Informe técnico tanque de retención

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  • 7/24/2019 Informe tcnico tanque de retencin

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    AUTOR DEL DOCUMENTO

    Andrs Sebastin de Simn Burstrm

    INFORME TCNICO.DIMENSIONAMIENTO DEL DEPSITO DE RETENCIN

    EN LA DESCARGA DEL COLECTOR PA-1 DE LAS OBRASDE RENOVACIN DE COLECTORES EN LA URBANIZACIN

    MOLINO DE LA HOZ, ZONA DE POLICA,CAUCES DEL ARROYO DE LA TORRE Y RO GUADARRAMA.

    COLECTOR A.

    EQUIPO REDACTOR

    TTULO DEL DOCUMENTO

    Tlf. 91 4477482

    C/ Rodrguez San Pedro n2oficina 701

    28015 - Madrid

    Fax 91 4453924

    [email protected]

    FECHA REDACCIN

    FEBRERO DE 2013

    PROMOTOR

    PLAN REGIONAL DE INVERSIN

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    INFORMETCNICO.DIMENSIONAMIENTODELDEPSITODERETENCINEN LADESCARGADELCOLECTORPA1,ENLASOBRASDEEJECUCINDERENOVACINDECOLECTORESENLAURBANIZACINMOLINODELAHOZ,ZONADEPOLICA,CAUCESDELARROYODELATORREYROGUADARRAMA.COLECTORA.

    NDICEGENERAL.

    NDICEGENERAL

    MEMORIA

    1. ANTECEDENTES............................................................................................. 1

    2. OBJETODELINFORME................................................................................... 2

    2.1 JUSTIFICACINDELAREDPROYECTADA......................................................2

    2.2 OBJETODELINFORMETCNICO...................................................................3

    3. HIDROLOGA................................................................................................. 6

    3.1 CUENCASVERTIENTES.APORTES.................................................................6

    3.2 GEOMETRADELAREDDECOLECTORES......................................................7

    3.3 MODELOHIDROLGICO............................................................................... 8

    3.4 ECUACININTENSIDADDURACINFRECUENCIA(IDF)...............................8

    3.5 OBTENCINDELAPRECIPITACINMEDIAMXIMADIARIA......................10

    3.5.1 ESTACIONESPLUVIOMTRICASSELECCIONADAS............................10

    3.5.2 OBTENCINDELAPRECIPITACINMXIMADIARIA......................12

    3.5.3 HOMOGENEIDAD.TESTDECALIDADKOLMOGROVSMIRNOV..17

    3.5.4 PRECIPITACINMEDIAMXIMADIARIA........................................18

    3.6 PERIODODERETORNO............................................................................... 19

    3.7 MODELOLLUVIAESCORRENTA:MTODODELHIDROGRAMAUNITARIO.20

    3.8 MODELODEINFILTRACINDELSCS...........................................................25

    3.9 HIETOGRAMASDEPROYECTO....................................................................31

    3.9.1 DURACINDELATORMENTADEPROYECTO..................................31

    3.9.2 PRECIPITACINTOTALDEPROYECTO.............................................32

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    NDICEGENERAL.

    3.9.3 HIETOGRAMAN1.PATRONESDEPRECIPITACIN.........................33

    3.9.4 HIETOGRAMASN2YN3.BLOQUESALTERNADOS.......................36

    3.10 HIDROGRAMASUNITARIOS.....................................................................39

    3.11 CAUDALDEAGUASRESIDUALES..............................................................42

    3.12 HIDROGRAMAAPORTEAP1....................................................................44

    3.13 HIDROGRAMASCUENCASVERTIENTESAP3,AP4YAP5..........................46

    3.14 HIDROGRAMASDEENTRADAALTANQUE.MDELOSWMM5.0...........49

    4. CLCULOSHIDRULICOS.............................................................................. 52

    4.1 CAUDALESDEDISEO................................................................................ 52

    4.2 DILUCIONESEXIGIDAS................................................................................ 55

    4.3 METODOLOGACLCULODEDEPSITOS...................................................56

    4.4 TIPOLOGADELDEPSITODERETENCIN.................................................58

    4.5 DIMENSIONAMIENTODELTANQUEDERETENCIN..................................61

    4.5.1 DIMENSIONAMIENTO.....................................................................61

    4.5.2 COMPROBACINDEDILUCINPRIMERLAVADO...........................63

    4.6 DIMENSIONESDELDEPSITODERETENCIN............................................65

    4.7 COLECTORDEALIVIO.................................................................................. 66

    4.8 DISEODELCANALPRINCIPAL...................................................................66

    4.9 CALADOMXIMODECLCULO..................................................................67

    4.10 VLVULAVRTICEYBY PASS................................................................69

    4.11 ALIVIADERO............................................................................................. 72

    4.12 SISTEMADELIMPIEZA............................................................................. 72

    5. CONCLUSIONES........................................................................................... 74

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    NDICEGENERAL.

    APNDICES

    APNDICEN1:IMPRESODESOLICITUDREMITIDOALAEMET.

    APNDICEN2:SERIESPLUVIOMTRICASSELECCIONADAS.

    APNDICEN3:TESTDECALIDADKOLMOGROVSMIRNOV.

    APNDICEN4:PLANODELOCALIZACINDEPLUVIMETROSEISOYETAS.

    APNDICEN5:LISTADOSDECLCULOHIDRULICODEPSITOSDERETENCIN.

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    MEMORIA.Pgina1.

    INFORME

    TCNICO

    1. ANTECEDENTES.

    Con fechade diciembrede2.007 el Excmo.Ayuntamiento de lasRozasde

    MadridapruebaelproyectoredactadoporlaempresaITERINGENIERACIVIL,S.L.P.

    PROYECTO DE EJECUCIN DE RENOVACIN DE COLECTORES EN LA

    URBANIZACIN

    MOLINO

    DE

    LA

    HOZ,

    ZONA

    DE

    POLICA,

    CAUCES

    DEL

    ARROYO

    DE

    LA

    TORREYROGUADARRAMA.COLECTORA.

    En febrero de 2010 laOficina de Supervisin de Proyectos de laDireccin

    General de Cooperacin con la Administracin Local (Comunidad de Madrid)

    solicitaunaseriedemodificacionesenelcitadoproyecto,conelfindeadaptarloa

    loscriteriosestablecidosporlaComunidaddeMadrid.

    Confechade22denoviembrede2012seadjudicaaITERINGENIERACIVIL,

    S.L.P. ladireccin facultativade laobradeRENOVACINDECOLECTORESENLA

    URBANIZACINMOLINODELAHOZ,ZONADEPOLICA,CAUCESDELARROYODELA

    TORREYROGUADARRAMA.COLECTORA.,asuvezredactordelcitadoproyecto.

    Confechade16denoviembrede2012elExcmo.AyuntamientodelasRozas

    de Madrid recibe el Informe sobre autorizacin de conexin del saneamiento

    procedente de la urbanizacinMolino de la Hoz,Madrid, firmado por Antonio

    Lastra

    de

    la

    Rubia,

    jefe

    del

    Departamento

    de

    Tecnologa

    del

    Alcantarillado

    del

    Canal

    de ISABEL IIGestin. Enl seestudian condetalle los criterios adoptadosenel

    diseode lasobrasdelcolectorA,recomendandomodificarciertoselementosde

    la red, con el fin de adaptarlos a lo prescrito en elmarco normativo del CYII,

    NormasparaRedesdeSaneamiento,demarzode2.006.

    En el informe redactadopor elCYII la viabilidad del proyecto se considera

    positiva, si bien, se informa negativamente por el hecho de no incluir en el

    proyectovigenteunainfraestructurareguladoradecaudalenlaconexinentreel

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    MEMORIA.Pgina2.

    colector PA1, y el emisario del CYII (en adelante denominado colector A1). El

    dimensionamientodedichainstalacineselobjetivodelpresenteinformetcnico.

    2. OBJETODELINFORME.

    2.1

    JUSTIFICACINDELAREDPROYECTADA.

    ElcolectorPA1tienecomoobjetivomejorarlacapacidaddelaredexistente

    en su tramomsdeteriorado,enelqueprcticamentenodisponedecapacidad

    paraevacuarlasaguasresidualesentiemposeco.

    Los colectores generales de evacuacin de las cuencas urbanas entran en

    cargabajoepisodioslluviososdebajaintensidad,apesardelcarcterseparativode

    la red. El problema general estriba en que la red de saneamiento existente fue

    concebidacomoseparativa,conlaparticularidaddequeloscolectoresdepluviales

    y residuales compartan pozos de registro, materializando la separacin de

    caudalesmedianteunatabicainteriordivisoria;peroenlaactualidaddichospozos

    se encuentran en un precario estado de conservacin, con la tabica divisoria

    daadao inexistente,sucedindose laagregacinsistemticadecaudalesdeuna

    redaotra,funcionandoenlaprcticacomoredunitaria.

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    MEMORIA.Pgina3.

    DesbordamientopozoP1.15(13deSeptiembrede2.007).

    2.2 OBJETODELINFORMETCNICO.

    El nuevo colector PA1 descarga el tramo ms deteriorado del colector

    existente P1 captando caudales significativos de pluviales (ms bien, de aguas

    residuales diluidas, dado el citado carcter unitario de la red de saneamiento

    existente).

    stedescargaaunemisariode700mm,detitularidaddelCanaldeIsabelII,

    que discurre hasta la EDAR Guadarrama Medio (Colector A1). Es evidente la

    necesidaddedisponerunelemento reguladordecaudalentreamboscolectores,

    demaneraquenosecomprometalacapacidaddelemisarioexistente,ascomose

    eviteelvertidodecontaminantesalmedioreceptor.Eldimensionamientodedicha

    instalacineselobjetivodelpresenteinformetcnico.

    Seguidamentesemuestranunasimgenesenlasquequedarepresentadoel

    saneamiento existente P1 (en rojo), y el nuevo colector PA1 propuesto (en

    magenta).

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    MEMORIA.Pgina4.

    EnrojoserepresentaelcolectorexistenteP1,cuyacapacidadsemejoramediantelaejecucindelcolector PA1 enmagenta. Se incluyen los cinco aportes de caudal, en sentido de avance de la

    corriente,desde

    el

    pozo

    existente

    P1.11

    hasta

    el

    futuro

    tanque

    de

    retencin.

    Pozode

    conexin

    con

    el

    emisario

    del

    CYII;

    T.H.A.

    700

    mm.

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    MEMORIA.Pgina5.

    EmisariodelCYII;T.H.A.700mm.

    Probableubicacindeltanquederetencin.

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    MEMORIA.Pgina6.

