efecto de que es mayor el área que se drena, pero por otro lado la intensidad de la lluvia va disminuyendo poco a poco.

Si graficamos el gasto que pasa por el punto ¨a¨ en función del tiempo de duración de la lluvia, obtendremos una figura de la siguiente naturaleza:

El tiempo T1, correspondiente al gasto máximo y es el tiempo mínimo en el cual se drena toda la cuenca. Valor que coincide con el tiempo de concentración tc.

Por lo tanto, el tiempo de concentración de la lluvia (tc) es el valor que se emplea como (t) en la ecuación Nº 1, para la obtención de la intensidad promedio para de la lluvia de MÁXIMA intensidad.

El valor numérico del gasto se determina mediante el método racional:

Q = K C I A

donde:

Q = Gasto máximo en litros por segundo.

C = Coeficiente de escurrimiento.

I = Intensidad de la lluvia en cm/hr.

A = Hectáreas drenadas.

K = Coeficiente de unidades.

Si se emplea un sistema homogéneo de unidades (m.k.s.) el valor K debe ser igual a 1.00. En nuestro caso, donde usamos un sistema híbrido, el valor de K = 27.78 para hacer compatibles las unidades. La ecuación del gasto queda como:






Q = 27.78 C I A

2.5.7. ANALISIS NUMERICO

Datos conocidos:

Área drenada = 14 hectáreas

Longitud de la cuenca a lo largo de la cañada mayor: 500 m.

Nivel del punto ¨a ¨: 98 m.

Nivel del punto ¨b¨: 128 m.

Uso de suelo: Urbano: Residencial muy baja densidad.

Datos de diseño:

Frecuencia de presentación de la lluvia de máxima intensidad F = 5 años.






Parámetros básicos:

a) Pendiente absoluta del terreno:

P = (125 m - 100 m) / 500 m = 0.05

b) Coeficiente de escurrimiento

* Pendiente 5%

* C = 0.35 X 0.80 = 0.28

c) El tiempo de concentración (escurrimiento sobre el terreno)

* De la tabla Nº 7: K o = 0.20

* Según ecuación Nº 2-------t c = 7.09 minutos

d) La intensidad de la lluvia según ecuación Nº 1.

I= 14.53 cm/hr.

Obtención del caudal en el punto a, según ecuación Nº 3:

Q = 27.78 X 0.28 X 14.53 cm/hr X 14 hrs. = 1583 litros /seg.

2.6. CONSIDERACIONES HIDRÁULICAS EN SISTEMAS DE DRENAJE URBANO

Los componentes principales de un sistema de alcantarillado se agrupan según la función para la cual son empleados. Así, un sistema de alcantarillado sanitario, pluvial o combinado, se integra de las partes siguientes:

a) Estructuras de captación. Recolectan las aguas a transportar. En el caso de los sistemas de alcantarillado sanitarios, se refieren a las conexiones domiciliarias formadas por tuberías conocidas como albañales. En los sistemas de alcantarillado pluvial se utilizan sumideros o bocas de tormenta como estructuras de captación, aunque también pueden existir conexiones domiciliarias donde se vierta el agua de lluvia que cae en techos y patios. En los sumideros (ubicados






convenientemente en puntos bajos del terreno y a cierta distancia en las calles) se coloca una rejilla o coladera para evitar el ingreso de objetos que obstruyan los conductos, por lo que son conocidas como coladeras pluviales.

b) Estructuras de conducción. Transportan las aguas recolectadas por las estructuras de captación hacia el sitio de tratamiento o vertido. Representan la parte medular de un sistema de alcantarillado y se forman con conductos cerrados y abiertos conocidos como tuberías y canales, respectivamente.

c) Estructuras de conexión y mantenimiento. Facilitan la conexión y mantenimiento de los conductos que forman la red de alcantarillado, pues además de permitir la conexión de varias tuberías, incluso de diferente diámetro o material, también disponen del espacio suficiente para que un hombre baje hasta el nivel de las tuberías y maniobre para llevar a cabo la limpieza e inspección de los conductos.

Tales estructuras son conocidas como pozos de visita.

d) Estructuras de vertido. Son estructuras terminales que protegen y mantienen libre de obstáculos la descarga final del sistema de alcantarillado, pues evitan posibles daños al último tramo de tubería que pueden ser causados por la corriente a donde descarga el sistema o por el propio flujo de salida de la tubería.

e) Instalaciones complementarias. Se considera dentro de este grupo a todas aquellas instalaciones que no necesariamente forman parte de todos los sistemas de alcantarillado, pero que en ciertos casos resultan importantes para su correcto funcionamiento. Entre ellas se tiene a las plantas de bombeo, plantas de tratamiento, estructuras de cruce, vasos de regulación y de detención, disipadores de energía, etc.

f) Disposición final. La disposición final de las aguas captadas por un sistema de alcantarillado no es una estructura que forme parte del mismo; sin embargo, representa una parte fundamental del proyecto de alcantarillado. Su importancia radica en que si no se define con anterioridad a la construcción del proyecto el destino de las aguas residuales o pluviales, entonces se pueden provocar graves daños al medio ambiente e incluso a la población servida o a aquella que se encuentra cerca de la zona de vertido.






2.6.1. ESTRUCTURAS DE CAPTACIÓN.

Consisten en bocas de tormenta, que son las estructuras que recolectan el agua que escurre sobre la superficie del terreno y la conducen al sistema de atarjeas. Se ubican a cierta distancia en las calles con el fin de interceptar el flujo superficial, especialmente aguas arriba del cruce de calles y avenidas de importancia; también se les coloca en los puntos bajos del terreno, donde pudiera acumularse el agua.

Están constituidas por una caja que funciona como desarenador donde se depositan las materias pesadas que arrastra el agua y por una coladera con su estructura de soporte que permite la entrada del agua de la superficie del terreno al sistema de la red de atarjeas mediante una tubería de concreto a la que se le denomina albañal pluvial. La coladera evita el paso de basura, ramas y otros objetos que pudieran taponar los conductos de la red. Existen varios tipos de bocas de tormenta, a los cuales se acostumbra llamarles coladeras pluviales: las de piso, de banqueta combinada, longitudinal y transversal.

Las coladeras de piso se instalan formando parte del pavimento al mismo nivel de su superficie y las de banqueta se construyen formando parte de la guarnición. Cuando se requiere captar mayores gastos, puede hacerse una combinación de ambas. Las coladeras longitudinales son un tipo especial de las de banqueta.

La selección de alguna de ellas o de alguna de sus combinaciones depende exclusivamente de la pendiente longitudinal de las calles y del caudal por recolectar.

En ocasiones, se les combina con una depresión del espesor del pavimento para hacerlas más eficientes.






2.6.2. OBRAS DE CONDUCCIÓN

Son todas aquellas estructuras que transportan las aguas recolectadas por las bocas de tormenta hasta el sitio de vertido. Se pueden clasificar ya sea de acuerdo a la importancia del conducto dentro del sistema de drenaje o según el material y método de construcción del conducto que se utilice.

Según la importancia del conducto dentro de la red, los conductos pueden ser clasificados como atarjeas, subcolectores, colectores y emisores. Se le llama atarjeas o red de atarjeas a los conductos de menor diámetro en la red, a los cuales descargan la mayor parte de las estructuras de captación. Los subcolectores son conductos de mayor diámetro que las atarjeas, que reciben directamente las aportaciones de dos o más atarjeas y las conducen hacia los colectores.


http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.hidrasoftware.com/tipos-de-sumideros-para-la-captacion-de-agua-de-lluvia-disponibles-en-dren-urba/&ei=ui6SVeGQLIu0-AHVioHwAQ&bvm=bv.96783405,d.cWw&psig=AFQjCNHBP8QPBhvxHWXaoPqp1Y1tRTXK9Q&ust=1435729968434418





Los colectores son los conductos de mayor tamaño en la red y representan la parte medular del sistema de alcantarillado. También se les llama interceptores, dependiendo de su acomodo en la red. Su función es reunir el agua recolectada por los subcolectores y llevarla hasta el punto de salida de la red e inicio del emisor.

El emisor conduce las aguas hasta el punto de vertido o tratamiento. Una red puede tener más de un emisor dependiendo del tamaño de la localidad. Se le distingue de los colectores porque no recibe conexiones adicionales en su recorrido.

En la Figura se muestra el trazo de una red de alcantarillado nombrando los conductos de acuerdo a su importancia en la red.

Por otra parte, los conductos pueden clasificarse de acuerdo al material que los forma y al método de construcción o fabricación de los mismos. Desde el punto de vista de su construcción, existen dos tipos de conductos: los prefabricados y los que son hechos en el lugar.

Los conductos prefabricados son a los que comúnmente se les denomina como “tuberías”, con varios sistemas de unión o ensamble, y generalmente de sección circular. Las tuberías comerciales más usuales en Perú se fabrican de los materiales siguientes: concreto simple, concreto reforzado, fibrocemento, policloruro de vinilo o PVC, y polietileno.






Los conductos construidos en el lugar o in situ son usualmente de concreto reforzado y pueden ser estructuras cerradas o a cielo abierto. A las primeras se les llama cerradas porque se construyen con secciones transversales de forma semielíptica, herradura, circular, rectangular o en bóveda. Las estructuras a cielo abierto corresponden a canales de sección rectangular, trapezoidal o triangular. En la Figura se presentan las secciones transversales mas usuales en conductos cerrados y en la Figura a cielo abierto, aunque algunas de ellas suelen ser combinadas (por ejemplo, triangular y trapecial).







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2.6.3. ESTRUCTURAS DE CONEXIÓN Y MANTENIMIENTO

Son estructuras subterráneas construidas hasta el nivel del suelo o pavimento, donde se les coloca una tapa. Su forma es cilíndrica en la parte inferior y tronco cónico en la parte superior, y son lo suficientemente amplias como para que un hombre baje a ellas y realice maniobras en su interior, ya sea para mantenimiento o inspección de los conductos. El piso es una plataforma con canales que encauzan la corriente de una tubería a otra, y una escalera marina que permite el descenso y ascenso en el interior. Un brocal de hierro fundido o de concreto armado protege su desembocadura a la superficie y una tapa perforada, ya sea de hierro fundido o de concreto armado cubre la boca.

Se les conoce como pozos de visita o cajas de visita según sus dimensiones. Este tipo de estructuras facilitan la inspección y limpieza de los conductos de una red de alcantarillado, y también permite la ventilación de los mismos. Su existencia en las redes de alcantarillado es vital para el sistema, pues sin ellas, estos se taponarían y su reparación podría ser complicada y costosa.

Para dar mantenimiento a la red, los pozos de visita se ubican al inicio de las atarjeas, en puntos donde la tubería cambia de diámetro, dirección o de pendiente y también donde se requiere la conexión con otras atarjeas, subcolectores o colectores. Por regla los pozos de visita en una sola tubería no se colocan a intervalos mayores de 125 a 175 m dependiendo de los diámetros de las tuberías a unir.

