INFORME FINALcienpesos las tablas - Gobernación del … · ESTUDIO HIDRAULICO DE LA VIA CIEN PESOS...

______________________________________________________________________ JUAN M. CAICEDO REYES – INGENIERO HIDRAULICO Cra. 58 No. 68-78 TEL 3534327 Barranquilla

GOBERNACION DEL ATLANTICO SECRETARIA DE INFRAESTRUCTURA

ESTUDIO HIDRAULICO DE LAS VIAS HIBACHARO – PIOJO, AGUAS VIVAS – PIOJO Y CIEN PESOS – LAS TABLAS EN EL DEPARTAMENTO DEL

ATLANTICO

CONTRATO No. 0108*2008*000222*21*1

VIA CIEN PESOS - LAS TABLAS INFORME FINAL

JUAN M. CAICEDO REYES INGENIERO CONSULTOR

BARRANQUILLA, ABRIL DE 2009


INDICE 1. INTRODUCCIÓN 2.OBJETIVOS Y ALCANCE

3.RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN 3.1 INFORMACION DE OFICINA:

3.2. VISITAS DE CAMPO 4.CARACTERISTICAS DE LA ZONA DE ESTUDIO 4.1 GENERALIDADES 4.2 CLIMA 5.HIDROLOGIA 5.1 CARACTERÍSTICAS DE LAS CUENCAS DE DRENAJE 5.2 CALCULO DE CAUDALES DE LAS CUENCAS 5.3 CURVAS IDF 6.HIDRÁULICA 6.1 DRENAJE TRANSVERSAL 6.2 DRENAJE LONGITUDINAL 7.CONCLUSIONES ANEXO 1 SECCIONES TRANSVERSALES DE LAS OBRAS

ANEXO 2 REGISTRO FOTOGRAFICO

ANEXO 3 PLANOS


ESTUDIO HIDRAULICO DE LA VIA CIEN PESOS – LA TABLAS EN EL

DEPARTAMENTO DEL ATLANTICO

1. INTRODUCCIÓN La Gobernación del Atlántico contrató la presente consultaría para la elaboración del ESTUDIO HIDRAULICO DE LAS VIAS HIBACHARO – PIOJO, AGUAS VIVAS – PIOJO Y CIEN PESOS LAS TABLAS EN EL DEPARTAMENTO DEL ATLANTICO. El presenta Informe contiene el estudio relacionado con la Vía CIEN PESOS - LAS TABLAS la cual tiene una longitud de 3.5 Km., entre las dos poblaciones y desciende desde el corregimiento de Las Tablas en la cota 330 hasta la cota 120 en el corregimiento de Cien Pesos. El paisaje es montañoso en media ladera en la mayoría de su trayecto, la parte final de éste discurre por un filo para llegar a Las Tablas. En la actualidad la vía es una vía angosta de 4 metros de ancho con algunas obras de drenaje como alcantarillas, y dos puentes en la zona urbana de Cien Pesos.

2. OBJETIVOS Y ALCANCE

El objetivo principal es diseñar hidráulicamente las obras necesarias para el buen desempeño de la vía. Los objetivos secundarios incluyen elaborar un estudio hidrológico del sector, para el diseño hidráulico de las obras transversales y longitudinales de la vía.

3. RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN 3.1 INFORMACION DE OFICINA:

Para el estudio de la cuenca se cuenta con planos de la cuenca en escala 1:25000, 23-IV-B del IGAC e imágenes de satélite GOOGLE.

Adicionalmente se recibió de la Secretaría de Infraestructura de la Gobernación del Atlántico el levantamiento topográfico, el diseño geométrico en planta y perfil longitudinal y secciones transversales de la vía realizados para la Gobernación del Atlántico por el consultor Walter Pautt T.


Para la hidrología se recopiló la información de precipitación en 24 horas de la estación climatológica de Repelón, curvas IDF para dicha estación, y parámetros climatológicos principales. Para la clasificación de los suelos se adquirió el estudio general de suelos y tierras del Atlántico publicado por el IGAC., que cuenta con mapas de uso del suelo, clasificación de los suelos y zonificación de tierras. Adicionalmente se tendrá la información de perforaciones del estudio de Geotecnia realizado para esta vía por la Gobernación del Atlántico. 3.2. VISITAS DE CAMPO Se realizaron dos visitas de exploración de Campo una el día 17 de Marzo, en la cual se recopiló información directa sobre las estructuras y sitios de drenaje transversal y longitudinal, cuencas de drenaje, estabilidad de las obras y laderas, y coeficientes de escurrimiento. La segunda visita se realizo el 7 de abril para constatar información topográfica sobre las estructuras que en ese momento no habían sido entregadas a esta Consultoría.