    3. HIDROLOGA.

    3.1 CUENCASVERTIENTES.APORTES.

    En el presente epgrafe se enumeran los aportes de caudal que vierten al

    colectorPA1,indicandosunaturaleza:residualesy/opluviales.

    APORTE1:PK.0+000.(ResidualesyPluviales).

    ElaporteenelpozodecabeceradelcolectorPA1resultadelcaudalefluente

    delosnuevosaliviaderosproyectadosenlospozosP1.6yP.14.4.

    APORTE2:Pk.0+023.(Residuales).

    En esta seccin el colector PA1 capta las aguas residuales del colector

    existente P17. Una vez se acometan los trabajos puntuales en el pozo 17.7,

    incluidosenelanejon5,DIMENSIONAMIENTODELARED,delPROYECTODE

    EJECUCINDERENOVACINDECOLECTORESENLAURBANIZACINMOLINODELA

    HOZ,ZONADEPOLICA,CAUCESDELARROYODELATORREYROGUADARRAMA.

    COLECTOR A., queda garantizado su correcto funcionamiento separativo,

    descartndoselacaptacindelasaguaspluviales.

    APORTE3:PK.0+130.(ResidualesyPluviales).

    El colector PA1 evacua el aporte de pluviales generado por los patios y la

    edificacindelcolegioLogos,ascomo lasaguasresidualesdelcolectorexistente

    P18. Comprobaciones en campo confirman su carcter unitario. El rea de la

    cuencavertiente,quesedenominarenadelanteAP3,esde27.870,64m.

    APORTE4:PK.0+230.(Pluviales).

    EnestaseccinelcolectorPA1recibeelaportedepluvialesdelcolegioBrriz

    Veracruz,ydelavaguadanaturalquediscurrejuntoalCaminoReal.Elreadela

    cuencavertiente,quesedenominarenadelanteAP4,esde67.938,39m.

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    MEMORIA.Pgina7.

    APORTE5:PK.0+380.(ResidualesyPluviales).

    El colector PA1 capta en esta seccin la escorrenta pluvial y las aguas

    residualesdel colectorP19,que funciona conun carcterunitario.Elreade la

    cuencavertiente,quesedenominarenadelanteAP5,esde71.094,88m.

    APORTE6:PK.1+200.(Residuales).

    Esteaporte locomponen lasaguas residualesde loscolectoresP20,P201y

    P1.stasseconectarandirectamentealemisariodelCYII.

    3.2

    GEOMETRADELAREDDECOLECTORES.

    Lageometraenplantadelareddecolectoreseslaincluidaenelproyectode

    construccininicial.Semodifica,esos,lapendientelongitudinaldelcolectorPA1,

    que se propone con un 0,50% constante hasta el Pk. 0+980, incrementando a

    partirdedichaseccinlapendientehastalaconexinconelemisariodelCYII.(En

    elproyectoprimitivosemantenaun0,40%hastaelPk.0+380,yel0,55%hastael

    1+120).

    SeproponentresseccionesparaelcolectorPA1:

    Del Pk. 0+000 al Pk. 0+170: Tubera de polietileno estructurado de alta

    densidadden1.000mm.

    Del Pk. 0+170 al Pk. 0+700: Galera en mina con dimensiones libres

    interioresde0,80mdebase,y1,60mdealtura:hastialesverticalesde1,20m,

    ycubiertaconbvedademediocande0,80m.Sefacilita laevacuacin

    de las aguas residualesmediante unamedia caa de 400mm, dispuesta

    centradaenlabase.

    Del Pk. 0+700 al Pk. 1+200: Tubera de polietileno estructurado de alta

    densidad

    de

    n

    1.200

    mm.

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    MEMORIA.Pgina8.

    3.3 MODELOHIDROLGICO.

    Eldimensionamientodeldepsitoderetencinexigeconocerladistribucin

    temporaldecaudales,esdecir,conocerelhidrogramaenlaseccindeentradaal

    mismo.SeaplicaelmtododelHidrogramaUnitariopara lascuencasAP3,AP4y

    AP5,permitiendosimularelhidrogramadeescorrentasuperficialdelasmismas.Si

    bien se tratadecuencasurbanas, incluyenunaextensinnotabledejardinesen

    aquellaszonasenlasquepredominanlasviviendasunifamiliares;asmismoestn

    presentes

    en

    el

    mbito

    urbano

    cauces

    naturales

    que

    discurren

    por

    el

    interior

    de

    la

    urbanizacin(unejemploeslavaguadanaturaldecuencaAP4).

    Elmodelo de infiltracin escogido ha sido el del SCS, que es ampliamente

    usado,entreotrasrazonesporquepermitecuantificarladistribucineneltiempo

    delasprdidasporinfiltracin.

    Enlosapartados3.7y3.8delpresenteinformetcnicoseincluyeunaprolija

    descripcintantodelmtododetransformacindelluvianetaacaudal,comodel

    modelodeinfiltracinpropuesto.

    3.4

    ECUACININTENSIDADDURACINFRECUENCIA(IDF).

    SeemplearnlascurvasIDFsintticaspropuestasporlaDireccinGeneralde

    Carreteras (creadasporD. JosRamn Tmez Pelez). Seha podido comprobar

    que,para lasduracionesde lluvia analizadasenesteproyecto,esta formulacin

    ofrece intensidadesmayoresque las curvas IDF diseadasporD. Francisco Elas

    CastilloyD.LuisRuizBeltrnparalaciudaddeMadrid,quedandoporlotantodel

    ladodelaseguridad.

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    MEMORIA.Pgina9.

    CurvasIDFelaboradasporJosRamnTmezPelez.

    CurvasIDFelaboradasporFranciscoElasCastilloyLuisRuizBeltrn.

    En los siguientes apartados se desarrolla un estudio de frecuencias que

    permite obtener la precipitacin media mxima diaria para cada periodo de

    retornoanalizado.

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    MEMORIA.Pgina10.

    3.5 OBTENCINDELAPRECIPITACINMEDIAMXIMADIARIA.

    3.5.1 ESTACIONESPLUVIOMTRICASSELECCIONADAS.

    Enelanejon3,CLCULODEPRECIPITACIN,delproyectovigentede las

    OBRASDE EJECUCINDERENOVACINDECOLECTORES EN LAURBANIZACIN

    MOLINODELAHOZ,ZONADEPOLICA,CAUCESDELARROYODELATORREYRO

    GUADARRAMA.COLECTORA.,se incluyeunestudiodefrecuencias,enelquese

    aborda conespecialdetalleelanlisispreviode calidadde las series temporales

    (curvasdedoblemasa,rellenodedatos).

    Unavezanalizadaslascuatroestacionesseleccionadasenelproyectoinicial,

    seprescindedelaestacindePozuelodeAlarcn(Ref.3194A),porsucercanacon

    ladeMajadahonda(Ref.3193O),yporserestaltimamscompleta.

    Seha solicitado a laAgencia EstataldeMeteorologa (AEMET) informacin

    pluviomtricaadicionala findeactualizar lasseriesdelproyectovigentepara las

    estacionesdeMajadahondayTorrelodones.

    Se propone calcular la precipitacin mxima diaria en base al anlisis de

    frecuencia de las series pluviomtricas representativas del mbito de proyecto,

    aplicando lasdistribucionesdeprobabilidaddevaloresextremosTipo I (EVI)ode

    Gumbel,lafuncinSQRTETmx,ylafuncinLogPearsonTipoIII.

    Las estaciones pluviomtricas finalmente seleccionadas para el presente

    informeseincluyenenelcuadrosiguiente:

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    MEMORIA.Pgina11.

    NOMBRE REF. PERIODODE

    DATOSCOTA

    (m)

    UBICACIN

    LONGITUD LATITUD

    MAJADAHONDA(MAFRE). 3193O 1974 2010 725 035117W 402700N

    TORRELODONES.

    (MONTEPEGUERINOS).

    3272 1960 2012 900 035707W 403525N

    GALAPAGAR

    (LA

    VIA).

    3274E

    1969 1996

    850

    04

    03

    42

    W

    40

    34

    10

    N

    Estacionespluviomtricasseleccionadas.Fuente:DatosPluviomtricos AEMET.

    Localizacinestacionespluviomtricasseleccionadas.

    Enelapndicen1delpresentedocumentoseadjuntaelimpresodesolicitud

    de informacinpluviomtrica remitidoalAEMET,yenelapndicen2 lasseries

    pluviomtricasdelastresestacionesseleccionadas.

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    MEMORIA.Pgina12.

    En el siguiente apartado se ajustan los parmetros para las funciones de

    distribucindecadaunadelasestacionespluviomtricas.

    3.5.2 OBTENCINDELAPRECIPITACINMXIMADIARIA.

    Laformulacinparacadafuncindedistribucineslasiguiente,

    FuncindedistribucindeGUMBEL(EVI):

    ux

    eexF )(

    Losparmetrosaajustarson yu

    FuncindedistribucinSQRTETmx:

    xexk

    exF

    )1()(

    Losparmetrosaajustarson , k

    FuncindedistribucinLOGPEARSONTIPOIII:

    dxex

    xF

    x x

    0

    )(1

    )(

    )()(

    Losparmetrosaajustarson:

    ,,

    ParalafuncindedistribucindeGumbelseajustanlosparmetrosmediante

    elmtododelosmomentos,corrigiendolosparmetrosobtenidos(vlidospara50

    datos) en funcin del nmero de datos de la serie (Guevara y Cartaza, 2004;

    Gumbel,1958).LosparmetrosdeGumbelobtenidosmedianteelmtodode los

    momentosseestimanigualesa:

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    INFORMETCNICO.DIMENSIONAMIENTODELDEPSITODERETENCINEN LADESCARGADELCOLECTORPA1,ENLASOBRASDEEJECUCINDERENOVACINDECOLECTORESENLAURBANIZACINMOLINODELAHOZ,ZONADEPOLICA,CAUCESDELARROYODELATORREYROGUADARRAMA.COLECTORA.

    MEMORIA.Pgina13.

    5772,0xu

    s

    6

    En funcin de los momentos de primer y segundo orden se deducen las

    expresionesanteriores,donde u eslamodadelaseriedeobservacionesy es

    unamedidadeladispersin,y s yx sonrespectivamenteladesviacintpicayla

    media

    de

    la

    serie

    pluviomtrica.

    Por

    otra

    parte,

    para

    la

    obtencin

    de

    ajustes

    fiables

    esprecisocorregirelvalordelosparmetrosanterioresapartirdeunnmerode

    datos inferiora50, (GuevarayCartaza,2004;Gumbel,1958). Losparmetrosse

    calculanentoncescomo:

    ssn ; nyxu

    Donde ny

    e ns

    son lamediaydesviacin tpicapoblacionalde lavariable

    reducidadelosvaloresordenadosdelasseriespluviomtricas.Lacorreccindelos

    parmetrossuponevaloressuperioresdeprecipitacinparaelmismoperiodode

    retorno.Lapropuestaestporlotantoencuadradaenelladodelaseguridad.