Existen varios tipos de pozos de visita que se clasifican según la función y dimensiones de las tuberías que confluyen en los mismos e incluso del material de que están hechos. Así se tienen: pozos comunes de visita, pozos especiales de visita, pozos para conexiones oblicuas, pozos caja, pozos caja unión, pozos caja de deflexión, pozos con caída (adosada, normal y escalonada). Las especificaciones para su construcción se indican en el capítulo correspondiente. Además, en el tema referente al diseño de redes se señala cuando se debe instalar cada uno de ellos.

Los pozos de visita usuales se fabrican con ladrillo y concreto. También existen pozos de visita prefabricados de concreto reforzado, fibrocemento y de polietileno.

Los pozos permiten la conexión de tuberías de diferentes diámetros o materiales, siendo los pozos comunes para diámetros pequeños y los pozos caja para diámetros grandes. Las uniones entre tuberías se resuelven en el pozo de varias formas, las cuales se especifican en el capítulo correspondiente a diseño.






2.6.4. ESTRUCTURAS DE VERTIDO

Se le denomina estructura de vertido a aquella obra final del sistema de alcantarillado que asegura una descarga continua a una corriente receptora. Tales estructuras pueden verter las aguas de emisores consistentes en conductos cerrados o de canales, por lo cual se consideran dos tipos de estructuras para las descargas.

Estructura de vertido en conducto cerrado

Cuando la conducción por el emisor de una red de alcantarillado es entubada y se requiere verter las aguas a una corriente receptora que posea cierta velocidad y dirección, se utiliza una estructura que encauce la descarga directa a la corriente receptora y proteja al emisor de deslaves y taponamientos.

Este tipo de estructuras de descarga se construyen con mampostería y su trazo puede ser normal a la corriente o esviajado.

Estructura de vertido en canal a cielo abierto

En este caso, la estructura de descarga consiste en un canal a cielo abierto hecho con base en un zampeado de mampostería, cuyo ancho se incrementa gradualmente hasta la corriente receptora. De esta forma


http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.bibliocad.com/biblioteca/detalle-caida-de-buzones_82947&ei=gw6TVbyYKZLkgwT255y4CQ&bvm=bv.96783405,d.eXY&psig=AFQjCNGwxHroULu47b6qpcCTb4NFXFXc0Q&ust=1435787221889286





se evita la socavación del terreno natural y se permite que la velocidad disminuya.

2.6.5. OBRAS COMPLEMENTARIAS

Las obras o estructuras complementarias en una red de alcantarillado son estructuras que no siempre forman parte de una red, pero que permiten un funcionamiento adecuado de la misma. Entre ellas se encuentran las plantas de bombeo, vertedores, sifones invertidos, cruces elevados, alcantarillas pluviales y puentes.

Estaciones de bombeoUna estación de bombeo se compone de un cárcamo de bombeo o tanque donde las aguas son descargadas por el sistema de alcantarillado y a su vez son extraídas por un conjunto de bombas cuya función es elevar el agua hasta cierto punto para vencer desniveles y continuar la conducción hasta el vertido final. Se utilizan cuando:

• La elevación donde se concentra el agua está por debajo de la corriente natural de drenaje o del colector existente.

• Por condiciones topográficas no es posible drenar por gravedad el área por servir hacia el colector principal, debido a que ella se encuentra fuera del parteaguas de la zona a la que sirve el colector.


https://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=https://www.estrucplan.com.ar/Producciones/imprimir.asp?IdEntrega%3D745&ei=XBeTVeLZJMKyggTy366wDg&bvm=bv.96783405,bs.1,d.eXY&psig=AFQjCNHsjj1KzOw-C0W15uVwK5xtOEa3Ug&ust=1435789475284337





• Los costos de construcción son muy elevados debido a la profundidad a la que se instalarán los colectores o el emisor a fin de que funcionen por gravedad.

Las plantas de bombeo son instalaciones especializadas de ingeniería, cuyo diseño es un proyecto en sí, por lo cual se cubren en el volumen titulado “Electromecánica” contenido en este Manual de Diseño de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento.

Vertedores

Un vertedor es una estructura hidráulica que tiene como función la derivación hacia otro cauce del agua que rebasa la capacidad de una estructura de conducción o de almacenamiento.

Su uso en los sistemas de alcantarillado se combina con otras estructuras tales como canales o cajas de conexión, y es propiamente lo que se denomina como una estructura de control. Por ejemplo, cuando se conduce cierto gasto de aguas pluviales o residuales hacia una planta de tratamiento con cierta capacidad y ésta es rebasada debido a la magnitud de una tormenta, el exceso es controlado por medio de un vertedor que descarga hacia un conducto especial (usado solamente en estos casos), que lleva el agua en exceso hacia su descarga a una corriente.

Estructuras de cruce

Una estructura de cruce permite el paso de la tubería por debajo o sobre obstáculos que de otra forma impedirían la construcción de una red de alcantarillado. Entre estas se tienen:


http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.geocities.ws/i2_benbassat/Teoricas/01_Pluvial/indexcaa7.html?M%3DA&ei=GxaTVaukCozbggSwxIGgAg&bvm=bv.96783405,d.eXY&psig=AFQjCNEban1wHVfJvG9FtIa6cWncOXn-5A&ust=1435789201639548





a) Sifones invertidos. Es una estructura de cruce que permite durante la construcción de un colector o emisor salvar obstrucciones tales como arroyos, ríos, otras tuberías, túneles, vías de comunicación (pasos vehiculares a desnivel), etc., por debajo del obstáculo.Se basa en conducir el agua a presión por debajo de los obstáculos por medio de dos pozos, uno de caída y otro de ascenso, los cuales están conectados en su parte inferior por una tubería que pasa por debajo del obstáculo. Así, cuando el agua alcanza el pozo de caída es conducida a presión por la tubería hacia el pozo de ascenso donde puede prácticamente recuperar el nivel que tenía antes de la estructura y continuar con la dirección original del colector.

b. Cruces elevados. Cuando un trazo tiene que cruzar una depresión profunda, se utilizan estructuras ligeras como son puentes de acero, concreto o madera, los cuales soportan la tubería que conduce el agua pluvial. En ocasiones, se utilizan puentes carreteros existentes donde se coloca la tubería anclándola por debajo o a un lado de la estructura.






c. Alcantarillas pluviales y puentes. Este tipo de estructuras de cruce son regularmente empleadas en carreteras, caminos e incluso en ciertas calles en localidades donde se ha respetado el paso de las corrientes naturales.

Son tramos de tubería o conductos que se incorporan en el cuerpo del terraplén de un camino para facilitar el paso de las aguas de las corrientes naturales, o de aquellas conducidas por canales o cunetas, a través del terraplén. Cuando las dimensiones de los conductos son excesivas, es más conveniente el diseño de un puente.

2.7. ASPECTOS DE HIDRAULICA EN EL DISEÑO DE ALCANTARILLADO PLUVIAL

La eficiencia del funcionamiento hidráulico de una red de alcantarillado para conducir ya sea aguas residuales, pluviales o ambas, depende de sus características físicas.

Mediante el empleo de algunos de los principios de la Hidráulica, se analizan y dimensionan desde estructuras sencillas tales como bocas de tormenta hasta otras más complicadas como son las redes de tuberías y de canales.

Los conceptos básicos de Hidráulica, útiles para el diseño y revisión de una red de alcantarillado abarcan entre otros a los siguientes: tipos de flujo, ecuaciones fundamentales de conservación de masa (o de continuidad), cantidad de movimiento y energía, conceptos de energía específica, pérdidas de carga por fricción y locales, perfiles hidráulicos,






salto hidráulico, estructuras hidráulicas especiales y métodos de tránsito de avenidas.

2.7.1. VARIABLES HIDRAULICAS DE INTERES

TIRANTE (y)NIVEL DE AGUA (h)AREA HIDRAULICA (A)ANCHO DE SUPERFICIE LIBRE (B)PERIMETRO MOJADO (P)

2.7.2. CLASIFICACIÓN DEL FLUJO

La identificación del tipo de flujo en una conducción es esencial debido a que las ecuaciones de diseño solo son aplicables a ciertas condiciones del flujo o han sido desarrolladas para casos o intervalos específicos.

El flujo del agua en una conducción puede clasificarse de acuerdo con:

a) Funcionamiento del conducto. Una red de alcantarillado pluvial puede estar formada por conductos abiertos, cauces naturales y conductos cerrados. El flujo del agua en los conductos abiertos y cauces naturales solo puede darse con superficie libre (formándose una interfase agua-aire); en cambio, en los conductos cerrados el flujo del agua puede ser con superficie libre (sección transversal parcialmente llena) o a presión (sección llena).

En el diseño de una red de alcantarillado se recomienda que los conductos cerrados o tuberías trabajen con superficie libre como si fueran canales. De esta forma se aprovecha al máximo la capacidad de conducción de las tuberías, según se verá más adelante, y por otra se evita que entren en carga (o funcionen a presión), ya que esto






puede provocar que el agua escape del sistema y brote en las calles ocasionando molestias y daños.Dado que es recomendable que una red de alcantarillado funcione con superficie libre, en adelante se dará mayor énfasis a conceptos relativos al flujo con superficie libre.

b) Tiempo: Si los tirantes, velocidades y gastos del flujo, correspondientes a cualquier sección transversal de la canalización, son constantes con respecto al tiempo, el flujo se denomina permanente. En caso contrario, se le llama no permanente. Por ejemplo, el tránsito de un hidrograma desde aguas arriba o la influencia de la marea aguas abajo en un canal corresponde a un flujo no permanente.

c) Distancia: Cuando en un flujo, los tirantes, las velocidades y los gastos en cualquier sección transversal a lo largo del canal son iguales, el flujo es uniforme.

De otra forma, es no uniforme o variado.

En caso de que los tirantes y las velocidades cambien abruptamente en distancias cortas, tal como sucede por ejemplo en un salto hidráulico, el flujo se considera rápidamente variado. En la mayoría de las ocasiones, el flujo no uniforme es gradualmente variado, pues las velocidades y los tirantes en cada sección varían poco a poco a lo largo de la conducción.