4. CARACTERISTICAS DE LA ZONA DE ESTUDIO 4.1 GENERALIDADES La vía objeto del presente estudio hace parte del sistema vial de las poblaciones de Cien Pesos y Las Tablas en el municipio de Repelón. Esta vía da salida a la carretera de la Cordialidad comunicando el corregimiento de Cien Pesos con la cabecera municipal de Luruaco atravesando el corregimiento de Santa Cruz. La vía tiene una longitud aproximada de 3.5 Km y su altitud varía entre 120 y 330 m.s.n.m. En la actualidad la calzada se encuentra en regular estado y es muy angosta. La vía desciende de Las Tablas por un filo o divisoria de tal manera que no presenta cuencas aportantes hasta la mitad del tramo. A partir de ahí aumenta la pendiente e incluso tiene que hacer una curva en S para suavizar la pendiente, donde se observan algunas alcantarillas, ya en el final cruza un puente dentro de la zona urbana de Cien Pesos. Posteriormente se alargó el inicio del abscisado fuera de Cien Pesos en unos 500 metros, donde se aumentan las obras en otro ponton y otra alcantarilla. En la visita al sitio de las obras se pudo apreciar que el terreno está conformado por depósitos de tipo areno arcilloso en toda su extensión. La vegetación corresponde a la típica de la región, considerada como cálida semiárida, y está


conformada por pastos y rastrojos y algunos árboles y arbustos de mediana altura. 4.2 CLIMA El clima de la zona se caracteriza por tener dos periodos de invierno separados por un periodo de transición y un periodo seco de verano. La precipitación máxima en 24 horas, varía entre 40 mm y 160 mm siendo este último valor el máximo ocurrido en el año 1988. En la siguiente figura se presentan gráficamente la precipitación en 24 horas, en el periodo del registro disponible 1954 2004.

Precipitacion maxima en 24 h- Repelon

020406080

100120140160180

1957

1960

1964

1967

1970

1973

1976

1979

1982

1985

1988

1991

1994

1997

2000

año

mm

/24

h

Serie1

Figura No. 1 Valores precipitación Máxima en 24 h (Estación Repelón)

5. HIDROLOGIA

El estudio hidrológico tiene como objeto determinar los caudales de diseño para las obras longitudinales y transversales que se proyecten en la vía, basadas en la estimación de la intensidad de precipitación, el tipo de cobertura, pendiente del terreno y otras variables fisiográficas. Para el tamaño de las cuencas


involucradas en este estudio se utiliza la formula racional, apta para cuencas menores de 2 km2

5.1 CARACTERÍSTICAS DE LAS CUENCAS DE DRENAJE La zona de la vía está drenada por 5 cuencas: La primera cuenca corresponde al tramo entre el K0+000 y el K 0+060, por la margen izquierda con pendiente de 39% y 15 Ha. La segunda cuenca entre K0+060 y K0+500 corresponde al arroyo el Sastre con 303 Ha y pendiente del 10.8%. La tercera cuenca entre K0+500 y K0+850, es pequeña y se incluyó para colocar un punto bajo donde se requiere una alcantarilla. Esta cuenca tiene 9.72 Ha y 10% de pendiente. Una cuarta cuenca perteneciente al arroyo Cien Pesos que cruza la vía en la abscisa K0+877.7 dentro del casco urbano. Esta cuenca se encuentra entre el K0+850 y K1+000., tiene 300 Ha y 10% de pendiente. La quinta cuenca se genera por el ascenso en “S”, drena las aguas en este sector de la vía entre las abscisas K1+000 y K2+000, tiene 6.5 Ha y 25% de pendiente. En las tablas No. 1 y 4 se presentan las cuencas con sus características morfométricas. Teniendo en cuenta que la cobertura vegetal es de bosque tropical alto, con pastoreo que junto con el tipo de suelo arcilloso arenoso, descrito como LWf2 y LWfl2 en el mapa de suelos del Atlántico, son suelos “excesivamente drenados, afectados por erosión, con relieve quebrado a escarpado, con pendientes largas entre 7% y 70%, texturas gruesas y finas, saturación de base muy alta”, con lo cual podemos concluir que se puede utilizar para el diseño un coeficiente de escorrentía medio de 0.45. 5.2 CALCULO DE CAUDALES DE LAS CUENCAS Los caudales se calculan con la formula Racional:

Donde: C es el coeficiente de escorrentía que es una característica del suelo


I es la intensidad de precipitación en mm/h A es el área en hectárea (ha). Los tiempos de concentración definidos por el recorrido del agua y la pendiente varían entre menores de 20 min y 4.5 horas y fueron calculados con la fórmula del U.S Bureau of Reclamation (Ver tabla Nº 1 y 4)

385.02

871.060

⋅⋅=

SLTc

Donde: Tc = Tiempo de concentración de la cuenca en minutos L = Longitud de la cuenca en Km. H = Diferencia de cotas en metros

Tabla No. 1 Características morfométricas de las Cuencas Abscisa Cuenca

No Area (Ha)

Long (Km)

S (%)

Tc (min)

0+000 a 0+060 1 15.3 0.791 38 60 0+060 ponton 0+500 2 303 3.000 10.76 275 0+500 a 0+850 3 9.72 0.300 10 10 0+850 puente a K1+000 4 301 2.500 11 270 K1+000 a K2+000 5 6.5 0.200 25 20

5.3 CURVAS IDF Con la información de la precipitación de 24 horas se preparó una curva de Intensidad-Frecuencia-Duración (IDF), de acuerdo a la siguiente metodología:

- Ordenar las series parciales o anuales, tomando los mayores eventos de cada año, y asignándoles una frecuencia de ocurrencia, con la formula de California o una similar


Donde “n” es el numero de orden de la serie anual, y “T” el periodo de retorno asociado que es el inverso de la frecuencia.