    La funcin de distribucin SQRTETmx, aunque ha sido creada

    especficamenteparaanalizarvaloresextremos,porserrelativamentenueva,nose

    ha presentado an formulacin alguna para la obtencin de los factores de

    frecuencia.Enestecasolosparmetrosestadsticosseajustanmedianteelmtodo

    delamximaverosimilitud.

    Las funciones de distribucin empleadas para el estudio de frecuencias de

    cadaseriepluviomtricason:

    FuncindedistribucindeGUMBEL(Ajustedeparmetros:Momentos,

    parmetroscorregidos).

    Funcin de distribucin SQRTETmx (Ajuste de parmetros: Mxima

    Verosimilitud).

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    INFORMETCNICO.DIMENSIONAMIENTODELDEPSITODERETENCINEN LADESCARGADELCOLECTORPA1,ENLASOBRASDEEJECUCINDERENOVACINDECOLECTORESENLAURBANIZACINMOLINODELAHOZ,ZONADEPOLICA,CAUCESDELARROYODELATORREYROGUADARRAMA.COLECTORA.

    MEMORIA.Pgina14.

    Funcindedistribucin LOGPEARSONTIPO III (Ajustedeparmetros:

    Factordefrecuencia).

    Delasprecipitacionesobtenidasparalasfuncionesdedistribucinanteriores,

    paracadaperiodode retorno,seproponeasignarelmximovalordeellascomo

    lluvia de proyecto para cada estacin pluviomtrica. Esta hiptesis es

    conservadora, puesto que debera comprobarse cul es la distribucin de

    probabilidadquemejor se ajusta a lamuestradedatos, llevndose a cabo esta

    verificacin

    mediante

    un

    test

    de

    hiptesis

    como

    Chi

    Cuadrado

    o

    Kolmogrov

    Smirnov.No necesariamente tiene porque ser la funcin que ofrece elmximo

    valor de precipitacin la que mejor se ajuste a la muestra, pero permite

    implementarunmargendeseguridadqueseconsideraadecuado.Entodocaso,en

    el apndice n3 del presente informe se ha incluido el test de calidad de

    Kolmogrov Smirnov para cada estacin pluviomtrica, comprobando cmo

    efectivamentelasdistribucioneselegidasseajustancorrectamentealamuestrade

    datos.

    Seguidamentese incluyeunatablaen laqueseresumen lasprecipitaciones

    mximasporestaciones,enmm/da,para las funcionesdedistribucin indicadas

    enelpresenteapartado,ylosperiodosderetornode5,10y15aos.

  • 7/24/2019 Informe tcnico tanque de retencin

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    INFORME TCNICO. PREDIMENSIONAMIENTO DECOLECTORPA1,ENLASOBRASDEEJECUCINDERMOLINO DE LA HOZ,ZONA DE POLICA, CAUCES DCOLECTORA.

    GUMBEL.

    PrecipitacinMximaDiaria T=5 T=

    MAJADAHONDA(MAFRE) 3193O 52.09 61

    TORRELODONES(MONTEPEGUERINOS) 3272 49.79 58

    GALAPAGAR(LAVIA) 3274E 52.45 60

    SQRTmax.

    PrecipitacinMximaDiaria T=5 T=

    MAJADAHONDA(MAFRE) 3193O 50.34 60

    TORRELODONES(MONTEPEGUERINOS) 3272 49.05 58

    GALAPAGAR(LAVIA) 3274E 52.77 62

    LogPearsonIII.

    PrecipitacinMximaDiaria T=5 T=

    MAJADAHONDA(MAFRE) 3193O 50.46 59

    TORRELODONES(MONTEPEGUERINOS) 3272 48.84 56

    GALAPAGAR(LAVIA) 3274E 52.05 57

  • 7/24/2019 Informe tcnico tanque de retencin

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    INFORME TCNICO. PREDIMENSIONAMIENTO DECOLECTORPA1,ENLASOBRASDEEJECUCINDERMOLINO DE LA HOZ,ZONA DE POLICA, CAUCES DCOLECTORA.

    P re c i p i t a c i o n e s Mx im as .

    PrecipitacinMximaDiaria T=5 T=

    MAJADAHONDA(MAFRE) 3193O 52.09 61

    TORRELODONES(MONTEPEGUERINOS) 3272 49.79 58

    GALAPAGAR(LAVIA) 3274E 52.77 62

    Lasfuncionesdedistribucinqueproporcionan losmximosvaloresdeprecipitacinmximad

    estacinsonlossiguientes:

    ESTACIN T=5 T=10

    MAJADAHONDA(MAFRE) 3193O GUMBEL GUMBEL

    TORRELODONES(MONTEPEGUERINOS) 3272 GUMBEL SQRTmax

    GALAPAGAR

    (LA

    VIA)

    3274E

    SQRTmax

    SQRTmax

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    INFORMETCNICO.DIMENSIONAMIENTODELDEPSITODERETENCINEN LADESCARGADELCOLECTORPA1,ENLASOBRASDEEJECUCINDERENOVACINDECOLECTORESENLAURBANIZACINMOLINODELAHOZ,ZONADEPOLICA,CAUCESDELARROYODELATORREYROGUADARRAMA.COLECTORA.

    Memoria.Pgina17.

    3.5.3 HOMOGENEIDAD.TESTDECALIDADKOLMOGROVSMIRNOV.

    Entodoanlisisestadsticoesconvenienteasegurarsedequelapoblacinde

    datos que se est manejando resulta homognea desde el punto de vista

    estadstico, es decir, que son homogneas para las funciones de distribucin

    empleadasenelanlisisdefrecuencia,demaneraqueelajustedelasfuncionesde

    probabilidad tericas a las probabilidadesmuestrales sea lamejor posible. Esta

    verificacin se lleva a cabomedianteel testdebondadde ajusteKolmogrov

    Smirnov.Todas lasseriessonhomogneaspara lastresfuncionesdedistribucin:

    Gumbel (Momentos),SQRTETmax (MximaVerosimilitud),LogPearson III (Factor

    deFrecuencia).

    Se resume en la tabla siguiente el grado de ajuste de cada funcin de

    distribucinparacadaestacin,ordenndolasdelaprimeraalaterceraposicinen

    funcin del mejor o peor grado de ajuste de la probabilidad terica a la

    probabilidadmuestral.

    EVALUACIN MAJADAHONDA(MAFRE)TORRELODONES(MONTEPEGUERINOS)

    GALAPAGAR(LAVIA)

    POS1 LOGPEARSONIII LOGPEARSONIII GUMBEL

    POS2 SQRT GUMBEL LOGPEARSONIII

    POS3 GUMBEL SQRT SQRT

    Gradodeajustedelasfuncionesdedistribucin.

    PuedecomprobarsecomolafuncindeLogPearsonIIIeslaquemejorajuste

    presentaen todos los casos segnel testdeKolmogrov Smirnov, salvoen la

    estacindeGalapagaren la que la distribucin deGumbelqueda en la primera

    posicin.Entodocasoesimportantesealarquelastresfuncionesdedistribucin

    cumplen:sonhomogneasparatodaslasseriesestudiadas.

    Enelapndicen3delpresenteinformeseincluyenlosresultadosdelostest

    decalidadparacadaestacin.

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    Memoria.Pgina18.

    3.5.4 PRECIPITACINMEDIAMXIMADIARIA.

    Seproponecomomtodode interpolacinespacialpara laobtencinde la

    precipitacinmediamximaanualelmtodogeoestadsticodeKriging,deamplia

    difusinenelcampode lahidrologa.Losestudioshanconcluidounnimemente

    quelosmtodosdeinterpolacindeKrigingentreganlasmejoresestimacionesde

    precipitacinregionalenunavariedaddesituaciones.Estosedebeaqueson los

    nicosque sebasanen laestructurade correlacinespacialde laprecipitacin,

    mientras que todos los dems imponen una estructura espacial esencialmente

    arbitraria.

    As pues se obtienen las superficies interpoladas de precipitacin por el

    mtodoKriggingenbasea losregistrosdeprecipitacinde lostrespluvimetros

    representativosde lazonadeestudio,paralosperiodosderetornode5,10,y15

    aos,calculando laprecipitacinmediapara lacuencaestudiada.Estosvaloresse

    resumenenelcuadrosiguiente:

    Pd

    Volumen

    rea

    PMEDIA

    T (m) (m) (mm/da)

    P5 39083806 767321 50.94

    P10 45927934 767321 59.85

    P15 50135251 767321 65.34

    Precipitacionesmediasmximasdiariasdeproyectoparalosdistintosperiodosderetorno.

    En la imagen siguiente se representa la superficiedeprecipitacinmxima

    diaria para un periodo de retorno de 10 aos, la envolvente de las cuencas

    vertientes,

    y

    las

    estaciones

    pluviomtricas

    empleadas

    en

    el

    estudio

    de

    frecuencias.

    Enelapndicen4delpresenteinformeseincluyenlosplanosdeisoyetasde

    precipitacinpara losperiodosderetornode5,10,y15aos,yla localizacinde

    lasestacionespluviomtricasseleccionadas.

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    Memoria.Pgina19.

    Isoyetasdeprecipitacinperiododeretornode10aos.

    3.6 PERIODODERETORNO.

    Setieneencuentaloespecificadoenlasnormaspararedesdesaneamiento

    delCYII(versin2006):

    Lareddebertenercapacidadsuficientepara laevacuacinde latotalidad

    delasaguasresidualesgeneradasenlazonaatendidaporlaredydelasaguasde

    lluviaasociadas

    aun

    determinado

    periodo

    de

    retorno,

    conforme

    alo

    establecido

    porelPlanHidrolgicodelTajo(artculo28.2apartadoc).

    Encualquiercaso,elalcantarilladoparapluvialesenredesseparativasyel

    comn en redesunitariasdeber tener, comomnimo, capacidad suficientepara

    poderevacuarelmximoaguacerodefrecuenciaquinquenalyduracin igualal

    tiempodeconcentracinasociadoalared.

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    Memoria.Pgina20.

    Excepcionalmente, en casode incertidumbre,afaltadedatosfiableso en

    generaldesconocimiento

    de

    las

    caractersticas

    de

    las

    cuencas

    vertientes,

    se

    tomar

    comoperiododeretornoasociadoa la lluviadediseoelvalorde10aos,como

    medidaadicionaldeseguridad,siemprequeasloapruebelaDireccinTcnicadel

    CanaldeIsabelII.