Existen casos en que un canal descarga un gasto a otro canal por medio de un vertedor lateral o de fondo. El flujo que se da en el tramo


http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://jorgemartinezlarios.com/category/ingenieria-sanitaria-2/&ei=vSGTVdbXEYH8gwTgp6fYDg&bvm=bv.96783405,bs.1,d.eXY&psig=AFQjCNGCsu5c-b7tgVCAlLf5SPpJ1Uer-w&ust=1435792175843715





del canal donde funciona el vertedor es gradualmente variado, pero también se le considera espacialmente variado por que el gasto varía con la longitud.

d) Fuerzas predominantes en el movimiento del fluido: El flujo del agua en una tubería, en un canal o sobre una superficie puede ser clasificado de acuerdo a la distribución de velocidades y a la naturaleza de las trayectorias de las partículas del agua. En ambas se manifiestan fuerzas debidas a la viscosidad del fluido y a su inercia, pero en la mayoría de los flujos de agua encontrados en la práctica dominan las fuerzas inerciales.

Cuando dominan las fuerzas debidas a la viscosidad del fluido, el flujo se denomina laminar porque las partículas del agua parecen desplazarse en pequeñas capas con trayectorias suaves. En cambio, cuando las fuerzas generadas por la gravedad o inercia del flujo tienen mayor influencia, se le denomina turbulento debido a que las partículas siguen trayectorias irregulares y aleatorias. Entre ambos, existe un intervalo al cual se le llama de transición.

En la mayoría de los análisis usuales del flujo en tuberías y canales, el flujo será turbulento. La definición del tipo de flujo (laminar, de transición o turbulento), se basa en el parámetro adimensional conocido como Número de Reynolds.

e) Nivel de energía: El flujo del agua con superficie libre también puede ser clasificado de acuerdo al nivel de energía contenido en el propio flujo. Así, pueden establecerse tres tipos de flujo: subcrítico, crítico o supercrítico. Para diferenciarlos se emplea el parámetro adimensional conocido como número de Froude.






2.7.3. ECUACIONES PRINCIPALES






2.7.4. Flujo en cunetas

Las cunetas son pequeños canales cuyo trazo es paralelo al eje del camino. Se ubican a los lados del camino y permiten captar y conducir el agua que fluye sobre el camino hacia las orillas del mismo (debido al bombeo o ligera pendiente que existe desde el centro y hacia los lados del camino). En la Figura 3.20 se muestra una sección transversal (con escala vertical exagerada) de una cuneta típica, mostrada a partir del centro de la calle (eje de la calle).

Para calcular la capacidad de conducción de una cuneta se aplican las ecuaciones de flujo uniforme en canales. De esta forma, dada una geometría de la cuneta, se puede hacer una relación tal como la indicada en la Tabla 3.8 En ella se anotan las velocidades esperadas del flujo (Vi), así como los gastos máximos correspondientes (Qi); esto se hace de acuerdo a la geometría definida por el área transversal del flujo, A, el tirante máximo permisible (ymáx) y varias posibles pendientes de la calle (Si).


http://www.femavi.es/cunetas_de_hormigon.html





2.7.5. Sumideros o coladeras pluviales

Las coladeras pluviales tienen como objetivo captar los escurrimientos superficiales debidos a la lluvia y conducirlos a la red de alcantarillado. Su dimensionamiento y ubicación dependen básicamente de dos factores: el tamaño y tipo de área a la que sirven y la capacidad de las mismas.

Del primer factor depende la cantidad de agua que llegará a la alcantarilla, a que el flujo de agua es proporcional al área de servicio y al tipo de superficie de dicha área según su permeabilidad. La forma de cuantificar dicho flujo es mediante relaciones lluvia - escurrimiento, tal como se muestra en el capítulo siguiente.

Por otra parte, la capacidad de una alcantarilla puede ser estimada en forma aproximada mediante algunos principios de Hidráulica. Para ello, supóngase que se tiene una coladera pluvial como la mostrada en la Figura 3.22.






Para analizar la capacidad de la coladera se considera que ella funcionará como un orificio, por lo que empleando la fórmula de orificios se puede estimar el gasto que puede fluir a través de las aberturas como

Q = 1,000 Cd A 2 gh (3.46)

donde

Q Capacidad de la coladera [l/s].Cd Coeficiente de descarga, se recomienda Cd = 0.6.A Área neta de entrada a la coladera, es decir, el área libre total entre las rejillas [m2].g Aceleración de la gravedad [m/s2].h Tirante del agua sobre la coladera [m].

Es conveniente aplicar un factor de reducción, por obstrucción de basura, que puede ser de 2; por lo que la capacidad de la coladera se multiplica por 0.5.

El tipo de coladeras mostradas en la Figura 3.22 es usualmente estándar, es decir, tienen dimensiones prefijadas. Dado que no es posible dimensionar cada coladera según su gasto de diseño, se dispone de coladeras tipo que tienen cierta capacidad estándar (ver capítulo 9). Su uso implica la colocación de tantas coladeras como sea necesario para captar el gasto de diseño, o la partición del área de aportación (definiendo subcuencas), colocando otras coladeras hasta que ellas sean suficientes para captar el gasto de diseño.






En la ecuación 3.46 se observa que la capacidad de la coladera es directamente proporcional al tirante de agua sobre la misma, por lo que para aumentar su confiabilidad en ocasiones se hacen arreglos al pavimento, tales como los mostrados en la Figura 3.23, considerando pendientes transversales y longitudinales a la calle.






2.7.6. Alcantarillas pluviales

Este tipo de alcantarillas pluviales sirve para dar paso a una corriente a través del terraplén de un camino. Son más utilizadas en carreteras y autopistas, aunque pueden requerirse algunas de ellas aún en localidades urbanas.

Para dimensionar una se requiere hacer un estudio previo que abarque, principalmente los aspectos siguientes: análisis de la precipitación pluvial, tamaño y tipo de área a servir, pendiente y formación geológica de la cuenca, además del uso que tendrá el terreno aguas arriba de la misma.

Una vez establecido lo anterior, se calcula el gasto máximo que deberá conducir la alcantarilla y se propone una geometría de la misma. Cada caso es diferente, por lo que suele complementarse el diseño al analizar el funcionamiento hidráulico de la estructura mediante curvas de funcionamiento, con lo cual se obtiene su capacidad.

En la práctica, suelen emplearse diversos métodos para predimensionar una alcantarilla, pero generalmente se utiliza la fórmula de Talbot para alcantarillas y el método de sección pendiente, con la fórmula de Manning, en puentes.

La fórmula de Talbot se determinó empíricamente a partir de múltiples observaciones en zonas de alta precipitación pluvial en Estados Unidos. Se escribe como:

a = 0.183C A3 4

donde

a área hidráulica necesaria en la alcantarilla [m2].

A área de la cuenca [ha].

C coeficiente que varía de acuerdo a las características del terreno:

C = 1 para terrenos montañosos con suelos de roca y pendientes pronunciadas; C = 0.65 para terrenos accidentados con pendientes moderadas; C = 0.50 para cuencas irregulares, muy largas, C = 0.33 para terrenos agrícolas ondulados, en los que el largo de la cuenca es de tres a cuatro veces el ancho; C = 0.20 para terrenos llanos, sensiblemente horizontales, no afectados por inundaciones fuertes.






En terrenos permeables, estos valores de C, deben disminuirse en 50%, por lo que además de la formación geológica de la zona, debe conocerse el tipo de cubierta vegetal y el futuro uso del terreno.

Conociendo el área a servir y el coeficiente C, puede emplearse la Figura 3.24 para obtener el área hidráulica necesaria en la alcantarilla y si se trata de un tubo, puede calcularse su diámetro.

2.8. ESTIMACION DE GASTOS PLUVIALES

Los caudales de aportación de agua pluvial en un sistema de drenaje, dependen de múltiples factores, los más importantes son:

- Dimensiones del área por drenar (A).- Forma del área por drenar (f).






- Pendiente del terreno (S).- Intensidad de la lluvia (i).- Coeficiente de permeabilidad (k).

2.8.1. MÉTODO RACIONAL

Es posiblemente el modelo más antiguo de la relación lluvia-escurrimiento, su origen se remonta a 1851 ó 1889; debido a su sencillez es uno de los más utilizados. Está basado en considerar que, sobre el área estudiada se tiene una lluvia uniforme durante un cierto tiempo, de manera que el escurrimiento en la cuenca se establezca y se tenga un gasto constante en la descarga. Este método permite determinar el gasto máximo provocado por una tormenta, suponiendo que esto se alcanza cuando la intensidad de lluvia es aproximadamente constante durante una cierta duración, que se considera es igual al tiempo de concentración de la cuenca (Figura 5.1). La fórmula racional se plantea como:

Qp = 0.278 CiA

Qp gasto de pico (m3/s).

C coeficiente de escurrimiento

i intensidad media de la lluvia para una duración igual al tiempo de concentración de la cuenca (mm/h).

A área de la cuenca (km2).

0.278 factor de conversión de unidades.

El tiempo de concentración para un punto dado, se define como el tiempo que tarda una gota de agua en viajar desde el punto más alejado de la cuenca hasta la salida de esta. Se calcula mediante:






donde:

tc tiempo de concentración.tcs tiempo de concentración sobre la superficie.

tt tiempo de traslado a través de los colectores.

Para estimar el tiempo de concentración a través de la superficie, se utiliza la fórmula propuesta por Kirpich, que se define como:

donde:

tcs tiempo de concentración sobre la superficie (h).

L longitud del cauce principal (m).

S pendiente media del cauce principal (decimal).

Algunos autores proponen otras fórmulas para calcular el tiempo de concentración a través de la superficie . Sin embargo, la ecuación 5.3 es la más utilizada en Perú.

Para calcular la pendiente media del cauce principal existen también varios criterios; la selección del más adecuado depende de la precisión de los datos de que se disponga sobre el perfil del cauce principal.

Para determinar el tiempo de traslado en los colectores se utiliza la fórmula de Manning






donde:

V velocidad media de traslado (m/s).

n coeficiente de rugosidad de Manning (adimensional).

R radio hidráulico (m).

S pendiente hidráulica del tramo (adimensional).

Para mayor información sobre esta fórmula recurrir al inciso 3.4.2 de este manual.

El tiempo de traslado resulta entonces:

donde:tt tiempo de traslado, (s).l longitud del tramo en el cual escurre el agua, (m).V velocidad media de traslado, (m/s).


http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://editorial.dca.ulpgc.es/instalacion/2_ALCANTARILLADO/24_dimensionado/I241.htm&ei=1S2TVa7_EcOigwS7i4GgDw&bvm=bv.96783405,bs.1,d.eXY&psig=AFQjCNEIolgUEubaJ6wZUtc52QXgz0L6Sw&ust=1435795261901632





2.8.2. MÉTODO DEL ROAD RESEARCH LABORATORY (RRL) – ADOPTAREMOS PARA EL CASO PRACTICO DE DISÑEO DE RED PLUVIAL DEL DISTRITO DE LEONOR ORDOÑEZ.