- Posteriormente se calcula la precipitación máxima horaria P1 a partir de la P24. Para ello asumimos que toda la precipitación de 24 horas, en el régimen de la Costa Atlántica, cae en la tercera parte del tiempo es decir en 8 horas.

- Tomando una curva “S”, distribuimos la precipitación en 8 horas, y

tomamos la pendiente máxima horaria que corresponde a:

- Seguidamente se hace una grafica de Período de Retorno - “Tr” - Vs “K” donde K se calcula de la siguiente fórmula:

Donde los parámetros b y d se toman como 30 min, 10 min

- Del ploteo de los Puntos Tr v.s. K hacemos un ajuste exponencial cuyo coeficiente y exponente utilizamos para calcular la intensidad para tiempos cada 10 min, con la expresión:

La información hidrológica requerida del IDEAM (precipitación en 24/h estación Repelón) y la metodología utilizada se muestra calculada en las tablas siguientes:


Tabla No 2. Registros de Precipitación en 24 horas - Repelón I D E A M - INSTITUTO DE HIDROLOGIA, METEOROLOGIA Y ESTUDIOS AMBIENTALES

SISTEMA DE INFORMACION VALORES MAXIMOS MENSUALES DE PRECIPITACION (mms) NACIONAL AMBIENTAL EN 24 HORAS FECHA DE PROCESO : 2005/12/13 ESTACION : 2903507 REPELON LATITUD 1030 N TIPO EST CP DEPTO ATLANTICO FECHA-INSTALACION 1963-SEP LONGITUD 7508 W ENTIDAD 01 IDEAM MUNICIPIO REPELON FECHA-SUSPENSION ELEVACION 0010 m.s.n.m REGIONAL 02 ATLANTICO CORRIENTE CGA GUAJARO año e f m a m j jul a s o n d max ord1957 0 3.5 10 9 53.5 9 26.5 16 62 25 47 0 62 160.31958 0 0 30 6 88 33 5 37 35 27 15 18 88 108.31959 0 0 0 35 47 28 15 12 11.5 43.5 11 3.8 47 107.31960 5.8 5.5 5.5 67.5 47 24 49.3 53.4 27.5 15.7 108.3 108.3 1051961 0 18 3.3 40 48.5 15.5 39 1 48.5 101.81963 13.4 55.2 13.7 0 55.2 95.61964 1.7 0 3 42.5 7.1 22.8 37.4 22.3 25.3 54 15.9 0 54 94.51965 0 0 0 8.9 54.1 39.9 18.9 55 40 60 40 2 60 881966 23 43 33 34 37 15 43 881967 0 0 0 30 14 28 25 82 45 32 17 21 82 821968 0 5 56 38 18 69.1 29.2 0.3 69.1 821969 2.8 0 2.4 54.5 25.7 20.9 12.2 40.5 54 47 51 33 54.5 77.11970 1 32 13 38 43.2 49.4 49.4 76.7


1971 25.9 0 16 15 4.5 27.4 27.4 35 51.3 38.2 7.5 15.5 51.3 761972 1.5 0.8 6.8 31 10 82 6 15.3 26.9 29.3 35 2.1 82 72.31973 6.8 0 0 24 29.3 64.1 50.1 28.9 35.3 41.5 1.3 64.1 71.61974 1.1 0 44 17.6 20 43 38 23 27 42 56 7 56 70.91975 0 2 2.1 1.4 22 68 45 30 72.3 50.2 46.9 36.6 72.3 69.81976 8 0 0 44.1 33 42.5 6 55.7 44 5.5 55.7 69.31977 0 0 0 2 42.1 5.7 34.5 59.5 40 44.5 49.7 2.2 59.5 69.11978 0 20.5 26 81 35.2 11.8 36.1 19.6 57.5 95.6 64.1 65.2 95.6 68.31979 0 1.7 0 51 38.8 94.5 23.7 23.8 33 35 66.2 18.5 94.5 671980 1.1 0.5 0 25.7 26.4 58.7 26.9 71.6 43.8 22 18.2 10.4 71.6 671981 25 0 2.2 69.3 49.6 10.4 18.7 34.6 14.4 41.2 48.2 5.3 69.3 64.11982 3 12.5 13 16.1 32.3 25.8 6.9 67 52.2 17.5 6.2 17 67 621983 0 0 35 27.2 19.2 68.3 10 31.2 57.5 49.5 34.5 34.6 68.3 601984 0 1.5 0 9.8 78 19.2 12 34.2 21.5 101.8 56.4 0 101.8 601985 0 0 0 12 60.5 41 28 31.7 33.5 105 20.8 39.6 105 59.51986 0 27 6.5 40.4 42.8 34.1 5.4 65 19.2 67 3.5 9.5 67 561987 0 0 .9 1 0 32 25 21.5 28 30 17 16.5 32 55.71988 0 .3 1 0 22 31 32 7.8 26.5 39.7 160.3 36.2 3 160.3 55.51989 0.3 0 23.7 69.8 25.2 33.6 12.5 20.8 21.4 41.8 21.8 34.5 69.8 55.21990 0 0 0 2.7 65.2 34.2 23.5 27 17.8 44.1 88 18.7 88 54.51991 0 13.8 10.5 23.2 50.5 15.2 5.5 17.5 40.5 49 9.8 .8 1 50.5 541992 0 0 0.5 19.2 47 44.5 25.3 18.5 36 51.5 60 5.1 60 541993 60.7 0 28.7 71.8 77.1 50.2 10.1 23.3 31 56.2 40.3 3.3 77.1 51.51994 0.1 20 26 37.7 29 21 16.2 16.3 34.3 22.5 35.2 0 37.7 51.31995 2.7 0 6.9 11.3 76.7 51.3 58 52.7 19.8 34.5 10.1 0.1 76.7 50.51996 3.5 3 15.7 3.7 20.8 43.5 34.7 54 43.3 42.9 32 51.5 54 49.41997 3.7 0 0 22.2 17.7 41.2 4.5 12.1 51.5 0 51.5 48.51998 0 .0 3 20 35 76 49 47 47 28 76 471999 .0 3 18 55.5 23 55 26.4 27 39.5 53 30 32.8 12.2 55.5 432000 13.2 43 0.3 20.2 18 13.9 20.1 21.8 107.3 6.8 107.3 38.92001 0 .0 3 11.7 51 18 6.4 3 63.4 25.2 20.8 70.9 36 34.5 70.9 37.72002 1 0 2.5 20 16.8 29.8 17 38.9 35 20.4 6 38.9 32