    Seproponeaplicarunperiododeretornode10aos,criterioqueelequipo

    redactor del presente documento estima conveniente, teniendo en cuenta la

    variabilidad de usos y elementos viarios que caracterizan a las cuencas urbanas

    presentesenelmbitodeestudio.

    dammPT 85,5910

    3.7

    MODELOLLUVIAESCORRENTA:MTODODELHIDROGRAMAUNITARIO.

    ElmtododelHidrogramaUnitario,desarrollado inicialmenteporSherman

    (1932),

    Streamflowfrom

    Rainfall

    by

    Unit

    graph

    Method,

    es

    aplicable

    a

    cuencas

    detamaomedio,elordendemagnituddel lmitesuperiorquesemanejaesde

    300a400km.

    ElmtododelHidrogramaUnitariosebasaenlaposibilidaddeaplicacindel

    principio de linealizacin al proceso de escorrenta; segn fue explicado por

    Shermansepuedeenunciarentresprincipios:

    1) Para tormentas cortase intensas,el tiempodepuntadelhidrograma

    producidoes constantee independientede laduracinde la tormenta,esdecir

    quesiseobservantormentasintensasydeduracindecreciente:

    ni TTTTTT 0321 ...

    Lostiempospuntasondecrecientes:

    000321 tttttt

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    Memoria.Pgina21.

    Hastaquesealcanzaunvalorquesemantieneconstante,aunquedisminuya

    anmsladuracindelatormenta.

    El orden demagnitud de la duracin de la tormenta ( 0T ) para la cual los

    tiempospuntasonconstantes,esde1/4a1/5deltiempopunta.

    2) Para tormentas de la misma duracin e inferior al tiempo 0T del

    hidrogramaelvolumendeescorrentaproducidoesproporcionalalaintensidadde

    dichastormentas:

    1

    2

    1

    2

    I

    I

    v

    v

    3) Principiodesuperposicin.Elhidrogramaproducidoporunatormenta

    de duracin superior al tiempo 0T se puede obtener dividiendo la tormenta en

    partes de tiempo igual a 0T y superponiendo los hidrogramas obtenidos (son

    aplicableslosprincipiosdeproporcionalidadyadicin).

    Todo loanteriorsebasaen la ideadequeeltiempodeconcentracin cT enunacuencadeterminadaesconstante.Estonoestotalmentecierto,yaqueel

    tiempo de concentracin disminuye cuando la intensidad de la lluvia aumenta,

    peroentodocasoestavariacinentormentasintensasnoesmuyimportante,yse

    estimaqueesconstante.

    Porotraparte,elmtododelHidrogramaUnitarionoconsideralasprdidas

    enlalluvia(infiltracin,evaporacin,etc.)porloquealahoradesuutilizacines

    necesariovalorarestasprdidasydescontarlasdelhietogramainicial.Laobtencin

    delalluvianetaestratadaenel3.8delpresenteinforme.

    EnelclculodeavenidasporelmtododelHidrogramaUnitarioesnecesario

    conocertresgruposdeparmetrosquecaracterizanelmtodo: lluvia,prdidase

    hidrograma. La lluvia de clculo debe ser conocida tanto en volumen como en

    distribucin,porelloesimportanteladeterminacindelalluviadeclculoolluvia

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    Memoria.Pgina22.

    deproyecto.Laprecipitacindeproyectoysudistribucintemporalsecalculaen

    el3.9delpresenteinforme.

    El mtodo ms fiable para la determinacin del hidrograma unitario es,

    lgicamente, la medida de hidrogramas reales, separando delmismo el caudal

    base.Perodadoqueelmtodoesaplicableacuencasmedianas,habitualmente,

    comoeselcasoestudiado,secarecedesuficientesdatos realesdeaforo,yms

    an de datos de hidrogramas, por ello es habitualmente necesario recurrir a

    hidrogramasartificialesosintticos,talycomoeselcasoqueseestudia.

    Se emplea para la obtencin del hidrograma de avenida el hidrograma

    unitariotriangulardelaDireccinGeneraldeCarreteras,ohidrogramaunitariode

    Tmez.Esunhidrogramasintticoenelcualseexpresan loscaudalesen funcin

    delcaudalpico,QP,ylostiemposenfuncindeltiempoalpicoTP.

    Representacin del Hidrograma Unitario de Tmez. Fuente: Hidrograma unitario geomorfolgico dedepsitos.CEDEX(2007).

    Tomando como base el estudio de una gran cantidad de hidrogramas

    unitarios, el SCS (1972) sugiere que el tiempo de recesin puede aproximarse a

    1,67TP.Tmezadoptaigualmenteestacondicin.Ladiferenciafundamentalentre

    el hidrograma de Tmez y el del SCS estriba en la forma de calcular TL; el SCS

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    Memoria.Pgina23.

    considera que el tiempo de concentracin transcurre desde el fin de la lluvia

    efectivahastaelpuntodeinflexindelhidrogramaunitarioadimensional,mientras

    queTmezloconsideradesdeelfindelalluviaefectivahastaelfindelhidrograma

    unitariotriangular(Tmez,2003).

    Comoelhidrogramaunitarioes la respuestade lacuencaaunaunidad,en

    stecaso1mmdelluvianetageneradauniformementeentodalacuencaderea

    A,sedemuestraque:

    b

    PT

    AQ

    80,1

    Donde,

    QP Caudalpicopormmdelluviaefectivaen[m/seg].

    TB Tiempopico[Hrs].

    A readedrenaje[Km].

    Eltiempopicoser:

    LY

    P TT

    T 2

    DondeTYes laduracindelalluviaefectivayTLeltiempoderetardodela

    punta,esdecireltiempoentreelcentrodegravedaddelhietogramayeltiempoal

    picodecaudal.

    Estudios realizados por Tmez (1978) con los datos del SCS (1972), y de

    cuencasespaolas,indicanquelarelacinentreeltiempoderetardodelapunta,

    TL, y el tiempo de concentracin, TC, ambos constantes de la cuenca, es de

    aproximadamente0,35(valorresultantedeigualareltiempobasedelSCS,2,67TP,

    yeldeTmez,TY+TC).Deestamaneraseaceptalasiguienterelacin:

  • 7/24/2019 Informe tcnico tanque de retencin

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    Memoria.Pgina24.

    CP TT 35,0

    El tiempo de concentracin estimado para las tres cuencas que vierten al

    colector PA1 es de unos 15 para las cuencasAP4 yAP5, y 10 para laAP3, de

    maneraqueeltiempoderetardoalapuntaserde5,25y3,50respectivamente.

    Porotraparte, losestudiosdelSCS (1972)consideranque laduracinde la

    lluviaefectiva(TY)debedeserigualoinferiora0,20TP0,25TP,talycomoseha

    expresado en la primera de las hiptesis del mtodo del Hidrograma Unitario

    enumeradasalprincipiodelpresenteapartado.

    CYC TTT 100,0078,0

    Teniendo en cuenta que el tiempo de concentracin es de 10 y 15, se

    proponeunaduracinde1,00paralalluviaunitaria.

    min1YT

    LaaplicacindelmtododelHidrogramaUnitariose llevaacabomediante

    unaherramientainformtica.

    Una de las ventajasde la aplicacindeestemtodo es la obtencin de la

    evolucin temporal de caudales, pudiendo sacar conclusiones precisas sobre el

    comportamientodeldepsitoderetencinantelaavenidadeclculo.

  • 7/24/2019 Informe tcnico tanque de retencin

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    Memoria.Pgina25.

    3.8

    MODELODEINFILTRACINDELSCS.

    Dada la complejidaddelprocesode retencin tantopor intercepcinde la

    vegetacin como por almacenamiento del terreno, infiltracin,etc., resultamuy

    difcilevaluar la lluviaeficazenunatormenta.Seproponerecurrirenelpresente

    informealostrabajosdesarrolladosporlaU.S.SoilConservationService(SCS)que

    permitecuantificarladistribucineneltiempodelasprdidasporinfiltracin.

    Losconceptosgeneralesutilizadosenstemtodosonlosdeconsiderarque

    la precipitacin efectiva, ep , es siempre menor y a lo sumo igual que la

    precipitacintotal, P ,que laretencinacumulada, aF ,essiempremenoroa lo

    sumoigualquelaretencinpotencialmxima, S,yquelaescorrentapotencial,es

    decir,elmximovolumendeaguaquepuedeconvertirseenescorrentaes aIP ,

    siendo aI la abstraccin inicial (el equivalente al umbral de escorrenta en el

    mtodoRacional),esdecir,elvolumendeaguaqueseinfiltraenelsueloantesde

    quecomiencelaescorrentadirecta.

    La hiptesis fundamental delmtodo es la validez de la siguiente relacin

    entrelosparmetrosarribadescritos:

    a

    ea

    IP

    p

    S

    F

    Porcontinuidadsesabeque aae FIpP .Combinandoestasdosltimas

    ecuacionesqueda:

    SIP

    IPp

    a

    ae

    2

    Con la informacin de muchas cuencas experimentales, el SCS pudo

    demostrar empricamente que aI es aproximadamente el 20% de la retencin

    potencialmxima,as SIa 2,0 ,por laque laecuacindeescurrimientopuede

    escribirsecomo:

  • 7/24/2019 Informe tcnico tanque de retencin

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    Memoria.Pgina26.

    SP

    SP

    p e 8,0

    2,0 2

    Paraelclculodeladistribucineneltiempodelasprdidas,seemplearla

    expresindelaretencinacumulada:

    SIP

    IPSF

    a

    aa

    aIP

    El SCS analiz tambin la relacin entre P y ep para muchas cuencas y

    encontr curvas que son funcin del tipo de superficie de las cuencas. Para

    estandarizarlasdefinielnmerode curva, CN, talque 1000 CN ,yque se

    presentanenlasiguientefigura:

    Expresindelalluvianetaenfuncindenmerodecurva.

    A lassuperficies impermeablesysuperficiesdeagua lescorrespondeunCN

    iguala100,yaquetodaelaguaquecaeenellasseconvierteenescorrenta.Para

    lassuperficiesnaturales,engeneralpermeables,elCNsermenorque100.

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    INFORMETCNICO.DIMENSIONAMIENTODELDEPSITODERETENCINEN LADESCARGADELCOLECTORPA1,ENLASOBRASDEEJECUCINDERENOVACINDECOLECTORESENLAURBANIZACINMOLINODELAHOZ,ZONADEPOLICA,CAUCESDELARROYODELATORREYROGUADARRAMA.COLECTORA.

    Memoria.Pgina27.