Este método considera que en una zona urbanizada, el gasto de diseño depende solamente de las superficies impermeables conectadas al sistema de drenaje, y no toma en cuenta las superficies permeables ni las impermeables no conectadas con dicho sistema. El método consta de los pasos siguientes:

1) Características fisiográficas de la cuenca

Se obtienen los datos fisiográficos de la cuenca y se elabora un plano que muestre las características del sistema de drenaje y de las superficies conectadas con él, para lo cual se procede como sigue:

En un plano base se delimita la cuenca de aportación de las superficies impermeables, anotando la longitud, pendiente y rugosidad; esto para cada subcuenca conectada a un punto de ingreso al sistema de drenaje.

En cuanto al sistema de drenaje, se anota la longitud, diámetro, pendiente y coeficiente de rugosidad en cada tramo.

2) Tiempo de traslado

Se calculan los tiempos de traslado desde diversos puntos de la cuenca hasta el punto de interés, y se construye un plano de isocronas (líneas de igual tiempo de traslado).

El tiempo de traslado se calcula con la ecuación:

donde:tt tiempo de traslado (min).tts tiempo de traslado sobre la superficie (min).tta tiempo de traslado a través de las alcantarillas (min).

Para superficies conectadas con el alcantarillado el tts se calcula con la fórmula empírica propuesta por Hicks:






donde:tts tiempo de traslado sobre la superficie (min).l longitud del cauce principal sobre la superficie (m).S pendiente media de la superficie (porcentaje).i intensidad de la lluvia (mm/h).k, a, b, c coeficientes que se obtienen de la Tabla 5.1, en función del tipo de superficie.






La ecuación 5.9 se calibró en elementos cuyas longitudes varían entre 3 y 31 m, con pendiente de 0 a 7% e intensidad de lluvia entre 12.7 y 177 mm/h. Para aplicaciones fuera de estos intervalos se recomienda realizar mediciones de campo.

Para el tiempo de traslado en el alcantarillado se utilizan las ecuaciones 5.4 y 5.5. Una vez calculados los tiempos de traslado correspondientes a cada elemento se anotan en el plano y se dibujan las curvas isocronas (Figura 5.5a). Se recomienda definir de 3 a 6 isocronas, para incrementos de tiempo Δt constantes.


http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.atlasdemurcia.com/index.php/secciones/8/el-transporte-y-las-vias-de-comunicacion/2/&ei=6y6TVdaDIse-ggTL1JOYBg&bvm=bv.96783405,bs.1,d.eXY&psig=AFQjCNEdvq70vhDj_LC0Y2gRKevS34vxVA&ust=1435795544510595





Hidrograma virtual de entrada

Se calcula el hidrograma virtual de entrada al sistema de alcantarillado como sigue:

Se calculan las áreas entre isócronas y se designan como A1, A2, ..., An; de manera que A1 es el área comprendida entre la isócrona más cercana al punto de interés; A2 el área comprendida entre la isócrona anterior y la inmediata y así sucesivamente; posteriormente se dibujan estos valores como se muestra en la Figura 5.5b.

Se construye un hietograma de precipitación para un intervalo de tiempo Δt igual al de la separación entre isocronas. Los valores de precipitación en cada intervalo de tiempo se designan como P1, P2, Pn.

Se calculan las ordenadas del hidrograma virtual de entrada con las ecuaciones siguientes:






Las ordenadas del hidrograma virtual de entrada, dado por las ecuaciones 5.10, estarán separadas entre sí un intervalo de tiempo Δt. Los valores de A1, A2, ..., An-1 se obtienen a partir de la Figura 5.5b.

4) Regulación en las atarjeas

La regulación en las atarjeas del hidrograma virtual de entrada (Figura 5.6a) se calcula de la forma siguiente:

4.1) Se obtiene la relación almacenamiento - descarga

Para determinar el almacenamiento ∀ en las atarjeas asociado a cada gasto de descarga QD, se supone un régimen uniforme. Se seleccionan varios gastos de descarga; un número adecuado es 4; para condiciones que van desde que el tramo conectado al punto de estudio está prácticamente vacío, hasta que está completamente lleno.Se toman valores para el tirante en función del diámetro, considerando que en cada tramo del sistema se debe conservar la misma relación tirante contra diámetro, por ejemplo: Yi/Di = 1/4, Yi/Di = 1/2 , ... , Yi/Di = 1; donde Yi y Di significan el tirante y el diámetro en el tramo i.

Escogida la relación Yi/Di se calcula el área de la sección que ocupa el valor de Yi; para hacer esto puede utilizarse la Tabla 3.6, y el volumen se obtiene al multiplicar cada área por la longitud del tramo i; por último, se suman los volúmenes de todos los tramos y se obtiene el valor de ∀. El valor de QD se calcula a partir de la ecuación de continuidad (Q = AV); donde A es el área hidráulica que se ocupa con el tirante de agua en la descarga, que corresponde al último tramo del sistema y para calcularse se utiliza la relación Y/D, escogida para obtener el valor de






∀; V es la velocidad media del flujo y su valor se obtiene con la ecuación 5.4. Se dibujan los valores de QD y ∀ y se obtiene la curva mostrada en la Figura 5.6b.

Si se cuenta con mediciones, es preferible obtener la curva QD contra ∀, a partir de las curvas de recesión de los hidrogramas; para ello se procede de la manera siguiente:

4.1.1) En cada hidrograma se ubica el gasto para el cual se inicia la curva e recesión; este punto indica que la lluvia ya no tiene influencia en el escurrimiento.

4.1.2) El área bajo la curva de recesión es igual al volumen almacenado en la cuenca en ese momento y, por tanto, corresponde al gasto definido en el paso anterior.

4.1.3) A partir del punto donde se inicia la recesión se toma otro punto, diferente del indicado en el paso 4.1.1, y se vuelve a calcular el área bajo la curva para obtener otro volumen de almacenamiento y el gasto correspondiente (Figura 5.6a).

4.1.4) Se repite el paso 4.1.3 tantas veces como sea necesario.

4.1.5) Se dibujan las parejas de valores obtenidos y se unen, formando la curva gasto de descarga - volumen de almacenamiento, como se observa en la Figura 5.6b.

Si se cuenta con varios hidrogramas la curva de gastos de descarga contra tiempo se define de manera más precisa.4.2) Se hace el tránsito del hidrograma virtual de entrada. La Figura 5.7 muestra las curvas Oq q 1 2 que representa un tramo del hidrograma virtual de entradas y OQ Q 1 2 que representa un tramo del hidrograma de salidas en el punto de interés. Expresando la ecuación de continuidad en incrementos finitos, se tiene que:

donde:q1, q2 gasto de entrada en los tiempos 1 y 2, respectivamente.Q1, Q2 gasto de salida en los tiempos 1 y 2.






S1, S2 volúmenes almacenados en los tiempos 1 y 2.Agrupando convenientemente los términos de la ecuación 5.11, esta puede escribirse:

Conocido el valor del lado izquierdo de la ecuación 5.12 y asignándole un valor K, la ecuación puede resolverse por tanteos encontrando una pareja de valores Q2 y S2 en la curva de gastos de descarga contra volúmenes almacenados definida en el paso 4.1, tal que cumpla con la igualdad:

Para que el lado izquierdo de la ecuación 5.12 sea siempre conocido, el problema se resuelve por pasos, de tal manera que en el primer paso Q0 y S0 valen cero por lo que Q1 y S1 pueden ser calculados. Para el segundo paso se utilizan los valores calculados en el primero y así sucesivamente.

2.9. DISEÑO DE LA RED DE DESAGUE PLUVIAL DEL DISTRITO DE LEONOR ORDOÑEZ – PROVINCIA DE JAUPA- DISTRITO DE JUNIN POR EL Método del Road Research Laboratory.

CASO PRÁCTICO






Diseñar la red de alcantarillado pluvial con el Método del Road Research Laboratory (RRL) señalada, la cual está constituida por una serie de colectores cabecera paralelos que aportan a una red principal. Posteriormente, los gastos que son conducidos por los colectores son descargados en un canal que se utiliza para desalojar las aguas residuales y pluviales de las zonas urbanas ubicadas en sus inmediaciones de la Av. Arica.

Ubicación de la zona urbana: Huancaní

Longitudes y áreas de Ver la tabla 5.1aportación de cada tramo:






Tormenta de diseño: Utilizar el método de regionalización de lluvias máximas definido para la Cuenca del Río Mantaro.

Periodo de retorno : 3 añosCoeficiente de escurrimiento: 0.65Pendiente de los colectores: 0.002

A. Lluvia de diseño

La red de alcantarillado se encuentra localizada en la Cuenca del Valle del Mantaro y se utilizará el método de regionalización de lluvias máximas.

a) Ubicando las coordenadas del centroide de la cuenca urbana en la, se obtiene:

b) Para pasar del periodo de retorno base Tr = 5 años, al periodo de retorno de 3 años, se aplica el factor de ajuste por periodo de retorno definido por:






La altura de lluvia asociada a un periodo de retorno de 3 años y una duración de 30 minutos es igual a:

1. La lluvia efectiva, la que produce el escurrimiento directo, es igual al producto de la lluvia total por el coeficiente de escurrimiento:

B. Cálculo de la curva gasto de descarga-volumen de almacenamiento

La regulación del hidrograma virtual de entrada en el sistema de drenaje se define a través de la curva volumen de almacenamiento (V)-gasto de descarga (QD) de cada uno de los tramos de tubería, aspecto por el cual será necesario estimar este tipo de curva para los tramos de tubería que integra la red de alcantarillado.

Ahora bien, para el caso específico de los tramos de cabecera, que tienen una longitud de 225 m y que, por no tener aportaciones aguas arriba, se diseñan con un diámetro de 30 cm y una pendiente de S = 0.002.

La curva gasto de descarga-volumen de almacenamiento se estima con el proceso descrito en el capítulo 3 y en la tabla 5.2 se sintetiza el procedimiento de cálculo.






Los valores de las columnas (1) y (2) y (3) se calculan con el apoyo de la tabla, la cual describe las características de los elementos geométricos para conductos de sección circular.






Los valores de la columna (4) se determinan con la ecuación de Manning definida por:






Los valores de la columna (5) se estiman con la ecuación de continuidad definida por:

Los valores de la columna (6), volúmenes de almacenamiento, se calculan con la expresión:

La figura 5.2 muestra la curva gasto de descarga-volumen de almacenamiento de los colectores cabecera que integran la red de drenaje pluvial.






C. Diseño de los tramos

1. Diseño del tramo (a)

El tramo (a), como todos los de cabecera, se consideran con área de aportación nula, es decir no tienen aportaciones aguas arriba, por lo que se diseñan con el diámetro mínimo (30 cm) y una pendiente de 0.002.

En conclusión, se obtiene:

2. Diseño del tramo (b)






El tramo (b) recibe del tramo (a) un área de 1.525 ha en un tiempo de 10 min (tiempo de entrada) y la figura 5.3 indica el comportamiento de la curva tiempo-área.