Tabla No. 3 Parámetros de las curvas IDF

año Nº orden i p24 f=i/1+n T = 1/f

P1 mm/h K

Tr años

d min

I mm/h

i [mm/h] = K/(d+b)n/

Tr 1988 1 160.3 0.02173913 48 534.33 73.46567 48 10 21.0628697 1960 2 108.3 0.04347826 23 361 99.26802 48 20 17.1977611 2000 3 107.3 0.06521739 15.3 357.67 147.5271 48 30 14.893698 1985 4 105 0.08695652 11.5 350 192.4865 48 40 13.3213284 1984 5 101.8 0.10869565 9.2 339.33 233.2753 48 50 12.1606535 1978 6 95.6 0.13043478 7.67 318.67 262.8815 48 60 11.2585774 1979 7 94.5 0.15217391 6.57 315 303.1662 48 70 10.5314348 1958 8 88 0.17391304 5.75 293.33 322.644 48 80 9.92913198 1990 9 88 0.19565217 5.11 293.33 362.9745 48 90 9.41960167 1967 10 82 0.2173913 4.6 273.33 375.8069 1972 11 82 0.23913043 4.18 273.33 413.3876 1993 12 77.1 0.26086957 3.83 257 424.0202 23 10 57.9457161 1995 13 76.7 0.2826087 3.54 255.67 456.972 23 20 47.3124791 1998 14 76 0.30434783 3.29 253.33 487.6324 23 30 40.9738088 1975 15 72.3 0.32608696 3.07 241 497.0276 23 40 36.6480887 1980 16 71.6 0.34782609 2.88 238.67 525.0298 23 50 33.4549748 2001 17 70.9 0.36956522 2.71 236.33 552.3903 23 60 30.9732881 1989 18 69.8 0.39130435 2.56 232.67 575.8095 23 70 28.972858 1981 19 69.3 0.41304348 2.42 231 603.4451 23 80 27.3158725 1968 20 69.1 0.43478261 2.3 230.33 633.3721 23 90 25.914112 1983 21 68.3 0.45652174 2.19 227.67 657.3413


1982 22 67 0.47826087 2.09 223.33 675.5358 15 10 108.15603 1986 23 67 0.5 2 223.33 706.242 15 20 88.3090285 1957 24 62 0.52173913 1.92 206.67 681.9521 15 30 76.477862 1973 25 64.1 0.54347826 1.84 213.67 734.4275 15 40 68.4038793 1965 26 60 0.56521739 1.77 200 714.9497 15 50 62.4439129 1992 27 60 0.58695652 1.7 200 742.4478 15 60 57.8118296 1977 28 59.5 0.60869565 1.64 198.33 763.5296 15 70 54.0780149 1974 29 56 0.63043478 1.59 186.67 744.281 15 80 50.9852414 1976 30 55.7 0.65217391 1.53 185.67 765.8212 15 90 48.3688469 1999 31 55.5 0.67391304 1.48 185 788.5071 1963 32 55.2 0.69565217 1.44 184 809.5431 9.2 10 220.807462 1969 33 54.5 0.7173913 1.39 181.67 824.2545 9.2 20 180.288538 1964 34 54 0.73913043 1.35 180 841.4408 9.2 30 156.134454 1996 35 54 0.76086957 1.31 180 866.1891 9.2 40 139.650901 1997 36 51.5 0.7826087 1.28 171.67 849.6903 9.2 50 127.483248 1971 37 51.3 0.80434783 1.24 171 869.9013 9.2 60 118.026553 1991 38 50.5 0.82608696 1.21 168.33 879.4798 9.2 70 110.403731 1970 39 49.4 0.84782609 1.18 164.67 882.9629 9.2 80 104.089636 1961 40 48.5 0.86956522 1.15 161.67 889.1042 9.2 90 98.7480992 1959 41 47 0.89130435 1.12 156.67 883.1462 1966 42 43 0.91304348 1.1 143.33 827.6918 2002 43 38.9 0.93478261 1.07 129.67 766.6003 1994 44 37.7 0.95652174 1.05 125.67 760.2299 1987 45 32 0.97826087 1.02 106.67 659.9536