    En el anejo n4, CLCULO DE CAUDALES, del proyecto vigente de las

    OBRASDE EJECUCINDERENOVACINDECOLECTORES EN LAURBANIZACIN

    MOLINODELAHOZ,ZONADEPOLICA,CAUCESDELARROYODELATORREYRO

    GUADARRAMA.COLECTORA.,seincluyeelaportedecadasuperficiedelacuenca

    vertiente.Elniveldediscretizacin esalto.Conlainformacindisponibleendicho

    proyectoresulta inmediatalaobtencindeloscoeficientesdeescorrentamedios

    quecorrespondenacadacuencavertiente:

    COEFICIENTEDEESCORRENTACUENCAAP3: 0,512.

    COEFICIENTEDEESCORRENTACUENCAAP4: 0,381.

    COEFICIENTEDEESCORRENTACUENCAAP5: 0,571.

    Para la evaluacin de la lluvia neta en el proyecto vigente se aplica el

    coeficientedeescorrentaincluidoenlanorma5.2I.C./90.Esunaadaptacindela

    metodologapropuestaporelSCS(SoilConservationService),yvienedefinidoenla

    norma5.2I.C./90porlasiguientefrmula:

    0;

    11P

    P

    23P

    P1

    P

    P

    maxC2

    0

    d

    0

    d

    0

    d

    Donde:

    Pd: eslaprecipitacinmximamediadiariaenmm/daasociadaalperiodo

    deretornoconsiderado.Paraelperiododeretornode10aosimplicaunvalor

    de59,85mm/da.

    P0: es el umbral de escorrenta, que sirve para estimar la precipitacin

    eficazenunacuencahidrogrficaapartirdelalluviadeproyecto(fraccinde

    la precipitacin total que se transforma en caudal de escorrenta). Es un

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    Memoria.Pgina28.

    indicador de la cantidad de agua que puede retener un suelo antes de

    comenzarlaescorrentaydelavelocidaddeinfiltracinunavezsatisfechaesta

    demanda(abstraccininicial).

    La relacin entre el umbral de escorrenta y el nmero de curva es la

    siguiente:

    80,505080

    0 CN

    p

    Enlaecuacindelcoeficientedeescorrentaincluidoenlanorma5.2I.C./90,

    se puede comprobar como la variable umbral de escorrenta est en forma

    implcita,demaneraqueserecurreamtodosnumricosparaobtenerelumbral

    quecorrespondeauncoeficienteyunaprecipitacindiariadeterminada.

    98,8369,9512,0 303 APAP CNmmpC

    30,7808,14381,0 404 APAP CNmmpC

    14,8618,8571,0 505 APAP CNmmpC

    Estos seran los nmeros de curva correspondientes a condiciones

    antecedentes de humedad normales (AMC II). Se propone, a fin de mantener

    lluvias efectivas del orden de magnitud de la aplicacin del coeficiente de

    escorrenta,adaptar losvaloresdelnmerodecurvaacondicionesantecedentes

    hmedas(AMCIII).

    Larelacinquedebeaplicarseparalaconversindeantecedentesnormalesa

    hmedoseslasiguiente:

    )(13,010

    )(23)(

    IICN

    IICNIIICN

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    Memoria.Pgina29.

    34,923APCN

    25,894APCN

    46,935APCN

    Puedecalcularse SenfuncindelCN atravsdelasiguienteecuacin:

    25425400

    )( CNmmS

    Para la obtencin del hietograma neto en base almtodo delNmero de

    Curvasecalculalalluvianetaacumuladaalfinaldecadaintervalodetiempo,yse

    obtiene el hietograma de lluvia neta restando la acumulada de dos intervalos

    sucesivos.Apartirdelndicedecurvamediodelsuelodecadaunadelascuencas

    secalculanlosparmetrosquerigenelprocesodeprdidas:

    A)

    Laretencinpotencialmximaalcanzaelsiguientevalor:

    mmSCuencaAP 07,2125434,92

    254003

    mmSCuencaAP 59,3025425,89

    254004

    mmSCuencaAP 77,1725446,93

    254005

    B) Laabstraccininicialesaproximadamenteun20%delaretencinpotencial

    mxima:

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    Memoria.Pgina30.

    mmSICuencaAP

    a 21,420,03

    mmSICuencaAP

    a 12,620,04

    mmSICuencaAP

    a 55,320,05

    C)

    Laretencinacumulada:

    86,1621,407,213

    PPFCuencaAPa aIP

    47,24

    12,659,304

    P

    PF

    CuencaAP

    a aIP

    22,14

    55,377,175

    P

    PF

    CuencaAP

    a

    a

    IP

    Partiendodeloshietogramasbrutos(P)obtenidoenelapartadosiguientese

    calculanloshietogramasnetos(Pe)resultantesdeladeduccinde lasprdidasde

    abstraccininicialydelaretencinacumuladaparacadaescalntemporal.

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    Memoria.Pgina31.

    3.9

    HIETOGRAMASDEPROYECTO.

    Seproponeestudiartresescenariosdeprecipitacin:

    HIETOGRAMA N1. Hietograma de proyecto aplicando elmtodo de los

    patronesdetormentaparalaestacindeElGoloso(Ref.3126Y).

    HIETOGRAMA N2. Hietograma de proyecto aplicando elmtodo de los

    bloquesalternados,disponiendocentradalapuntadeprecipitacin.

    HIETOGRAMA N3. Hietograma de proyecto aplicando elmtodo de los

    bloquesalternados,disponiendodesplazadaa1/3deliniciodelatormentala

    puntadeprecipitacin.

    3.9.1 DURACINDELATORMENTADEPROYECTO.

    Un aspecto fundamental en el dimensionamiento de un depsito de

    retencinesladuracinadoptadaparalalluviadeproyecto.Conformeaumentala

    duracindelaguacero,mayoressonlosvolmenesprecipitados.Enelcasoquese

    estudiaelvalordelcaudalfijadocomolmiteparaladescargaalemisarioexistente

    delCYII (250 l/seg)esmuy inferiora loscaudalescirculantesporelcolectorPA1,

    debiendo acumular en el depsito el volumen necesario de escorrenta hasta

    alcanzar ladilucinexigida,ypoderverteralmedionatural.Esunproblemams

    biendevolumenquedecaudalpuntaelplanteadoenelpresenteinforme.

    A findepoderjustificarunaduracinpara la tormentadeproyectosehan

    solicitado al AEMET el registro diezminutal de la estacin ms cercana y

    representativadelmbitodeestudio.Laestacinseleccionadaes ladeElGoloso

    (Ref.3126Y),ubicadaalsurdelalocalidaddeTresCantos,juntoalacarreteraM

    607,muyprximaalasinstalacionesdelCEDEX.

    Lacitadaestacinpluviomtricadisponedeunregistrocontinuodiezminutal

    desde

    el

    4/10/2009

    hasta

    la

    actualidad

    (3,4

    aos).

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    Memoria.Pgina32.

    El equipo redactor del presente informe ha elaborado una aplicacin que

    permite el filtrado de la informacin, identificando aquellas tormentas cuya

    precipitacinacumuladaseasuperioraundeterminadovalor,queenelpresente

    estudioseproponede15mm.Porotrapartedebeestablecerseelmargenentre

    lluviasapartirdel cualstas se consideran lluvias independientes.Aefectosdel

    clculo de la duracin del aguacero se propone adoptar 10 al constatar que

    intervalosmayores implican incrementosapreciablesdeduraciny,sinembargo,

    unescasoaumentodelaprecipitacin.

    Son ocho los episodios lluviosos que cumplen con los criterios expuestos,

    resultandounaduracinmediade210(3,50horas).

    NOMBRE AO MES DA HORA DURACIN PTOT

    PREC.N1 2009 10 22 7 30 26.80

    PREC.

    N2 2010 6 25 19 120 21.00

    PREC.N3 2011 4 20 18 60 17.80

    PREC.

    N4 2011 4 21 19 290 24.20

    PREC.

    N5 2011 5 27 15 90 15.20

    PREC.N6 2011 11 19 23 290 16.80

    PREC.

    N7 2012 9 28 5 340 24.80

    PREC.N8 2012 10 30 8 460 17.20

    INICIODEAGUACERO

    PrecipitacionesestacinElGoloso(Ref.3126Y),conprecipitacinacumuladasuperiora15mm.

    min210lluviaD

    3.9.2 PRECIPITACINTOTALDEPROYECTO.

    En base a la duracin de la precipitacin (210), y el periodo de retorno

    establecido (10aos),aplicando las curvas IDFdeTmez, resultauna intensidad

    mediamximade11,465mm/h,quesuponeunvolumentotalprecipitadoen los

    210de40,13mm.

    mmPT

    Total 13,4010

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    Memoria.Pgina33.

    3.9.3 HIETOGRAMAN1.PATRONESDEPRECIPITACIN.

    Unavezestablecidaladuracindeaguacerodeproyecto,ylacantidadtotal

    precipitada, sedebeanalizarqudistribucin temporaladoptarpara la lluviade

    proyecto. Se propone obtener los patrones de precipitacin de la estacin con

    registrocontinuodeElGoloso.

    Partiendo de lahiptesis deque las causas las causas que dan origen a la

    precipitacinson limitadas,yque laorografayotroscondicionantesquepueden

    afectar al desarrollo de la precipitacin se mantienen aproximadamente

    invariantesalolargodeltiempo,sepuedesuponerqueencadalugarexistenslo

    unasciertasevolucionestemporalesposibles, independientementede lacantidad

    de lluvia que tenga asociada el suceso, y limitadas en nmero. Estas pautas de

    evolucin temporal, representadas por su hietograma, constituyen los patrones

    localesdeprecipitacin.

    Hayqueindicarqueladefinicindeunpatrnrequiereunamenorcantidad

    de informacinque ladefinicinde,porejemplo,unacurva intensidadduracin

    frecuencia.Alnoestarligadosaperiodosderetorno,bastaunnmeroelevadode

    sucesosdelluviaqueseproduzcanenunperiodomscorto,3o4aos,parapoder

    definirunpatrn.Eselcasodelainformacindisponible.

    Un primer paso es representar de manera grfica los pluviogramas

    doblementenormalizadosenduracinyprecipitacin,bajounaseriedecriterios

    queseexponenseguidamente,yquepermitenfiltrarlaslluviasrepresentadas.En

    primer lugar seproponeanalizarnicamenteaquellas lluvias conprecipitaciones

    quesuperenlos15mm.Encuantoalmargenentrelluviasconsecutivassepropone

    30, de manera que para intervalos inferiores se considera un nico episodio

    lluvioso, y para superiores se registrarn como lluvias independientes.

    Transcurridos 30 desde la finalizacin de la tormenta, el tanque habr vaciado

    prcticamentelatotalidaddesuvolumen,demaneraqueestarencondicionesde

    hacerfrenteunanuevalluvia,queespocoprobablequeseaigualmenteextrema.

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    Memoria.Pgina34.