Ahora bien, dividiendo el tiempo en cinco intervalos constantes de 2 minutos, se procede a determinar, con el apoyo de la figura 5.3, los incrementos de áreas para cada uno de los intervalos. La tabla 5.4 indica los resultados obtenidos para las duraciones de 2, 4, 6, 8 y 10 minutos respectivamente.






La altura de lluvia efectiva para el tiempo de concentración de 10 min, según el método de regionalización de lluvias máximas es igual a:

donde Pe 3 años, 30 min es la altura de lluvia efectiva asociada a un periodo de retorno de 3 años y una duración de 30 minutos; y F1 es el factor de ajuste asociado a una duración de 10 minutos.

El valor del factor de ajuste asociado a una duración de 10 minutos es:

El hietograma de la lluvia de diseño se obtiene distribuyendo el valor de la lluvia efectiva en 5 intervalos de 2 minutos, a partir de la configuración indicada en la figura 5.4.






CONCLUSIÓN

En la fase siguiente, se calculan las ordenadas del hidrograma virtual de entrada con el sistema de ecuaciones que se han definido para el método del RRL, estipuladas por:






Con el apoyo de la curva gastos de descarga-volúmenes de almacenamiento de los tramos de cabecera sintetizada en la tabla 5.2, se procedió a determinar curva que relaciona el gasto de descarga Q contra QΔt/2 + S, requerida para efectuar el tránsito del hidrograma virtual de entrada a lo largo del colector (b).

La tabla 5.6 indica datos obtenidos, mientras que la figura 5.5 indica la gráfica que asocia el gasto de descarga Q contra QΔt/2 + S.






Ahora bien, para facilitar el proceso que se aplica en el tránsito del hidrograma virtual de entrada a lo largo del colector, a los datos de la tabla 5.6 se les ajustaron diferentes curvas y se seleccionó aquella que proporcionó el mejor ajuste entre los datos reales y los teóricos.

Ahora bien, en este proceso, previo análisis de sensibilidad con diferentes tipos de curvas, se eliminó el último dato de la tabla 5.6, ya que se obtiene un resultado más preciso. La figura 5.6 indica el resultado obtenido.

A continuación, se procede a efectuar el tránsito del hidrograma virtual de entrada a través del tramo (b), con el apoyo de la ecuación (3.23) del capítulo 3, representada por la expresión:






Ahora bien, se toman otros valores de j y se procede a determinar el hidrograma de salida con el procedimiento descrito anteriormente.

La tabla 5.7 sintetiza los cálculos que se realizaron en el tránsito del hidrograma virtual de entrada, mientras que la figura 5.7 muestra en forma conjunta los hidrogramas virtual de entrada y de salida que se obtuvieron para el colector (b).






Por su parte y según la figura 5.7, se deduce que el gasto máximo se redujo de 0.1754 a 0.1591 m3/s, es decir el gasto de diseño del colector (b) será de 0.1591 m3/s. Si se considera un coeficiente de fricción de n = 0.013 y una pendiente de S = 0.002, el diámetro del colector (b) resulta ser de:

El gasto de diseño obtenido para el colector (b) equivalente a 0.1591 m3/s, puede drenarse con un diámetro D = 0.19 m; sin embargo comercialmente de diámetro será de Db = 0.20 m

Finalmente se obtiene:

Db = 0.20 m Sb = 0.002






2.10. TRAZO DE LA RED DE ALCANTARILLADO PLUVIAL

Por razones de economía, el trazo de una red de alcantarillado debe tender a ser una réplica subterránea del drenaje superficial natural. El escurrimiento debe ser por gravedad, excepto en aquellas zonas donde sea necesario el bombeo.

El trazo de una red de alcantarillado se inicia con la definición del sitio o de los sitios de vertido, a partir de los cuales puede definirse el trazo de colectores y emisores.

Una vez definido esto, se traza la red de atarjeas. En ambos casos, pueden elegirse varias configuraciones o trazos.

2.10.1. Configuraciones de un sistema de alcantarillado

Se denomina configuración de un sistema de alcantarillado al trazo definido para los colectores y emisores de la red, el cual depende, principalmente, de la topografía de la zona, del trazo de las calles en la localidad, de la ubicación de los sitios de vertido y de la deposición final de las aguas.

Los modelos de configuración de colectores y emisores más usuales se pueden agrupar en los tipos siguientes:

Modelo perpendicular. Se utiliza en comunidades que se ubican a lo largo de una corriente, con el terreno inclinado hacia ella, por lo que las tuberías se colocan perpendicularmente a la corriente y descargan a colectores o a la corriente.






Modelo radial. En este modelo la pendiente del terreno baja del centro del área por drenar hacia los extremos, por lo que la red de atarjeas descarga a colectores perimetrales que llevan el agua al sitio de vertido (Figura 6.2).

Modelo de interceptores. Se emplea para recolectar aguas pluviales en zonas con curvas de nivel más o menos paralelas; el agua se capta con colectores cuyo trazo es transversal a las curvas de nivel, que descargan a un interceptor o emisor que lleva el agua al sitio de vertido (Figura 6.3).






Modelo en abanico. Cuando la localidad se encuentra ubicada en un valle, se traza la red de atarjeas reconociendo hacia el centro del valle y mediante un colector se traslada el agua pluvial a la zona de vertido (Figura 6.4).

2.10.2. Configuraciones de la red de atarjeas

La red de atarjeas tiene por objeto recolectar y conducir las aguas pluviales captadas en los sumideros distribuidos en la zona de proyecto hasta la red troncal de colectores. El ingreso del agua a la red es entonces paulatino y conforme avanza en su recorrido hacia los colectores se incrementa el caudal.

Una vez elegido el modelo de configuración de colectores y emisores que se considere más adecuado para la zona de estudio, el paso siguiente es trazar la red de atarjeas. Entre los trazos de la red de atarjeas más usuales se pueden mencionar en, forma general los tipos siguientes:

a) Trazo en bayoneta. Se denomina así al trazo que, iniciando en una cabeza de atarjea, tiene un desarrollo en zigzag o en escalera. La ventaja de utilizar este tipo consiste en reducir el número de cabezas de atarjea y permitir un mayor desarrollo de las atarjeas, incrementando el número de descargas para facilitar que los conductos adquieran un régimen hidráulico establecido, logrando con ello aprovechar eficientemente la capacidad de los conductos. Sin embargo, se tiene la desventaja que para su utilización el trazo requiere que el terreno tenga pendientes suaves y uniformes (Figura 6.5).






Trazo en peine. Es el trazo que se forma cuando existen varias atarjeas con tendencia al paralelismo. Empieza la captación con una cabeza de atarjea, la cual descarga su contenido en una atarjea perpendicular común de mayor diámetro a ellas, misma que a su vez descarga a otra atarjea o colector de mayor diámetro (Figura 6.6).






2.10.3. Ubicación de sumideros o coladeras pluviales

Como se señalo con anterioridad, existen varios tipos de bocas de tormenta o coladeras pluviales. De acuerdo a su diseño y ubicación en las calles, se clasifican en coladeras de: piso, banqueta, piso y banqueta, longitudinales de banqueta y transversales de piso.

La instalación de un tipo de coladera o de una combinación de ellas, depende de la pendiente longitudinal de las calles y del caudal por colectar. Las coladeras de banqueta se instalan cuando la pendiente de la acera es menor del 2%; cuando se tienen pendientes entre 2 y 5% se instalan coladeras de piso y banqueta, y para pendientes mayores del 5% se instalan únicamente coladeras de piso. Las coladeras de tipo longitudinal de banqueta y transversales se instalan cuando las pendientes son mayores del 5% y los caudales por captar son grandes.

Si las pendientes de las calles son mayores del 3%, entonces es necesario que en las coladeras de piso y de banqueta o de piso solamente, se haga una depresión en la cuneta para obligar al agua a entrar en la coladera. Como estas depresiones son molestas al tránsito se debe procurar hacerlas lo más ligeras posible.

Para ubicar las coladeras se procura que su separación no exceda de 100 m, dependiendo de la zona de la población de que se trate. En cualquier circunstancia se debe tratar de ponerlas cercanas a las esquinas o en los cruces de las calles.

En zonas comerciales y para pavimentos de concreto, se especifica que no deben quedar a una distancia mayor de 25 m, con objeto de no hacer muy pronunciadas las ondulaciones en el pavimento para dar las pendientes hacia la coladera.






Cuando se tienen pavimentos de adoquín o empedrados, donde se tengan velocidades bajas de tránsito, y que, además, permitan dar las pendientes de las cunetas con mayor facilidad, se recomienda una separación máxima de 50 m.

En calles con pendiente menor al 2%, se instalan coladeras de banqueta como se ilustra en la Figura 6.8; en calles con pendiente mayor al 5% se instalan coladeras de piso, ver Figura 6.9; en calles con pendiente entre 2 y 5% se instalan coladeras de piso y banqueta, ver Figura 6.10.

El tipo de coladera longitudinal de banqueta se instala cuando el caudal por colectar es demasiado grande y se tiene una pendiente mayor al 5% (Figura 6.11); el tipo de coladera transversal de piso se instala en calles con anchos de 6 m y menores, ver Figura 6.12.






2.11. ASPECTOS RELATIVOS A LA CONSTRUCCION DE UN ALCANTARILLADO PLUVIAL

La construcción de un sistema de alcantarillado se lleva a cabo mediante una serie de actividades, las cuales se pueden describir en el siguiente orden:

1. Limpieza y trazo de la red. El trazo de la red se realiza con cal de acuerdo al ancho de la zanja y de acuerdo a los planos del proyecto. Durante esta actividad deberán removerse todos aquellos obstáculos tales como piedras, árboles, etc. que pudieran dificultar la construcción de la red, especialmente en aquellas poblaciones donde no existe pavimento en las calles.


http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://capaseg.gob.mx/?id%3D76&ei=N9aTVafIBoLA-AGY9KSQCQ&bvm=bv.96952980,d.cWw&psig=AFQjCNHDcXUFm-60OUOVX2Mny9KTVtfk1A&ust=1435838388501391





2. Ruptura de pavimento. Esta actividad se realiza en aquellos casos en que deben hacerse ampliaciones o la instalación de la red por primera vez en aquellas poblaciones cuyas calles ya cuentan con pavimento.

3. Excavación de la zanja. Se efectúa empleando maquinaría o a mano según el tipo de suelo y la disposición de mano de obra de la localidad. La maquinaría puede consistir en retroexcavadoras, dragas o zanjadoras según el tipo de zanja por excavar.

Las retroexcavadoras se emplean para zanjas de 60 cm de ancho como mínimo y con profundidades hasta de 8 metros. Por otra parte, las dragas poseen mayor alcance pues hacen zanjas de hasta 12 metros de profundidad y por último, las zanjadoras sólo pueden excavar hasta un metro de profundidad, pero son muy rápidas.