Curva IDF Repelon

0

50

100

150

200

250

0 20 40 60 80 100

t min

I mm

/h

9 años15 años22 aós50 años

Figura 2 Curvas desarrolladas para la estación de Repelón


Para las cinco cuencas de la vía Cien Pesos - Las Tablas, los tiempos de concentración varían de 10 a 60 minutos para los box, y 270 min. para los puentes las intensidades de diseño para 23 años varía de 49 mm/h a 155 mm/h Para la obtención de los caudales de diseño del sistema de drenaje de la vía se empleó la fórmula Racional:

Donde: Q en m3/s Área en hectáreas Intensidad en mm/h. Para la aplicación de esta fórmula, como se explicó anteriormente, se estimó la intensidad de diseño a partir de las curvas de Intensidad – Duración – Frecuencia (IDF) para la estación de Repelón. Otra variable de la fórmula racional es el coeficiente de escorrentía, el cual estima la proporción de la lluvia total de tormenta que alcanzará los drenajes y depende del tipo de suelo, la pendiente del terreno, la cobertura vegetal y el estado de humedad antecedente. Por observación de las imágenes de la zona, de los planos de cobertura vegetal y tipo de suelo y de acuerdo con las características observadas en el sitio, para este estudio se ha seleccionado un coeficiente de escorrentía de 0.45

A continuación se presentan los caudales y las características de las cuencas.

Tabla No. 4 Características y caudales de las Cuencas Abscisa Cuenca

No Área(Ha)

Long (Km)

S (%)

Coef. escorren

Tc (min)

I (mm/h)

Caudal(m3/s)

0+000 a 0+060 1 15.3 0.791 38 0.45 60 130 3.5 0+060 a 0+500 pontón 2 302 3.000 10.76 0.45 275 49 18.50+500 a 0+850 3 9.72 0.300 10 0.45 54 65 0.80+850 a K1+000 puente 4 301 2.500 11 0.45 270 50 18.81K1+000 a K2+000 5 6.5 0.200 25 0.45 20 155 1.25


6. HIDRÁULICA El diseño hidráulico se realizó en flujo permanente con la ecuación de Manning con una rugosidad de 0.015, para los caudales asignados en la hidrología Las estructuras se analizan separadamente según sean transversales o longitudinales a la vía. Las transversales corresponden a corrientes naturales o a la necesidad de hacer descoles de cunetas. Las estructuras longitudinales son las cunetas que recogen el agua de la vía y de los cortes o canales. Son obras de canalización y evacuación rápida de la escorrentía de la vía. Las cunetas longitudinales deben proyectarse para recoger las aguas de escorrentía procedentes de la calzada y de los cortes 6.1 DRENAJE TRANSVERSAL Con base en las observaciones realizadas durante las visitas al sitio del proyecto, y la información cartográfica e hidrológica del sector, se evaluó el número y localización de las obras de drenaje transversal requeridas para la vía, determinándose su correspondencia con las estructuras existentes. Los resultados obtenidos se presentan en la siguiente tabla.

Tabla No. 5 Listado de Alcantarillas Propuestas

AbscisaSección

Hidráulica Cota Batea

Izq Cota Batea

Der Long (m)

Pendiente (m/m)

0+052.8 Box 2x1 103.42 101.5 20 0.096

0+194 Pontón 4.5x3.7 7.8

0+660 Box1x1 112.78 112.49 9.0 0.032 0+887 Puente 6x4 4.6 1+335.4 Box 1x1 153.60 154.29 8.6 0.08 1+538.2 Box 1x1 163.06 163.54 6 0.08 1+659 Box 1x1 177.48 177.6 7 0.0171 2+971.8 Box 1x1 290.18 290.2 6.6 0.003

En la tabla 6 se muestran las estructuras propuestas con el caudal asignado, las velocidades y altura de la lámina de agua, calculadas con flujo uniforme. Los pontones si se encuentran estructuralmente bien no se rediseñan ya que tienen suficiente capacidad. En la última columna se muestra la cuenca a la cual pertenece cada estructura. El caudal de la cuenca se ha repartido entre el número de estructuras pertenecientes a dicha cuenca.


Los arroyos con puentes no se calculan por que no se hicieron levantamientos con secciones transversales que permitan su cálculo exacto. Un análisis preliminar permite valorar que la capacidad de las estructuras es suficiente.

Tabla No. 6 Características hidráulicas de las Obras Propuestas Abscisa Sección Pendiente

(%) Coef de fricción

Caudal (m3/s)

Vel (m/s)

Lámina (m)

Cuenca aportante

0+052.8 Box 2x1 0.096 0.015 3.5 7.04 0.25 1 0+194 Pontón 4.5x3.7 0.01 0.025 18.5 1.15 2 0+660 Box 2x2 0.032 0.015 0.8 0.56 3 0+887 Puente 6x4 0.01 0.025 18.81 1.55 4 1+335.4 Box 1x1 0.08 0.015 0.32 4.18 0.11 5 1+538.2 Box 1x1 0.08 0.015 0.32 4.18 0.11 5 1+659 Box 1x1 0.0171 0.015 0.32 2.3 0.18 5 2+971.8 Box 1x1 0.003 0.015 0.32 1.25 0.335 5