    NOMBRE AO MES DA HORA DURACIN PTOT

    PREC.N1 2009 10 22 7 30 26.80

    PREC.N2 2010 6 25 19 150 21.40

    PREC.N3 2010 10 9 6 360 18.40

    PREC.N4 2011 4 20 18 60 17.80

    PREC.N5 2011 4 21 18 480 27.80

    PREC.N6 2011 5 27 15 120 15.40

    PREC.N7 2011 11 19 23 450 22.40

    PREC.N8 2012 9 28 5 340 24.80

    PREC.N9 2012 9 28 13 750 24.20

    PREC.N10 2012 10 30 8 590 19.80

    INICIODEAGUACERO

    PrecipitacionesseleccionadasestacinElGoloso(Ref.3126Y).

    En el grfico siguiente se representan los pluviogramas doblemente

    normalizados:

    PluviogramasdoblementenormalizadosestacinElGoloso(Ref.3126Y).

    Encolorazuloscuroserepresentaelpluviogramamediodelosdiezepisodios

    lluviososanalizados,yqueseproponecomopatrnparaestablecerladistribucin

    temporal de la lluvia de proyecto. El hietograma normalizado deducido del

    pluviogramaanterioreselsiguiente:

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    Memoria.Pgina35.

    HietogramadoblementenormalizadoestacinElGoloso(Ref.3126Y).

    Teniendo definido el patrn, y fijada la duracin de la lluvia de proyecto

    (210),ylaprecipitacinmxima(paradichaduracinyelperiododeretornode10

    aos),sededucedeformainmediataelhietogramadeproyecto:

    Hietogramabrutodeproyectoapartirdelametodologadelospatronesdeprecipitacin.

    Seproponenescalonestemporalesde1minuto,coincidentesconladuracin

    delalluviaefectivadelhidrogramaunitariosintticodeTmez.

    Previoalaaplicacindelmtododelhidrogramaunitariodebeobtenerseel

    hietograma de precipitacin efectiva, deduciendo del hietograma bruto las

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    Memoria.Pgina36.

    prdidasporinfiltracin.Aplicandolametodologaexpuestaenelapartado3.8del

    presenteinformeseobtieneelsiguientehietogramaneto:

    Hietogramanetodeproyecto.InfiltracinestimadaporelmtododelNmerodeCurva.

    3.9.4 HIETOGRAMASN2YN3.BLOQUESALTERNADOS.

    Se propone igualmente obtener la lluvia de proyecto a partir de la

    metodologadelosbloquesalternados.Elpluviogramadeproyectoproducidopor

    estemtodoespecificaelvolumendeprecipitacinqueocurreenn intervalosde

    tiempo sucesivos de duracin,t sobre una duracin total tambin especificada

    previamente,TD=nt.Lametodologaaseguireslasiguiente.

    Seseleccionaunperiododeretornodediseo,queenelcasoestudiadoson

    10aos.

    Se elige un incremento temporal,t, para los datos del pluviograma de

    proyecto, demanera que la duracin permita la aplicacin delmtodo del

    hidrogramaunitario;1minparaelcasoestudiado.

    Secalculalaintensidadparacadaunodelosintervalostemporalest,2t,

    3t, , nt empleando la ecuacin IDF. En este estudio la formulacin

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    Memoria.Pgina38.

    HIETOGRAMAN2.Hietogramabrutodeproyectoporelmtododelosbloquesalternados.PuntaCentrada.

    HIETOGRAMAN3.Hietogramabrutodeproyectoporelmtododelosbloquesalternados.Punta

    desplazada

    a1/3

    del

    inicio

    de

    la

    tormenta.

    Previoalaaplicacindelmtododelhidrogramaunitariodebeobtenerseel

    hietograma de precipitacin efectiva, deduciendo del hietograma bruto las

    prdidasporinfiltracin.Aplicandolametodologaexpuestaenelapartado3.8del

    presente informe a las dos distribuciones anteriores se obtienen los siguientes

    hietogramasnetos:

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    Memoria.Pgina39.

    HIETOGRAMAN2.Hietogramanetodeproyecto.InfiltracinestimadaporelmtododelNmerodeCurva.PuntadeprecipitacinCentrada.

    HIETOGRAMAN3.Hietogramanetodeproyecto. InfiltracinestimadaporelmtododelNmero

    de

    Curva.

    Punta

    de

    precipitacin

    desplazada

    a1/3

    del

    inicio

    de

    la

    tormenta.

    3.10 HIDROGRAMASUNITARIOS.

    Elhidrogramaunitario sintticopropuestoeseldeTmez.Partiendode la

    formulacinexpresadaenelapartado3.7delpresenteinforme,losparmetrosde

    loshidrogramasunitariosobtenidosparacadacuencason:

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    Memoria.Pgina40.

    HidrogramaUnitariodeTmezcuencaAP3:

    Duracinprecipitacinunitaria(TY): 1minuto.

    Volumenprecipitacinunitaria: 1mm.

    Caudalpunta(QP): 0,0845m/seg.

    Tiempoalapunta(TP): 0,067h.

    Tiempobase(TB): 0,183h.

    Tiempoderetardodelapunta(TL): 0,058h.

    HidrogramaUnitariodeTmezcuencaAP4:

    Duracinprecipitacinunitaria(TY): 1minuto.

    Volumenprecipitacinunitaria: 1mm.

    Caudalpunta(QP): 0,1415m/seg.

    Tiempoalapunta(TP): 0,096h.

    Tiempobase(TB): 0,267h.

    Tiempoderetardodelapunta(TL): 0,0875h.

    HidrogramaUnitario

    de

    Tmez

    cuenca

    AP5:

    Duracinprecipitacinunitaria(TY): 1minuto.

    Volumenprecipitacinunitaria: 1mm.

    Caudalpunta(QP): 0,1481m/seg.

    Tiempoalapunta(TP): 0,096h.

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    Memoria.Pgina41.

    Tiempobase(TB): 0,267h.

    Tiempoderetardodelapunta(TL): 0,0875h.

    HidrogramaUnitarioTriangulardeTmez.CuencaAP3.

    HidrogramaUnitarioTriangulardeTmez.CuencaAP4.

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    Memoria.Pgina42.

    HidrogramaUnitarioTriangulardeTmez.CuencaAP5.

    3.11 CAUDALDEAGUASRESIDUALES.

    En el presente epgrafe se enumeran los aportes de caudal que vierten al

    colector PA1, diferenciando el aporte residual del pluvial. El aporte residual se

    considerarconstanteeneltiempo,eigual,enmagnitud,asuvalorpunta.

    APORTE1:Pk.0+000.(ResidualesyPluviales).

    Esteaportede residuales incluye todas lasaguas residualescaptadasporel

    colectorexistenteP1aguasarribadelpozoP1.11.

    seg

    lQpunta

    AP 09,761

    APORTE2:Pk.0+023.(Residuales).

    EsteaporteconsisteenelcaudalresidualdelcolectorP17.

    seglQ

    punta

    AP 76,142

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    Memoria.Pgina43.

    APORTE3:PK.0+130.(ResidualesyPluviales).

    RecibeelaportedepluvialesdelospatiosyedificacindelcolegioLogos,ylas

    residualesdelcolectorP1.18.

    seglQ

    punta

    AP 36,253

    ElhidrogramadepluvialesseobtendrporaplicacindelmtododelMtodo

    delHidrogramaUnitario,aplicadoalacuencavertienteAP3:

    AREA: 27.870,64m.

    COEFICIENTEDEESCORRENTA: 0,512.

    TIEMPODECONCENTRACIN: 10.

    APORTE4:PK.0+230.(Pluviales).

    Recibeelaportedepluvialesdel colegioBrrizVeracruz yde la vaguada

    naturalquediscurrejuntoalCaminoReal.

    ElhidrogramadepluvialesseobtendrporaplicacindelmtododelMtodo

    delHidrogramaUnitario,aplicadoalacuencavertienteAP4:

    AREA: 67.938,39m.

    COEFICIENTEDEESCORRENTA: 0,381.

    TIEMPODECONCENTRACIN: 15.

    APORTE5:PK.0+380.(ResidualesyPluviales).

    RecibeelaportedepluvialesdelcolegioLogos,y las residualesdelcolector

    P1.19.

    seg

    lQpunta

    AP 46,31

    5

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    Memoria.Pgina44.

    ElhidrogramadepluvialesseobtendrporaplicacindelmtododelMtodo

    delHidrogramaUnitario,aplicadoalacuencavertienteAP5:

    AREA: 71.094,88m.

    COEFICIENTEDEESCORRENTA: 0,571.

    TIEMPODECONCENTRACIN: 15.

    APORTE6:PK.1+050.(Residuales).

    Esteaporte locomponen lasaguasresidualesde loscolectoresP20,P201,y

    P1.Seevacuandirectamentealemisarioexistente(ColectorA1).

    seglQ

    punta

    PAP 59,32016

    seglQ

    punta

    PPAP 67,181206

    3.12 HIDROGRAMAAPORTEAP1.

    APORTE1:PK.0+000.(ResidualesyPluviales).

    ElaporteenelpozodecabeceradelcolectorPA1resultadelcaudalefluente

    delosnuevosaliviaderosproyectadosenlospozosP1.6yP14.4.

    En el anexo n4 del anejo n4, CLCULO DE CAUDALES, del proyecto

    vigente,sepuedecomprobarque loscaudalespuntaderesidualesqueafluyena

    loscitadosaliviaderosson:

    seglQ

    punta

    Presiduales 95,34.6.1

    seglQ

    punta

    Presiduales 91,154.14

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    Memoria.Pgina45.

    Losaliviaderossedimensionarnbajoelcriteriodedilucin,demaneraque

    secomienzaaverteralmedionatural,unavezloscaudalesseencuentrendiluidos

    enunaproporcin5:1,esdecir,elcocienteentreelcaudaltotal(sumadelcaudal

    puntaresidualyelcaudalpluvialdeclculo),yelcaudalpuntaresidual,esigualo

    mayorquecinco.DemaneraqueelcaudalquecontinaporelcolectorP1selimita

    acincoveceselcaudalpuntaderesiduales.

    ElcaudalpluvialquellegaalacabeceradelcolectorPA1serporlotanto:

    seglQ ApluvialesP 44,20395,3491,1541.

    En cuanto a la distribucin temporal del caudal anterior se proponen los

    siguienteshidrogramastriangulares:

    Hidrogramatriangularconelpicodecaudaldesplazadoa1/3deliniciodelatormentaparaelcasodelalluviaporpatronesybloquesalternadosconpuntadeprecipitacindesplazada.

    Hidrogramatriangularconelpicodecaudalubicadoa1/2deliniciodelatormentaparael

    casode

    la

    lluvia

    por

    bloques

    alternados

    con

    punta

    de

    precipitacin

    centrada.