En los puntos donde se construirán pozos de visita se suele hacer la excavación un poco más amplia, de acuerdo con las dimensiones del pozo y se coloca una plantilla de concreto de acuerdo con los niveles de proyecto.


http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.nortemedios.com/concejos-para-el-correcto-funcionamiento-del-sistema-de-cloacas/&ei=gdaTVf6DFcHr-QGe5pDwCQ&bvm=bv.96952980,d.cWw&psig=AFQjCNFFpBxyxoI1CNRoHU55JltEJgUDcg&ust=1435838442469690





4. Protección de las paredes de la zanja. En algunos casos se requiere el uso de ademes pues el material de los costados de la zanja no resiste los taludes de excavación.

5. Extracción del agua de las zanjas. Puede llevarse a cabo con bombas en aquellos lugares en que el nivel freático sea somero y dificulte la excavación de las zanjas.


http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.peru.gob.pe/Nuevo_Portal_Municipal/portales/Municipalidades/1118/entidad/PM_MUNICIPALIDAD_SUB_TEMATICOS.asp?cod_tema%3D94397&ei=utaTVam3EoKg-QH6jICoCA&bvm=bv.96952980,d.cWw&psig=AFQjCNHtGTlf8VO6kgsoLSTUdP8hNheF9A&ust=1435838519221323

http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.atha.es/atha_archivos/manual/c632.htm&ei=59aTVYKHAcOx-AG2r4OABg&bvm=bv.96952980,d.cWw&psig=AFQjCNHtGTlf8VO6kgsoLSTUdP8hNheF9A&ust=1435838519221323





6. Instalación de la tubería. Cuando la excavación de las zanjas ha avanzado lo suficiente, se realiza una nivelación con teodolito de la plantilla de la zanja y se coloca la cama de arena según las especificaciones de la misma.

Posteriormente se instala cuidadosamente la tubería de acuerdo a las cotas y pendientes de proyecto.

La unión de las tuberías se realiza tal como lo recomienda el fabricante de la tubería


https://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=https://casaslow.wordpress.com/2014/02/08/finishing-the-eretore-school-foundations/&ei=IteTVaiZG4Hv-QHUhovoAg&bvm=bv.96952980,d.cWw&psig=AFQjCNGAgNTDqWBWXJGDo7azPEHy97Wbcg&ust=1435838623838838

http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://blogplastics.com/caracteristicas-de-las-zanjas-para-tuberias-plasticas-enterradas/&ei=f9eTVdWJBIK7-AGxqqjgAg&bvm=bv.96952980,d.cWw&psig=AFQjCNFb2KXUSz5KO_FDxx6M1-eUTW0vSg&ust=1435838711660816





y en aquellos espacios donde se ubicarán los pozos de visita se suelen dejar los huecos durante la instalación de la tubería, para que una vez colocada la tubería se construyan los pozos.

7. Relleno de la zanja. Cuando ya ha sido instalada la tubería y se han hecho los pozos necesarios, se inicia el relleno de la zanja de acuerdo a las especificaciones del relleno de la zanja. Usualmente se apisona el relleno en capas de 10 cm de espesor hasta cubrir el lomo de la tubería. Posteriormente pueden apisonarse capas de mayor espesor (15 a 25 cm) hasta alcanzar la superficie del terreno.

Antes de pavimentar deberá esperarse de tres días a una semana para que el terreno alcance su compactación natural y se eviten asentamientos posteriores.


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8. Reconstrucción del pavimento. Finalmente, se reconstruye el pavimento faltante o se pavimenta toda la calle según lo especifique el proyecto.

La instalación de las estructuras de captación se realiza siguiendo los mismos pasos anteriores, pero complementando la instalación de las tuberías con las estructuras de captación.

Cuando se requiere la construcción de conductos in situ, después de la excavación de las zanjas se lleva a cabo un procedimiento constructivo que permite la construcción de los conductos en dos o tres partes según los siguientes pasos:

Preparación de la cimentación del conducto. Si el terreno de la zanja es consistente, se le da al fondo de la zanja la forma exterior del conducto. Por otra parte, si el terreno es blando, se coloca una plantilla de concreto pobre en el fondo de la zanja.

Construcción de la losa de fondo. Con el terreno preparado, se coloca un armado que permita en primer término colar la losa de fondo y que ya incluya el armado de los muros.

Construcción de los muros. Una vez que ya se tiene la losa de fondo se pueden colar los muros y en ocasiones hasta el techo del conducto empleando cimbras especiales.

Construcción del techo del conducto. Si la sección del conducto es rectangular, se cuela el techo del conducto una vez que los muros están listos.

Durante la colada de las diferentes partes del conducto deberán tenerse los cuidados necesarios para que el concreto llene todos los huecos, generalmente se utiliza un vibrador.


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ESPECIFICACIONES CONSTRUCTIVAS PARA SUMIDEROS PLUVIALES

Las coladeras pluviales, bocas de tormenta o sumideros son las estructuras de captación de un sistema de alcantarillado pluvial. Existen coladeras de: banqueta, piso, piso y banqueta, longitudinales de banqueta y transversales de piso.

a) Coladeras de banqueta. Son las de menor capacidad, por lo que el albañal de conexión con las atarjeas es de 15 cm de diámetro. En la Figura 9.1 se muestran los detalles constructivos de dos tipos de coladeras de banqueta y se indica cuando se utilizan cada uno de ellos.

b) Coladeras de piso. Poseen mayor capacidad que las de banqueta, sin embargo, el albañal de conexión con las atarjeas también es de 15 cm de diámetro (Figura 9.2).

c) Coladeras de piso y banqueta. Es una combinación de las dos anteriores, por lo que posee mayor capacidad. El diámetro del albañal de conexión en este caso es de 20 cm (Figura 9.3).

d) Coladeras longitudinales de banqueta. Se construyen de manera similar a las coladeras de banqueta, pero su tanque decantador es mayor. Posee el ancho necesario como para albergar tres o más tramos de albañal de conexión con las atarjeas. Cuando son tres o cuatro, el diámetro de cada albañal es de 38 cm y, cuando se tienen cinco o seis tramos, el diámetro de cada albañal es de 45 cm.

e) Coladeras transversales de piso. Este tipo de coladeras se construyen como canales con rejillas o en ocasiones con varios marcos y rejillas de hierro fundido como los que se emplean en las coladeras de piso. En calles cuyo ancho es menor a 6 m, el diámetro del albañal de conexión con las atarjeas es de 61 cm de diámetro, y cuando es mayor a 6 m, se instalan albañales de 76 cm de diámetro.

También, según los materiales que se empleen en las coladeras, pueden ser de los siguientes tipos:

Tipo A Coladera de piso y banqueta, con brocal de hierro fundido en banqueta y rejillas de hierro fundido en banqueta y piso (Figura 9.3).

Tipo B Coladera de piso y banqueta, con brocal de concreto y rejillas frontal y de piso hechas de hierro fundido (Figura 9.3).

Tipo C Coladera de piso con rejilla de hierro fundido. Esta coladera es igual a las de los tipos A y B, suprimiéndoles por completo la coladera de banqueta.






Tipo D Coladera de banqueta, con brocal de hierro fundido o concreto y rejilla frontal de hierro fundido (Figura 9.1).






TUBERÍAS

Las tuberías comerciales más usuales, se fabrican de los siguientes materiales y diámetros:

Tuberías de concreto simple, en diámetros de 30, 38 y 45 cm. Tuberías de concreto reforzado, con diámetros de 61, 76, 91, 107, 122,

152, 183, 213 y 244 cm.

La unión que se emplea para los dos tipos de tubería mencionados es por medio de espiga y campana, o de espiga y caja.

Tuberías de fibro-cemento. Se fabrican en longitudes de 5 m, en clases B-6, B- 7.5, B-9 y B-12.5, de acuerdo a las Normas. El dígito indica la relación entre la carga y el diámetro de la tubería, la primera en kg/m y la segunda en mm. Se fabrican en diámetros de 30, 35, 40, 45, 50, 60, 75, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190 y 200 cm.

Tuberías de poli(cloruro de vinilo) o PVC. Se fabrican en diámetros de 20, 25 y 30 cm. Este tipo de tubería posee alta resistencia a la corrosión, es flexible y su coeficiente de rugosidad es bajo.

Tuberías de polietileno de alta densidad. Se fabrican en clases RD-9, RD-11, RD-13.5, RD-17, RD-21, RD-32.5 y RD-41 mencionándose de la tubería más gruesa a la más delgada. El término RD, es la abreviatura de "Relación de Dimensiones", refiriéndose a la proporción que existe entre el diámetro exterior y el espesor mínimo de pared del tubo. Se fabrican en diámetros de 32.4, 35.6 40.6, 45.7, 50.8, 55.9, 61.0.0, 66.2, 71.1, 76.2, 80.0, 81.2, 86.3, y 91.4 cm.


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ESPECIFICACIONES CONSTRUCTIVAS PARA POZOS DE VISITA O BUZONES PLUVIALES

Los pozos de visita se construyen en las redes de alcantarillado con el fin de permitir el mantenimiento y limpieza de los conductos de la red, también sirven para conectar tuberías de diferentes diámetros o para efectuar cambios de pendiente o de dirección.

Los pozos de visita tienen las siguientes características constructivas:

a) Pozo de visita común. Se utilizan para unir tuberías de 30 a 61 cm de diámetro, la base del pozo es de 1.20 m de diámetro interior como mínimo (Figura 9.4).

b) Pozo de visita especial. Se emplean con tuberías de 76 a 107 cm de diámetro, teniendo un diámetro de 1.50 m en la base del pozo como mínimo. Con tuberías de 122 cm de diámetro o mayores también se utilizan pozos de visita especiales, con diámetro mínimo en la base del pozo de 2.0 m (Figura 9.5).

c) Pozo para conexiones oblicuas. Estas estructuras son idénticas en forma y dimensiones a los comunes y su empleo se hace necesario por razones económicas, en la conexión de un conducto de hasta 61 cm de diámetro a un subcolector o colector cuyo diámetro sea igual o mayor de 122 cm (Figura 9.6).

El empleo de esta clase de pozos de visita evita la construcción de una caja de visita sobre el colector, que es mucho más costosa que el pozo para conexiones oblicuas.

d) Pozo caja. Estas estructuras están constituidas por el conjunto de una caja de concreto reforzado y una chimenea de tabique idéntica a la de los pozos de visita; su sección transversal horizontal tiene forma rectangular o de un polígono irregular y la vertical es rectangular.

Sus muros, la losa de piso y de techo son de concreto reforzado. Sobre la losa de techo se apoya la chimenea que llega al nivel de la superficie del terreno donde remata con el brocal y la tapa, ambos de hierro fundido o de concreto reforzado.