6.2 DRENAJE LONGITUDINAL Las obras longitudinales son cunetas y bordillos. Las cunetas se localizarán en donde aparezca corte en el talud, los bordillos se colocan en donde se requiera relleno en la banca. Las cunetas se diseñan con sección triangular de 0.6 m de ancho por 0.3 de profundidad. Con bombeo único y se colocan donde haya corte. Cada vez que se llene la cuneta se descola hacia la estructura más cercana, En caso de no existir estructura se podrá continuar con una sección más grande o colocar un box adicional para descolar. Los bordillos se diseñan en los terraplenes dependiendo la pendiente transversal o el bombeo. El agua acumulada en los bordillos se elimina por medio de lavaderos o interrupciones en el bordillo cada 20 m. Los lavaderos son estructuras de descole para proteger el terraplén. En el siguiente cuadro se presentan las abscisas entre las cuales se requiere la cuneta. En el cuadro se indica su pendiente, área aferente, la longitud y el caudal calculado con la formula racional. Este caudal se compara con la capacidad de la cuneta de acuerdo a sus características hidráulicas para comprobar si cabe el agua o se requiere una sección mayor incluyendo un borde libre.


Los caudales comparados se encuentran en subrayados. Los caudales que no se encuentren subrayados, es porque su caudal se le adiciona al siguiente tramo de cuenca.

Tabla No. 7 Cunetas Izquierdas

So Area (m2) Entrega Abscisa

( %) Long (m) CIA Qcuenca

(m3/s) Qcuneta

(m3/s) (A*R2/3)/n S1/2

0+000 -0.5 0+052.8 0+052.8

332.2 52.8 21676.05 0.0060 0.113 1.592 0.071

0+052.8

0+052.8 -0.5 0+133.6

311.1 80.8 20299.275 0.0056 0.113 1.592 0.071

0+133.6 0+180.

0+180. 5.05 432.06 46.4 28191.915 0.0135 0.358 1.592 0.225

0+193.

0+0. 0+193.

0+495. 5.05 201.44 495.0 13143.96 0.0037 0.358 1.592 0.225

0+495. 0+508.7

-2.04 263.68 13.7 17205.12 0.0048 0.227 1.592 0.143

0+508.7 0+550.

0+550. -6.68 298.74 41.3 19492.785 0.0102 0.411 1.592 0.258

0+560. 0+604.

-3.01 208.88 44.0 13629.42 0.0038 0.276 1.592 0.173

0+604. 0+630.

0+630. -4.5 321.27 26.0 20962.8675 0.0096 0.338 1.592 0.212

0+640. 0+660. 0+660.

-4.5 702.37 20.0 45829.6425 0.0127 0.000 1.592 0.000

0+660.

0+660. 0+717.

1.61 317.94 57.0 20745.585 0.0294 0.202 1.592 0.127

0+717. 0+774.

5.74 560.62 57.0 36580.455 0.0236 0.381 1.592 0.240

0+774. 0+864.

1.85 311.1 90.0 20299.275 0.0135 0.217 1.592 0.136

0+864.

0+660.

0+887.8 3.56 432.06 23.8 28191.915 0.0078 0.300 1.592 0.189

0+887.8

0+900. 0+925.

1.23 208.88 25.0 13629.42 0.0815 0.177 1.592 0.111

0+925. 0+967.

7.62 321.27 42.0 20962.8675 0.0778 0.439 1.592 0.276

0+967.

0+887.8

1+026. 4.62 441.23 59.0 28790.2575 0.0719 0.342 1.592 0.215


1+026. 1+146.

13.54 1359.52 120.0 88708.68 0.0639 0.586 1.592 0.368

1+146. 1+200.

9.33 702.37 54.0 45829.6425 0.0393 0.486 1.592 0.305

1+200. 1+240.

5.7 323.77 40.0 21125.9925 0.0266 0.380 1.592 0.239

1+240. 1+268.

8.11 317.94 28.0 20745.585 0.0207 0.453 1.592 0.285

1+268. 1+317.

7.63 560.62 49.0 36580.455 0.0149 0.440 1.592 0.276

1+317.

1+335.4 1.24 263.68 18.4 17205.12 0.0048 0.177 1.592 0.111

1+335.4

1+335.4 1+481.

1.24 1507.13 145.6 98340.2325 0.0367 0.177 1.592 0.111

1+481. 1+335.4

1+538.2 12 517.5 57.2 33766.875 0.0094 0.551 1.592 0.346

1+538.2

1+538.2 1+538.2 1+660.

12 298.74 121.8 19492.785 0.0054 0.551 1.592 0.346

1+660.

1+660. 1+695.

6.44 1686.79 35.0 110063.048 0.0785 0.404 1.592 0.254

1+695. 1+803.

12 848.12 108.0 55339.83 0.0479 0.551 1.592 0.346

1+803. 1+843.

1.17 368.39 40.0 24037.4475 0.0325 0.172 1.592 0.108

1+843. 1+902.

7.89 550.21 59.0 35901.2025 0.0258 0.447 1.592 0.281

1+902. 1+958.

5.6 573.15 56.0 37398.0375 0.0159 0.377 1.592 0.237

1+958.

1+660.

1+992. 8.7 302.06 34.0 19709.415 0.0055 0.470 1.592 0.295

1+992. 2+061. 2+061.

-1.45 622.99 69.0 40650.0975 0.0113 0.192 1.592 0.120

2+061. 2+185.5

11.86 1380.17 124.5 90056.0925 0.1275 0.548 1.592 0.344

2+185.5 2+247.