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    Memoria.Pgina46.

    Eltiempodeconcentracinadoptadoesde15.Eldecalajetemporalde5se

    debe a la propagacin de los caudales desde los pozos P1.6 y P14.4 hasta la

    cabeceradelcolectorPA1.

    Lapropuestaanteriorseconsideraencuadradadelladodelaseguridad.

    3.13 HIDROGRAMASCUENCASVERTIENTESAP3,AP4YAP5.

    Seguidamente seobtienen loshidrogramasde cada cuenca vertiente (AP3,

    AP4

    y

    AP5),

    y

    para

    cada

    escenario

    de

    lluvia

    propuesto,

    aplicando

    la

    metodologa

    del

    hidrogramaunitario.

    HIDROGRAMASDEPROYECTOHIETOGRAMAN1.

    HidrogramacuencaAP3paraelhietograman1.

    Hidrograma

    cuenca

    AP4

    para

    el

    hietograma

    n1.

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    Memoria.Pgina47.

    Hidrogramacuenca

    AP5

    para

    el

    hietograma

    n1.

    HIDROGRAMASDEPROYECTOHIETOGRAMAN2.

    HidrogramacuencaAP3paraelhietograman2.

    HidrogramacuencaAP4paraelhietograman2.

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    Memoria.Pgina49.

    Hidrogramacuenca

    AP5

    para

    el

    hietograma

    n3.

    3.14 HIDROGRAMASDEENTRADAALTANQUE.MDELOSWMM5.0.

    Para las tres hiptesis de lluvia planteadas se obtienen los hidrogramas

    correspondientesdeentradaaltanque,propagandolosmismosporelcolectorPA1

    medianteelmodelohidrulicoSWMM5.Elclculohidrulicoseresuelveaplicando

    elmtododelaondadinmica,quepermiteelclculocompletodelasecuaciones

    deSaintVenant.

    En primer lugar se define la geometra de la red, introduciendo en

    coordenadas todos los pozos, y su profundidad. As mismo se tramifican las

    seccionestipoexpuestasenelapartadon3.2delpresenteinforme.

    SeproponeunnmerodeManningde0,012para los tubosplsticos,yde

    0,014paralaseccinengalera.

    Unavezcompletadalageometraseintroducenloscaudalesderesidualesen

    lospozoscorrespondientes.Transcurridos30desdeelaporteresidualcomienzaa

    captar la red los caudales de los hidrogramas para las tres hiptesis de lluvia

    propuestas. El intervalo temporal de 30 se establece para garantizar que la

    escorrenta lluviaseaportaalconductounavezel flujo residualseencuentraen

    rgimenestacionarioentodoeldesarrollodelmismo.

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    Memoria.Pgina50.

    Enlosapartadossiguientesseincluyenlostreshidrogramascorrespondientes

    alastreslluviasanalizadas.

    HIDROGRAMAHIETOGRAMAN1.

    HIDROGRAMAHIETOGRAMAN2.

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    Memoria.Pgina51.

    HIDROGRAMAHIETOGRAMAN3.

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    Memoria.Pgina52.

    4.

    CLCULOSHIDRULICOS.

    4.1

    CAUDALESDEDISEO.

    Para el diseo del tanque laminador es preciso conocer los siguientes

    caudales:

    Caudaldeaguas residuales.Permite cuantificarel caudalapartirdel cual

    puede verterse almedio natural cumpliendo con el coeficiente de dilucin

    establecidoporlaConfederacinHidrogrficadelTajo(CHT).

    Caudal de entrada al depsito de retencin (QED). En el apartado n3,

    HIDROLOGA, del presente documento se justifican los hidrogramas de

    entradaaldepsitoderetencinparaunperiododeretornode10aos,ylas

    treshiptesisdelluviaconsideradas.

    Caudalmximodeentradaaldepsito(QMED).Elcaudalparaelcual lared

    desaneamientoseencuentracompletamenteencarga(colectoresypozos).

    Caudaldesalidadeldepsitoderetencin(QSD).

    Elvolumenmximodeldepsitoobtenidode lostresescenariosdeavenida

    analizadosenelpresenteinformeserelfinalmentepropuestoparaeldepsitode

    retencin.

    CAUDALDERESIDUALES

    Delanejon4,CLCULODECAUDALES,delproyectovigente,seobtieneel

    caudalpuntaderesidualesenlaseccindedescargaaltanque:

    seglQ

    punta

    residuales 67,147

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    Memoria.Pgina53.

    EstecaudalnoincluyelasaguasresidualesdeloscolectoresP1,P2yP201,las

    cualesseevacuarndirectamentealemisariodelCYII(ColectorA1).

    Un factor muy influyente en el clculo del volumen del depsito es el

    coeficiente de dilucin (Cd). Este factor se obtiene como el cociente del caudal

    puntaderesidualesmezcladasconaguadelluvia,yelcaudalpuntaderesiduales,

    cuyovaloresdefinidoenelapartadon4.2delpresenteinforme.

    Loscaudalesderesidualesdelproyectovigentehansidoobtenidosapartirde

    lasdotacionesyformulacionesfijadasporelCanaldeIsabelII.

    La formulacin que relaciona el caudal punta de aguas residuales con el

    caudalmedioeslasiguiente:

    seg

    lQQQseg

    lQ medio

    residualesmmp 47,7380.1 5.0

    Puedecomprobarsecomolarelacinentreelcaudalpuntayelcaudalmedio

    deaguasresidualesesde2,01:1 2:1.

    CAUDALDEENTRADAALDEPSITO(QED)

    Sehanobtenidoenelapartado3.14delpresenteinformeloshidrogramasde

    entradaaldepsitoderetencinparalastreshiptesisdelluviadeproyecto.Estos

    hidrogramasincluyenelflujobasedelasaguasresidualespunta(147,67l/seg).

    CAUDALMXIMO

    DE

    ENTRADA

    AL

    DEPSITO

    (QMED)

    Elaliviaderoquesedisponeenlacoronacindeldepsitodebesercapazde

    desaguarloscaudalescorrespondientesalaavenidadeproyecto(T=10aos).

    Entodocaso,esprecisoestimarelcaudalmximoparaelcualelcolectorPA1

    y sus pozos de registro entran en carga, rebosando parte de ellos el caudal

    afluente, y discurriendo la avenida por superficie hasta el medio receptor (ro

    Guadarrama).

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    Memoria.Pgina54.

    Elcaudalmximoquepuedeacometeraldepsitoderetencinesdeunos

    3.600,00 l/seg. Se ha simulado el comportamiento de la red para caudales

    crecientes pormedio delmodelo hidrulico SWMM 5.0, habindose constatado

    comoapartirdeciertocaudalentrantealcolectorPA1,paracaudalesmayores,los

    pozos iniciales incrementan as mismo el volumen desbordado, mantenindose

    sensiblemente constanteel valordel caudalen la seccindedescarga,e iguala

    3.600l/seg.

    segl

    QQMED 00,600.3

    Hidrogramaen la seccinde salida del colectorPA1paraun caudaldeentradade6.000,00l/seg.Elcaudalexcedentedesbordaporlospozosmsprximosalacabeceradelcolector.

    HidrogramaenlaseccindesalidadelcolectorPA1parauncaudaldeentradade10.000,00l/seg.El caudal excedente desbordapor lospozos msprximos a la cabecera del colector. Puedecomprobarse como el caudal en la evacuacin permanece constante y sensiblemente igual a

    3.600,00l/seg.

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    Memoria.Pgina55.

    CAUDALDESALIDADELDEPSITO(QSD)

    Se propone mantener el orden de caudales que actualmente evaca el

    emisariodehormignarmadode700mmdelCanaldeIsabelII(colectorA1),de

    maneraquenosecomprometasucapacidadaguasabajodelaconexinestudiada.

    Seproponeadoptarparaellouncaudalmximodeentradaalemisariode250,00

    l/seg, consecuente con los dimetros de la red existente, y con el carcter

    eminentementeunitariodelareddesaneamiento.

    seglQQSD 00,250

    Este caudal de diseo es compatible con la instalacin de una vlvula

    reguladoradecaudal,tipovrtice.

    4.2 DILUCIONESEXIGIDAS.

    Con fechade14deabrilde2009elExcmo.Ayuntamientode lasRozasde

    Madridrecibi lacontestacinde laConfederacinHidrogrficadelTajo(CHT)en

    relacincon lasobrasdeejecucinde loscolectoresAyC.Endicho informe los

    proyectos fueronaprobados,expresando lanecesidadde implantarunelemento

    reguladordecaudalenlaconexindelcolectorPA1conelemisariocolectorA1.As

    mismo laCHT informacercadequeelcriteriodedilucinparaverteralmedio

    receptordebasersuperioral1:10(respectoalcaudalmediodeaguasresiduales),

    segnelartculo28,apartadoc)delPlanHidrolgicodelTajo(BOE30deagostode

    1999):

    II)Redesde saneamientode tipounitarioen lasquepodrnadmitirse,de

    forma provisional y mediante autorizacin expresa, vertidos diluidos en una

    relacin1:5sobreelcaudalpuntaentiemposecodelsaneamiento,obtenidoenla

    seccindevertido.

    Espreciso indicarqueunadilucindel1:5con respectoalcaudalpuntade

    aguasresiduales,suponeunadilucindel1:10respectoalcaudalmedio(Cp2).

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    Memoria.Pgina56.

    En lapublicacindelCanaldeIsabelII,Normaspararedesdesaneamiento

    (2006),ensuapartadoIII.6.1CriteriosGenerales,indicalosiguiente:

    En general, podrn disponerse aliviaderos en las redes de saneamiento

    siempre que cumplan los requisitos establecidospor elPlanHidrolgicodel Tajo

    sobredilucinycapacidad().

    Seadoptaporlotantoelcitadocriteriodedilucinparaeldimensionamiento

    deldepsitoderetencin.Teniendoencuentaqueelcaudalpuntaderesidualeses

    de 147,67 l/seg, el criterio de dilucin anterior admitira el vertido al medio

    receptordecaudalessuperioresa738,35l/seg.

    4.3 METODOLOGACLCULODEDEPSITOS.

    El equipo redactor del presente informe ha elaborado una aplicacin

    informticaquepermiteanalizarelcomportamientohidrulicodeldepsitoantela

    entradade caudal y los caudales salientes,quepueden serbsicamentede tres

    tipos:

    Desagedefondomediantevlvulareguladoradecaudaltipovrtice(caso

    deestudio).

    Desagede fondomediante compuerta fija. Elprogramapermite instalar

    una compuerta fija, siendo posible seleccionar una geometra rectangular o

    circular.