A los pozos cuya sección horizontal es rectangular se les llama pozos caja, se construyen para tuberías de 76 a 122 cm y entronques de 38 a 76 cm (Figura 9.7).

e) Pozo caja unión. La diferencia de este tipo de pozo con el de caja consiste en que la sección horizontal es de forma irregular, se utilizan para tuberías de 152 cm y entronque de 91 cm a 122 cm (Figura 9.8).






Pozo caja de deflexión. Son semejantes a los pozos caja, la diferencia estriba en que concurre al pozo una tubería de entrada y solo tienen una de salida con una deflexión máxima de 45°, se utilizan para tuberías de 122 a 300 cm (Figura 9.9).






Pozos con caída. Son pozos de visita en los que se admite la entrada de agua en la parte superior del pozo y permite el cambio brusco de nivel por medio de una caída, ya sea directamente al pozo (libre) o conducida por un tubo hasta la base del pozo.

Se instalan entre tramos en los que los tubos tendrían pendientes muy fuertes, las que ocasionarían velocidades mayores a las permitidas y costos de excavación elevados.






De acuerdo al diámetro de las tuberías, los pozos de caída se clasifican en:

g-1)Pozo de caída adosada. Son pozos de visita comunes que cuentan con una estructura menor, que consiste en una tubería de 20 o 25 cm, ubicada lateralmente que permite una caída del agua hasta de 2.00 m. Para tuberías de 30 a 61 cm, el diámetro de la base del pozo es de 1.20 m, para tuberías de 76 cm a 107 cm el diámetro del pozo es de 1.50 m (Figura 9.10).






g-2)Pozos de caída. Son pozos de visita comunes y especiales, en los cuales, en el interior de la caja se construye una pantalla de concreto armado que funciona como deflector del caudal que cae del tubo más elevado, disminuyendo así la velocidad del agua. Se construyen para tuberías de 30 a 76 cm de diámetro y con un desnivel máximo de 1.50 m (Figura 9.11).






ESPECIFICACIONES CONSTRUCTIVAS PARA OBRAS DE VERTIDO

Las estructuras de vertido permiten una descarga continua a una corriente receptora.

Estas estructuras pueden ser de dos tipos: en conducto cerrado o a cielo abierto, y pueden ser normales a la corriente o esviajadas (ver Figuras 9.13 A 9.15).






2.12. SISTEMAS URBANOS DE DRENAJE SOSTENIBLE

2.12.1. Tanques de almacenamiento de aguas lluvias.

Este tipo de SUDS es el más sencillo de todos. Consiste simplemente en la construcción de tanques enterrados o no que permitan la captación y almacenamiento de agua lluvia con el fin de utilizarla con fines no potables tales como el suministro de agua a sanitarios y orinales, lavado de vehículos y riego de jardines y zonas verdes.

Su implementación y mantenimiento correrá por parte de quien decida implementar este tipo de medidas. Estos sistemas deberán diseñarse evitando que se conviertan en hábitat propicio para la reproducción de vectores. Estos sistemas pueden captar agua bien sea procedente de cubiertas o de superficies duras de parqueaderos. En este último caso, debe proveerse de un sistema adecuado que permita la remoción de grasas y de un sistema de filtrado adecuado que permita mejorar la calidad de las aguas afluentes para su uso posterior






2.12.2. Sistemas de Techos Verdes o Cubiertas Vegetalizadas.

Los techos verdes deberán mitigar el pico de crecientes asociados con eventos de precipitación con periodos de retorno de 2 años. La descripción de las tipologías de techos verdes y las recomendaciones de su implementación se encuentran en detalle en la Cartilla de Techos Verdes de la Secretaría Distrital de Ambiente (sin publicar).

La vegetación a utilizar deberá estar en condiciones de soportar periodos alternados de humedecimiento y secado al igual que con periodos de calor y frío. La vegetación deberá ser perene, resistente a la sequía, con poco requerimiento de agua después de que ya se encuentra establecida, con preferencia por suelos bien drenados, autosustentable (es decir, que no requiera de fertilizantes o herbicidas), capaces de resistir calor, frío y vientos extremos, con capacidad para sobrevivir en suelos pobres con tendencia a la acidez y resistente al fuego. La variedad de plantas a utilizar deberá ser lo más amplia posible para favorecer la biodiversidad y la estética del techo terminado.

Igualmente deberá proveerse de drenaje adecuado y suficiente en los techos verdes vegetados buscando evitar la generación de empozamientos. Por otra parte, deberá tenerse presente que la vegetación instalada en pendientes mayores al 2% deberá anclarse debidamente con el fin de evitar su arrastre hacia las canales de drenaje ante eventos de precipitación extremos. No sobra decir que las cargas muertas superimpuestas por los diferentes elementos que conforman las cubiertas verdes deben ser consideradas durante el diseño estructural del edificio que los contendrán.

Con respecto a la impermeabilización de las cubiertas, debe asegurarse que los materiales utilizados para tal fin sean resistentes a la penetración de raíces. Especial cuidado deberá tenerse al proveer drenaje al techo verde, por cuanto






las tuberías de drenaje de los techos deberán construirse separadas del medio de soporte de la vegetación. De establecerse equipos mecánicos en las vecindades de las cubiertas vegetalizadas, estos equipos deberán estar aislados de la zona vegetalizada y deberán contar con drenaje separado con el fin de mitigar posibles escapes de combustibles o lubricantes.

2.12.3. Drenes filtrantes.

Los drenes filtrantes son SUDS conformados por excavaciones poco profundas (entre 1 y 2 m) rellenas con materiales pétreos gruesos que crean almacenamiento temporal subsuperficial. Estos sistemas poseen la desventaja de que pueden llegar a colmatarse con facilidad, por lo que deberán diseñarse cuidadosamente sus capas granulares interiores con el fin de maximizar su tiempo de vida útil. Estos elementos pueden captar lateralmente la escorrentía proveniente de vías, o de un colector que previamente haya recolectado aguas pluviales no circuladas con anterioridad a través de otro sistema SUDS. Estos sistemas deberán tener superficies cóncavas que permitan la concentración de la escorrentía hacia el centro del elemento.

Materiales plásticos geocelulares pueden ser utilizados como elementos alternativos a los materiales pétreos si permiten una adecuada retención y almacenamiento de la escorrentía. Los drenes filtrantes serán vegetados o no, en cuyo caso debe disponerse de un geotextil filtrante en las capas superiores del material de relleno que separe la franja de suelo que soporta la vegetación del resto del material granular, mientras que simultáneamente se garantice la percolación adecuada del agua en superficie. Deberá tenerse en cuenta que dadas las condiciones de suelos de la Sabana de Bogotá, estos sistemas incorporarán tuberías de drenaje subsuperficial que garanticen el drenaje completo de estos sistemas hacia el sistema de alcantarillado. Los drenes filtrantes son elementos que requieren de mantenimiento y que de colmatarse implican el retiro y recolocación del material de relleno, por lo que su uso debe limitarse a aquellas zonas en donde no se esperen grandes flujos






de sedimentos o en donde se provean sistemas de remoción de sólidos antes de que el agua sea descargada al interior del dren. A manera de prueba piloto durante la ejecución del anillo 1, se conformarán un conjunto de drenes filtrantes que utilizarán escombros técnicamente seleccionados como medio filtrante, con el fin de determinar la viabilidad de utilizar un medio de filtrado de bajo costo que pueda remplazarse con facilidad en caso de colmatación.

Por otro lado, Los drenes filtrantes se diseñan para vaciarse y re-airearse repetidamente de manera que no deben utilizarse en aquellos sitios en donde la tabla de agua subterránea sea excesivamente alta (de preferencia, la tabla de agua máxima debe estar por lo menos un metro por debajo de la cota de fondo de la trinchera que contiene el medio granular). Estos sistemas deberán estar aislados del terreno circundante por medio de medidas que garanticen la estabilidad del terreno e infraestructura vecina. Estos sistemas podrán diseñarse como sistemas de filtro utilizando para su conformación materiales granulares que permitan evacuar la totalidad de agua almacenada dentro del sistema en un lapso de tiempo no mayor a 24 horas. Sobre los drenes filtrantes podrá existir un almacenamiento temporal del agua lluvia mientras el agua es filtrada, garantizando en todo caso a través del diseño del sistema que la evacuación completa del sistema no se haga en un lapso no mayor al antes establecido, ni que se generen láminas que generen encharcamientos en vías o el urbanismo circundante.

Los sistemas basados en drenes que se ubiquen en las franjas de control ambiental deberán proveerse con sistemas de excesos que permitan evacuar los caudales asociados con tiempos de retorno mayores a 2 años. Estos sistemas de excesos estarán ubicados a distancias no mayores a 50 m e irán conectados a la red de drenaje interna del dren. Deberán además facilitar la inspección de la tubería de drenaje interna del SUDS. La red interna de drenaje del SUDS deberá ser diseñada con los mismos criterios de velocidades y fuerzas de arrastre que se utilizan para sistemas de alcantarillado pluvial.

El diámetro mínimo a utilizar para la red interna de drenaje de los drenes filtrantes será de 8 pulgadas.

2.12.4. Cunetas verdes (Swales)

Estos elementos consisten en canales vegetalizados por donde se transporta la escorrentía proveniente de las zonas impermeables. Estos elementos se conciben fundamentalmente como herramientas para la retención de basuras gruesas y sólidos suspendidos en donde además se favorece la remoción de contaminantes.

Esos elementos se podrán diseñar como canales abiertos en flujo permanente con números de Manning correspondientes a canales vegetados. Estos canales podrán remplazar elementos típicos de drenaje tales como cunetas en






concreto si se garantiza un dimensionamiento adecuado que permita evacuar los caudales de diseño. Las cunetas verdes deberán diseñarse con velocidades menores a 1 m/s con el fin de prevenir la posible erosión del terreno. Los diseñadores deberán propender por mantener la velocidad de flujo alrededor de 0.30 m/s con el fin de promover la remoción de contaminantes, la sedimentación del material particulado y evitar su resuspensión.

Las pendientes laterales deberán ser no mayores a 1:3 y el ancho de fondo no menor de 0.50 m con el fin de evitar daños a vehículos que accidentalmente accedan a las cunetas verdes. Deberá preverse en su diseño que las láminas de agua que se presenten dentro de los canales vegetados no generen efectos adversos sobre la vegetación ni que generen inundación en las vías o urbanismo circundante. Las cuentas verdes no deberán ubicarse en terrenos con pendientes menores al 4%.