4.91 618.93 61.5 40385.1825 0.1025 0.353 1.592 0.222

2+247. 2+606.

13.43 4529.12 359.0 295525.08 0.0913 0.583 1.592 0.366

2+606.

2+061.

2+650. 9.09 508.78 44.0 33197.895 0.0092 0.000 1.592 0.000

2+710. 2+710. 2+802.

9.09 201.44 92.0 13143.96 0.0138 0.480 1.592 0.301


2+802. 2+875.

3.19 263.68 73.0 17205.12 0.0102 0.284 1.592 0.179

2+875.

2+971.8 14 298.74 96.8 19492.785 0.0054 0.596 1.592 0.374

2+971.8

2+971.8 3+202.

14 321.27 230.2 20962.8675 0.0186 0.596 1.592 0.374

3+202. 2+971.8

3+240. 6.26 702.37 38.0 45829.6425 0.0127 0.398 1.592 0.250

3+250. 3+250. 3+283.

6.26 323.77 33.0 21125.9925 0.0059 0.398 1.592 0.250

3+283. 3+355. 3+355.

-2.13 332.4 72.0 21689.1 0.0060 0.232 1.592 0.146

3+355. 3+411.

0.73 104.2 56.0 6799.05 0.0301 0.136 1.592 0.085

3+411. 3+454.

8.83 204.3 43.0 13330.575 0.0282 0.473 1.592 0.297

3+454. 3+495.

0.3 124.4 41.0 8117.1 0.0245 0.087 1.592 0.055

3+495. 3+531.

2.78 321.5 36.0 20977.875 0.0222 0.265 1.592 0.167

3+531. 3+563.

1.81 502.3 32.0 32775.075 0.0164 0.214 1.592 0.135

3+563.

3+355.

3+587.7 4.91 403.2 24.7 26308.8 0.0073 0.353 1.592 0.222

Tabla No. 8 Cunetas Derechas

So Entrega Abscisa

( %) Area (m2) Long

(m) CIA Qcuenca (m3/s)

Qcuneta (m3/s) (A*R2/3)/n S1/2

0+000 0+052.8 0+052.8

-0.5 332.2 52.8 21676.05 0.0060 0.113 1.592 0.071

0+052.8

0+052.8 0+133.6

-0.5 212.6 80.8 13872.15 0.0039 0.113 1.592 0.071

0+133.6 0+193.

0+193. 5.05 311.1 59.4 20299.275 0.0095 0.000 1.592 0.000

0+193.

0+193. 0+193.

0+495. 5.05 432.06 302 28191.915 0.0078 0.358 1.592 0.225

0+495. 0+660. 0+508.7

-2.04 172.33 13.72 11244.5325 0.0110 0.227 1.592 0.143


0+495. 0+550.

-6.68 201.44 55 13143.96 0.0146 0.411 1.592 0.258

0+550. 0+604.

-3.01 263.68 54 17205.12 0.0194 0.276 1.592 0.173

0+604.

0+660. -4.5 298.74 56 19492.785 0.0248 0.338 1.592 0.212

0+660.

0+660. 0+717.

1.61 173.09 57 11294.1225 0.0129 0.202 1.592 0.127

0+717. 0+774.

5.74 101.33 57 6611.7825 0.0097 0.381 1.592 0.240

0+774. 0+864.

1.85 263.68 90 17205.12 0.0079 0.217 1.592 0.136

0+864.

0+660.

0+887.8 3.56 172.33 23.8 11244.5325 0.0031 0.300 1.592 0.189

0+887.8

0+887.8 0+925.

1.23 208.88 37.2 13629.42 0.0815 0.177 1.592 0.111

0+925. 0+967.

7.62 321.27 42 20962.8675 0.0778 0.439 1.592 0.276

0+967. 1+026.

4.62 441.23 59 28790.2575 0.0719 0.342 1.592 0.215

1+026. 1+146.

13.54 1359.52 120 88708.68 0.0639 0.586 1.592 0.368

1+146. 1+200.

9.33 702.37 54 45829.6425 0.0393 0.486 1.592 0.305

1+200. 1+240.

5.7 323.77 40 21125.9925 0.0266 0.380 1.592 0.239

1+240. 1+268.

8.11 317.94 28 20745.585 0.0207 0.453 1.592 0.285

1+268. 1+317.

7.63 560.62 49 36580.455 0.0149 0.440 1.592 0.276

1+317.

0+887.8

1+335.4 1.24 263.68 18.4 17205.12 0.0048 0.177 1.592 0.111

1+335.4

1+335.4 1+481.

1.24 1507.13 145.6 98340.2325 0.0273 0.177 1.592 0.111

1+481. 1+335.4

1+538.2 12 517.5 57.18 33766.875 0.0094 0.551 1.592 0.346

1+538.2

1+538.2 1+538.2 1+660.

12 298.74 121.8 19492.785 0.0054 0.551 1.592 0.346

1+660.


1+660. 1+695.

6.44 1686.79 35 110063.048 0.0785 0.404 1.592 0.254

1+695. 1+803.

12 848.12 108 55339.83 0.0479 0.551 1.592 0.346

1+803. 1+843.

1.17 368.39 40 24037.4475 0.0325 0.172 1.592 0.108

1+843. 1+902.