    Caudalevacuadoporelaliviadero.Elprogramapermiteproponerunacota

    para lacrestadelaliviadero,obienestableceruncriteriodedilucinmnima

    comocondicinparaeliniciodelvertidoalmedioreceptor.

    Elclculodelalaminacinserealizapormtodosnumricos.Setrabajacon

    incrementosdetiempodiscretos,plantendose laecuacindelbalancedemasas

    para cada intervalo de tiempo de clculo. Lametodologa es la expuesta en la

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    Memoria.Pgina57.

    publicacin El efecto laminador de los embalses en avenidas extraordinarias,

    publicadoporelCEDEXen2012,basadaenlaecuacindelacontinuidad:

    tstedt

    dV

    Elmtodoconsisteenplantearlaecuacindiferencialanteriorendiferencias

    finitas,yresolverlamismaporincrementosfinitos.

    Se

    considera

    un

    intervalo

    de

    tiempo

    que

    transcurre

    entre

    el

    instante

    i

    1

    y

    el

    instante i.Alcomienzodelmismoseconoce lacotadeaguaeneldepsitoZi1,y

    portantosondatoselvolumenembalsadoVi1,yelcaudaldesalida(desagede

    fondoyaliviaderodeemergencia)Si1.Tambinseconocenloscaudalesdeentrada

    entodomomento(ei1yei).Elobjetivodelclculoencadaintervaloesconocerla

    cotadeaguaeneldepsitoalfinaldelintervaloZi.Paraelloseplantealaecuacin

    delbalancedemasas,discretizadaenelintervalodeclculo.

    tsseeVV iiiiii

    2211

    1

    Esta ecuacin plantea simplemente que el volumen embalsado al final del

    intervalo debe ser igual al volumen al comienzo ms la diferencia entre los

    caudalesmediosdeentradaydesalidamultiplicadosporladuracindelintervalo.

    Lasdos incgnitasViySi,dependende lacotadeaguaenelembalseal finaldel

    intervalo. El volumen Si, es obtenidamediante la formulacin de descarga por

    orificioenfuncindelacotaZi(enelcasoestudiadoesconstanteeiguala250,00

    l/seg,alproponerunavlvulareguladoradecaudal).

    Volumen embalsado Vi: el valor del volumen embalsado a una cota

    determinadaseobtieneapartirdelacurvacaractersticadeldepsito.

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    Memoria.Pgina58.

    Enlaecuacindebalancedemasassonconocidostodoslosvaloresexcepto

    el valor de la cota del embalse al final del intervaloZi. Resulta una ecuacin

    implcitaqueesnecesarioresolverporprocedimientosnumricos.

    Sepuededefinirunesquemaderesolucinnumricasencillo interpretando

    elsignificadodelostrminosdelaecuacin.Loquequedaalaizquierdadelsigno

    igualeselvolumenembalsadoa lacotaZi.Lapartede laderechadelsigno igual

    corresponde al volumen que queda embalsado como resultado del balance de

    masasentreelcaudalqueentrayelquesale,suponiendoelembalseal finaldel

    intervaloa lacotaZi.AmbascantidadesdebencoincidirparaelvalordeZiquees

    solucindelaecuacinparacadaescalntemporal.

    La aplicacin informtica programada por el equipo redactor del presente

    documentocalculaelcaladodeequilibrioparacadaintervalotemporal.

    En el apndice n5 del presente documento se incluyen los listados de la

    evolucintemporaldelcaladoeneltranscursodelepisodiolluviosoparacadauna

    de las hiptesis estudiadas. En este sentido se hace saber que los calados del

    depsitoqueseincluyenendichoslistadossedefinenrespectoalfondodelcanal

    de aguas residuales. La aplicacin informtica tiene en cuenta la pendiente

    longitudinalde lasoleradeldepsitoenelclculode losvolmenes,puestoque

    paradepsitoslargos,comoeselcaso,tieneunaimplicacinapreciableenelvalor

    delcaladomximoalcanzado.

    4.4 TIPOLOGADELDEPSITODERETENCIN.

    El depsito que se estudia tiene una funcionalidad mixta. Aun siendo su

    funcinprincipal ladeevitarelcolapsodecapacidadhidrulicadelemisariode

    700mmdelCYII,debeincorporarloselementosderegulacinycontrolnecesarios

    conelfindereducirenloposibleelaportedecontaminantesalmedioreceptor.

    Seproponeundepsitolaminadorenserie.Sedescartaplanteareldepsito

    enderivacindel canalprincipal (adosado almismo),debidoaqueel caudalde

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    Memoria.Pgina59.

    salidaes reducido (250,00 l/seg),ypor lo tantoseproducirael rebosedelcanal

    principal, y laposterior inundacindeldepsito retencin, conunaperiodicidad

    alta, siendo por ello frecuentes las labores de limpieza, cuya minimizacin es

    precisamentelaventajadeldepsitodispuestoenderivacindelcanalprincipal.

    Seproponeunapendientelongitudinalparalasoleradeldepsitodel2%,as

    comouna cuna circularparaelencauzamientode lasaguas residualesde500

    mm.

    Seguidamente se adjunta una planta y secciones generales del tanque

    propuesto.

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    Memoria.Pgina60.

    Ejemplodealiviaderocondepsitoderetencinenlnea.Fuente:NormasparaRedes

    deSaneamiento

    (Versin

    2006).

    Canal

    de

    Isabel

    II.

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    INFORMETCNICO.DIMENSIONAMIENTODELDEPSITODERETENCINEN LADESCARGADELCOLECTORPA1,ENLASOBRASDEEJECUCINDERENOVACINDECOLECTORESENLAURBANIZACINMOLINODELAHOZ,ZONADEPOLICA,CAUCESDELARROYODELATORREYROGUADARRAMA.COLECTORA.

    Memoria.Pgina61.

    4.5 DIMENSIONAMIENTODELTANQUEDERETENCIN.

    4.5.1 DIMENSIONAMIENTO.

    Seguidamente se dimensionan los depsitos de retencin para las tres

    hiptesisdelluviaprevistas,adjuntandoloshidrogramasdeentradaysalida.

    Loslistadosdeclculoseincluyenenelapndicen5delpresenteinforme.

    DIMENSIONAMIENTODEPSITOHIETOGRAMAN1.

    Elcaladomximoalcanzadoesde3,590m,paraunasdimensionesenplanta

    de 8,00 x 20,00 metros. Siendo el volumen almacenado para dicho calado de

    504,304m. Tal y como se ha indicado al final del apartado 4.3, es importante

    recordarqueseadoptacomoplanodecomparacinparalamedidadecaladosen

    eltanque laclave inferiordelcanaldeaguasresiduales (500mm),yqueseha

    tenido en cuenta la pendiente longitudinal del depsito en el clculo de los

    volmenes(2,00%).

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    Memoria.Pgina62.

    DIMENSIONAMIENTODEPSITOHIETOGRAMAN2.

    Elcaladomximoalcanzadoesde3,476m,paraunasdimensionesenplanta

    de 8,00 x 17,00 metros. Siendo el volumen almacenado para dicho calado de

    417,312

    m.

    DIMENSIONAMIENTODEPSITOHIETOGRAMAN3.

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    Memoria.Pgina63.

    Elcaladomximoalcanzadoesde3,518m,paraunasdimensionesenplanta

    de 6,00 x 13,00 metros. Siendo el volumen almacenado para dicho calado de

    246,025m.

    Quedanporlotantofijadaslasdimensionesdeltanqueenbasealaavenida

    deproyectogeneradaporlaprimeradelashiptesisdelluviaanalizadas.

    mdHietograma

    mximo 590,31

    4.5.2 COMPROBACINDEDILUCINPRIMERLAVADO.

    Enelpresenteapartado se comprueba siel tanquepropuestoes capazde

    retenerlasprimerasaguasdelluvia(primerlavadoofirstflush).

    Seproponefijarellmiteparaelvertidoalmedioreceptorsegnloindicado

    en las normas de mayor difusin en el dimensionamiento de depsitos de

    retencinantiDSU(DescargaSistemaUnitario).

    El rea neta tributaria al colector PA1 es de 8,08 Ha, y el tiempo de

    concentracinesdeunos20.

    MtodoIngls(BritishStandard8005).

    Encuantoalvolumendeltanquedetormenta,lafilosofadeestanormativa

    es que este volumen sea capaz de retener como mnimo la contaminacin

    producida por la primera lluvia.As se seala que este volumen corresponde al

    necesarioparaqueunalluviadeveinteminutosdeduracinyconunaintensidad

    de10l/seg/Hanoproduzcavertidosporelaliviaderodetormenta.

    Elvolumenmnimoqueresultadelaaplicacindelaformulacinanteriores

    elsiguiente:

    396,96

    1000

    6000,2008,800,10mV nicoMtodoBrit

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    Memoria.Pgina64.

    MtodoAlemn(NormaATV128).

    Definelalluviacrtica(Ic enl/seg,yhectreaimpermeable),comoladefinida

    porlasiguienteformulacin:

    Hasegl

    tI

    c

    C

    86,12

    12020

    12015

    120

    12015

    Dondetceseltiempodeconcentracindelacuencaenminutos.

    Elvolumenmnimoqueresultadelaaplicacindelaformulacinanteriores

    elsiguiente:

    369,1241000

    602008,886,12mV nMtodoAlem

    Elvolumendel tanque,hasta lacrestadelaliviadero,esde490,828m,de

    maneraqueretendrsobradamentelafraccindelluviacorrespondientealprimer

    lavado.

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    Memoria.Pgina65.

    4.6

    DIMENSIONESDELDEPSITODERETENCIN.

    Se propone el depsito diseado para la lluvia de proyecto obtenida

    aplicando lospatronesdeprecipitacinde laestacindeElGoloso (Ref.3126Y).

    Quedagarantizada lalaminacinnecesariaparanocomprometerlacapacidaddel

    emisario,evacuandoporelaliviaderoconunadilucinmnimadevertidosuperior

    al 1:5 (respecto al caudal punta de residuales), cumpliendo as con los lmites

    fijados en el artculo 28, apartado C) del Plan Hidrolgico del Tajo (BOE 30 de

    agostode1999).

    Lasdimensionesdeldepsitoderetencinsonlassiguientes:

    ANCHO: 8,00m.

    LARGO: 20,00m.

    CANALPRINCIPALRESIDUALES 500mm.

    PENDIENTECANALPRINCIPAL 2,00%.

    ALTURACRESTADELALIVIADERO: 3,505m.

    LONGITUDDELALIVIADERO: 18,00m.

    ANCHOCANALDEALIVIO: 1,10m.

    ALTURADELCANALDEALIVIO 1,10m.

    PENDIENTECANALDEALIVIO 2,00%.

    Elcanaldealivionorecibiraportacindecaudal