2.12.5. Zonas de bioretención.

Las zonas de bioretención, también llamadas filtros de bioretención, son zonas deprimidas poco profundas en las que normalmente se dispone de un sistema tricapa con dren inferior y cuyo funcionamiento dependen de la composición relativa de los suelos del sistema tricapa, con mezclas especialmente diseñadas para permitir la remoción de contaminantes y disminuir los picos de caudal. Una vez la escorrentía ha sido transitada a través de esta tipología de SUDS, el agua es conducida hacia las redes de alcantarillado pluvial.






Las áreas de drenaje de los sistemas de bioretención se limitarán a un máximo de 2 hectáreas. Áreas más grandes podrán ser drenadas a través de esta tipología de sistemas siempre y cuando la profundidad de los sistemas diseñados no implique la inundación del SUDS por la presencia de niveles freáticos altos o que se castigue adversamente el desempeño del elemento. Estos elementos deberán acomodar el volumen a tratar con fines de calidad de agua de manera que la cota de lámina de agua en el elemento esté por lo menos 0.15 m por debajo de la superficie del terreno circundante. El caudal asociado deberá además evacuarse en un periodo de menos de 24 horas con el fin de proveer al sistema la capacidad de transitar eventos de precipitación separados en promedio un día. Estos SUDS deberán contar obligatoriamente con tuberías de excesos que permitan evacuar sin riesgo de inundación del terreno vecino las crecientes mayores a las asociadas con el volumen a tratar con fines de calidad de agua.

Las áreas de bioretención estarán compuestas por tres capas de material. La primera consistirá en una capa orgánica para infiltración y que permita el establecimiento de un ambiente propicio para el crecimiento de microorganismos que permitan la degradación de hidrocarburos y materia orgánica, y con una permeabilidad tal que permita el flujo del agua hacia las capas más profundas. La segunda consistirá en un medio de plantado de la vegetación que permita la adsorción de hidrocarburos degradados, metales pesados y nutrientes. La capa final y más profunda consistirá en una franja de arena que proporciona un medio aeróbico bien drenado a la capa superior de plantado. Esta capa de arena será de por lo menos 0.30 m y poseer un tamaño






de grano entre 0.5 y 1 mm. La tubería de drenaje deberá estar alojada en una capa de grava de tamaño de grano entre 5 y 20 mm. En vista de que no se cuenta con referencias nacionales para la confirmación de las capas granulares, a continuación se presenta de manera informativa la siguiente tabla tomada de CIRIA (2007), en donde se muestra la composición típica del material granular utilizado para la conformación del soporte de sistemas de bioretención en el Reino Unido:

Una posibilidad que puede considerarse dentro de la zonas de bioretención es la de no vegetación en un medio filtrante compuesto únicamente en arena. En dicho caso, el diseño puede hacerse considerando el elemento de SUDS como un filtro común en arena el cual puede seguir la siguiente relación granulométrica tomada también de la práctica británica (CIRIA, 2007):

Con fines de predimensión de esta tipología de SUDS, podrá usarse la siguiente ecuación adaptada de CIRIA (2007) y que permite establecer el área superficial requerida para el área de bioretención en función del volumen a tratar en términos de calidad de agua, la profundidad del medio, la permeabilidad del material tricapa y el tiempo que tarda el agua en percolar a través del medio filtrante:






Las tuberías de drenaje internas deberán diseñarse utilizando medios de ingeniería convencionales. En todo caso, deberá garantizarse que la capacidad hidráulica del drenaje interno es superior a la capacidad hidráulica del medio filtrante.

2.12.6. Sumidero tipo alcorque inundable.

Estos elementos son fundamentalmente zonas de bioretención que se usarán como un sistema de apoyo al sistema de captación de aguas lluvias en vías a través de sumideros laterales convencionales. Estos sumideros serán similares a los ya definidos por las Normas Técnica de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá (SL-100, SL150 y SL-200), pero con una longitud de ventana de captación mayor en cada caso de 1.00 m. En este metro adicional, se conformará un alcorque que se inundará con agua lluvia que será filtrada a través de un sistema de capas granulares con vegetación superficial.

Estos sumideros alternativos se implementarán a manera de prueba piloto durante la construcción de las vías del anillo uno. Se construirán veinte (20) a manera de prueba, y dependiendo de su desempeño, se extenderá su uso a los demás anillos restantes.






2.12.7. Superficies permeables.

Las superficies permeables proporcionan una medio propicio para el tráfico peatonal o vehicular permitiendo simultáneamente la percolación de las aguas lluvias a las capas inferiores de la estructura de pavimento. El objetivo de este SUDS consistirá fundamentalmente en almacenar el agua lluvia percolada temporalmente disminuyendo así la cantidad de escorrentía que de otra manera quedaría en superficie.

Allí en donde se plantee su uso, la estructura de cimentación o de soporte deberá disponer de subdrenajes que conduzcan el agua percolada a través del sistema granular hacia las redes locales de alcantarillado pluvial. La estructura de soporte estará además envuelta en una membrana flexible impermeable que impida la saturación del suelo circundante. De preferencia, estas superficies deberán estar conformadas por superficies de grava, por concreto o asfalto poroso, o por pavimentos articulados con gran separación entre unidades individuales con el fin de facilitar el paso del agua hacia las capas inferiores.

Para este tipo de superficies, sin embargo, deberá determinarse con certeza a través de la construcción de zonas piloto en el anillo 1 sus respectivos coeficientes de escorrentía. Por medio de su monitoreo, deberá establecerse






claramente la tasa de infiltración de las aguas lluvias a través de las superficies permeables, y verificarse que esta sea mayor que las intensidades de lluvia que se esperan caigan sobre ellas con el fin de evitar la formación de encharcamientos en superficie.

A continuación se describen las posibles categorías de superficies permeables






2.12.8. Pondaje húmedo vegetado.

En esta tipología de SUDS, se busca conformar un hábitat artificialmente en donde se posee una lámina permanente de agua que es mantenida por medio del uso de una tubería de excesos elevada. El agua del cuenco permanente se mezcla con el agua de eventos anteriores de precipitación. Ante lluvia, el cuenco se llena y el agua es lentamente liberada por un periodo de 2 a 5 días. Debido a que las aguas de primer lavado se mezclan con las ya presentes al interior de la piscina permanente del SUDS, la concentración de contaminantes en el agua de salida es menor.

La existencia de una lámina de agua permanente permite la sedimentación del material particulado, así como la remoción de contaminantes vía actividad biológica de plantas, algas y bacterias presentes en la biota que se forma dentro de estos elementos. Esta tipología de SUDS puede emplearse siempre






y cuando se garantice la presencia continua de agua que permita el soporte de la vegetación acuática en periodos secos.

Podrán implementarse diferentes tipologías de cuencos húmedos de detención en función del volumen de agua que puede ser detenido en él. No obstante, de manra general dichos sistemas contarán con dos cuencos separados. El primero de ellos se diseñará como un pondaje en donde se favorecerá la sedimentación y la retención de partículas suspendidas, mientras que en la segunda se dispondrá de un sistema de vegetación acuática que se alimentará del caudal regulado proveniente del primer cuenco. La segunda cámara puede eventualmente consistir en un espacio excavado hasta la superficie del nivel freático con el fin de suplir las necesidades de agua de la vegetación que se busca soportar en su superficie.

Esta tipología de SUDS debe diseñarse buscando que la velocidad del flujo interior no posea la capacidad de resuspender sedimentos. En general los requerimientos de área de este tipo de elementos son mayores que para otras clases de SUDS, por lo que deberán usarse en lugares donde las necesidades de espacio no sean apremiantes (por ejemplo, en parques). El diseño de la profundidad de estos sistemas es crítico dado que cuencos muy poco profundos generarán corrientes superficiales que pueden generar resuspención de sedimentos, mientras que por otro lado, profundidades muy grandes pueden generar estratificación térmica del agua o condiciones anóxicas que liberen contaminantes indeseables en el agua. Los diseñadores verificarán que ninguna de las dos condiciones antes descritas pueda desarrollarse. De todas maneras, la profundidad del sistema no deberá exceder en ningún caso 1.50 m.

Los diseños de ingeniería de los cuencos húmedos de detención deberán incluir una franja vegetada de 3 metros de ancho a lo largo de todo el perímetro. Esta franja deberá estar parcialmente sumergida con el fin de establecer un medio propicio para el desarrollo de vegetación que promueva la retención de sólidos transportados por la escorrentía y la remoción biológica de contaminantes solubles.

Estos SUDS deberán estar cercados, o contar con las medidas alternativas de protección necesarias, con el fin de prevenir el ingreso de niños dentro de la piscina permanente.






CAPITULO III






CONCLUSIONES

En l1a ciudad de Huancayo la gran mayoría de las construcciones que realizan uso del sistema de muros concreto no llegan a cumplir en su totalidad la Norma Técnica (E.050, E.0.60, E.070) del RNE, por lo que muchos de ellos no cumplen con su vida útil establecida en los proyectos

Los beneficios del uso de sistema de muros de concreto nos trae beneficios en el comportamiento por parte de la estructura ante efectos de sismo resistencia ya que nuestra región se ubica en la zona 2

La gran mayoría de los errores cometidos en la ejecución del sistema de muros de concreto, se da por la mala calidad de los materiales utilizados en la dicha ejecución, el desconocimiento por parte del personal del RNE y la no utilización de los lineamientos establecidos en las normas técnicas por parte del personal






RECOMENDACIONES

Cuando se esta la ejecución del proyecto se debe en lo posible tratar de cumplir en su totalidad el RNE para así evitar en lo futuro desastres en cuanto al comportamiento estructural de la obra.

Los beneficios establecidos y/o mencionados no llegan a superar en el alto costo que ocasiona el uso del sistema de muros de concreto ya que esto implicaría para su uso exclusivamente en sótanos, o en muchos de los casos mixtificando con otros sistemas para así reducir costos y obtener buen comportamiento sismo resistente.

Los errores cometidos se dan por parte del personal lo que se sugeriría llevar acabo especializaciones por parte de la entidad para así lograr minimizar dicho errores, la buena utilización de los ensayos para las materiales minimizarían y mejorarían el proceso constructivo del sistema de muros de concreto.

ANEXO






INTEGRANTES DELGRUPO EN EL PALACIO MUNICIPAL DEL DISTRITO DE EL TAMBO

VISTA PANORAMICA DELPALACIO MUNICIPAL DEL TAMBO






UBICACIÓN DE LOS MUROS DE CONCRETO ARMADO

EMPLAZAMIENTO DEL ACERO EN LOS MUROS DE CONCRETO ARMADO






MEDIDA DE LOS GANCHOS ANTISISMICOS

MEDICION DE LOS MUROS ESTRUCTURALES (e=25cm)






VISTA PANORAMICA DEL HOSPITAL REGIONAL DANIEL ALCIDES CARRION

VASEADO DEL CONTRAPISO

ARMADO DE LOSA






VERTIDO DE CONCRETO EN LA LOSA




Desague Pluvial

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