7.89 550.21 59 35901.2025 0.0258 0.447 1.592 0.281

1+902. 1+958.

5.6 573.15 56 37398.0375 0.0159 0.377 1.592 0.237

1+958.

1+660.

1+992. 8.7 302.06 34 19709.415 0.0055 0.470 1.592 0.295

1+992. 2+061. 2+061.

-1.45 622.99 69 40650.0975 0.0113 0.192 1.592 0.120

2+061. 2+185.5

11.86 1380.17 124.5 90056.0925 0.0250 0.548 1.592 0.344

2+185.5 2+247.

4.91 618.93 61.5 40385.1825 0.1025 0.353 1.592 0.222

2+247. 2+606.

13.43 4529.12 359 295525.08 0.0913 0.583 1.592 0.366

2+606.

2+061.

2+690. 9.09 508.78 84 33197.895 0.0092 0.000 1.592 0.000

2+710. 2+802.

9.09 368.39 92 24037.4475 0.0162 0.480 1.592 0.301

2+802. 2+875.

3.19 321.4 73 20971.35 0.0095 0.284 1.592 0.179

2+875.

2+710.

2+971.8 14 204.5 96.8 13343.625 0.0037 0.596 1.592 0.374

2+971.8

2+971.8 3+202.

14 502.3 230.2 32775.075 0.0164 0.596 1.592 0.374

3+202. 2+971.8

3+283. 6.26 403.2 81 26308.8 0.0073 0.398 1.592 0.250

3+283. 3+355. 3+355.

-2.13 332.4 72 21689.1 0.0060 0.232 1.592 0.146

3+355. 3+411.

0.73 104.2 56 6799.05 0.0301 0.136 1.592 0.085

3+411. 3+454.

8.83 204.3 43 13330.575 0.0282 0.473 1.592 0.297

3+454. 3+495.

0.3 124.4 41 8117.1 0.0245 0.087 1.592 0.055

3+495. 3+531.

2.78 321.5 36 20977.875 0.0222 0.265 1.592 0.167

3+531. 3+563.

1.81 502.3 32 32775.075 0.0164 0.214 1.592 0.135

3+563.

3+355.

3+587.7 4.91 403.2 24.73 26308.8 0.0073 0.353 1.592 0.222


7. CONCLUSIONES

La vía Cien Pesos - Las Tablas es una vía de 4 m de ancho en promedio que se encuentra en regular estado. El diseño geométrico conserva el alineamiento horizontal y ajustando el perfil vertical para cumplir con las pendientes máximas. Es una vía de fuertes pendientes en un tramo donde tiene que hacer curva en S para ascender de la cota 120 a la 330 en 3.5 Km. Las cuencas se dibujaron en los planos 1:25.000 del Instituto A. Codazzi y en imágenes oblicuas de Google, de acuerdo a las divisorias de la topografía. Las estructuras se encuentran asignadas a las cuencas identificadas. Debido a la falta de resolución de los planos 1:25000 las cuencas se definieron en las imágenes de Google. La parte alta de la vía desciende por un filo o divisoria sin cuencas transversales los cortes diseñados en el trazado geométrico, hacen necesario diseñar cunetas a ambos lados de la vía, en este sector. La mayoría de las obras transversales se presentan en el sector bajo, donde se respetaron las localizaciones de las estructuras existentes reemplazándolas por box culvert diseñándolas de acuerdo al caudal esperado, respetando una altura mínima de 1 m, para facilitar la limpieza. El ancho se moduló en 1 o 2 m según el caudal de diseño. Existen dos puentes o pontones que no se justifica rehacerlos si estructuralmente se encuentran en buen estado, ya que su capacidad hidráulica es suficiente. Se diseñó una estructura adicional en el K0+660 en un punto bajo la cual debe descolar hacia el arroyo con un canal de 12 m de largo.


ANEXO 1 SECCIONES TRANSVERSALES DE LAS OBRAS


ANEXO 2 REGISTRO FOTOGRAFICO


Foto 1: Punto bajo K0+660 descarga al arroyo

Foto 2: Alcantarilla K1+245 aguas abajo


Foto 3: Alcantarilla K1+245 aguas arriba

Foto 4: Alcantarilla K1+343 aguas arriba


Foto 5: alcantarilla K1+343 aguas abajo



Foto 6: alcantarilla K1+667 aguas arriba



Foto 8: alcantarilla K2+981 alcantarilla con muro aguas abajo


ANEXO 3 PLANOS


Barranquilla, abril 13 de 2009 Señores SECRETARIA DE INFRAESTRUCTURA GOBERNACION DEL ATLANTICO Att. Ing. Mercedes Muñoz Ciudad Ref. Contrato No. 0108*2008*000222*21*1 “Estudio Hidrológico de las Vías Hibácharo – Piojó, Aguas Vivas – Piojó y Cien Pesos – Las Tablas” Cordial saludo, Adjunto entrego para su revisión y aprobación el Informe Final del proyecto VIA CIEN PESOS – LAS TABLAS Correspondiente al Contrato de la referencia “ESTUDIO HIDROLOGICO DE LAS VIAS HIBACHARO – PIOJO, AGUAS VIVAS – PIOJO Y CIEN PESOS – LAS TABLAS Atentamente, JUAN M. CAICEDO REYES Ing. Consultor

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