Trabajo de Drenaje Pluvial

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1 DRENAJE URBANO DE AGUAS PLUVIALES VISITA DE CAMPO PARA ANALIZAR EL DRENAJE PLUVIAL URBANO DE LA ZONA RECORRIDA POR LA QUEBRADA “NEGROMAYO” I. INTRODUCCION En muchos casos, las inundaciones afectan negativamente la calidad de vida de las personas y se presenta la necesidad de construir obras de infraestructura para evitar que las crecientes y sus consecuentes inundaciones que perjudiquen a la comunidad. Un sistema de drenaje urbano debe estar dirigido al logro de dos objetivos: uno básico en el que se busca disminuir al máximo los daños que las aguas de lluvia pueden ocasionar a las personas y las edificaciones en el entorno urbano, y por otro lado uno complementario en el que se garantice el normal desenvolvimiento de la vida diaria en las ciudades, permitiendo así un apropiado tráfico de personas y vehículos durante la ocurrencia de las lluvias. Cuando se diseña cualquier estructura hidráulica todos los parámetros resultantes son valores determinísticos que pertenecen al rango en donde la capacidad es mayor a la demanda, éstos son el resultado de datos teóricos determinísticos de partida. Sin embargo, como explicaremos más adelante, todos los parámetros iniciales de diseño no tienen valores determinísticos sino probabilísticos.

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1 DRENAJE URBANO DE AGUAS PLUVIALES

VISITA DE CAMPO PARA ANALIZAR EL DRENAJE PLUVIAL URBANO DE LA ZONA RECORRIDA POR LA QUEBRADA “NEGROMAYO”

I. INTRODUCCION

En muchos casos, las inundaciones afectan negativamente la calidad de vida de las personas y se presenta la necesidad de construir obras de infraestructura para evitar que las crecientes y sus consecuentes inundaciones que perjudiquen a la comunidad.

Un sistema de drenaje urbano debe estar dirigido al logro de dos objetivos: uno básico en el que se busca disminuir al máximo los daños que las aguas de lluvia pueden ocasionar a las personas y las edificaciones en el entorno urbano, y por otro lado uno complementario en el que se garantice el normal desenvolvimiento de la vida diaria en las ciudades, permitiendo así un apropiado tráfico de personas y vehículos durante la ocurrencia de las lluvias.

Cuando se diseña cualquier estructura hidráulica todos los parámetros resultantes son valores determinísticos que pertenecen al rango en donde la capacidad es mayor a la demanda, éstos son el resultado de datos teóricos determinísticos de partida. Sin embargo, como explicaremos más adelante, todos los parámetros iniciales de diseño no tienen valores determinísticos sino probabilísticos.

Si sumamos a esto que los parámetros resultantes del diseño suelen tener variaciones, nos encontramos entonces frente a una incertidumbre producida por la diferencia entre la capacidad real de la estructura hidráulica y la demanda. Esta diferencia debe producir un índice de confiabilidad o una probabilidad de falla enmarcada dentro de unos estándares de seguridad, de lo contrario nos encontramos ante un peligro de colapso de la estructura hidráulica. Esta incertidumbre puede ser cuantificada y su exactitud depende de los datos de las distribuciones de probabilidad de las variables de demanda y capacidad.

Es fundamental que las instituciones encargadas del alcantarillado pluvial en zonas urbanas conozcan el grado de funcionalidad de sus sistemas y detecten los lugares en los que se presenta mayor riesgo de colapso de los drenes, generándose una inundación que esto a la vez perjudique a la población comprometida.

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II. OBJETIVOS

II.1. Objetivo General

Realiza un análisis crítico visual del estado de drenaje pluvial de la zona cercana a la Quebrada “Negromayo” de la ciudad de Cajamarca.

II.2. Objetivos específicos

Plantear medidas correctivas a la problemática en relación a las deficiencias que se identifiquen en cuanto al drenaje pluvial urbano de la zona indicada.

Verificar si es que se ha realizado un planteamiento y planeamiento del drenaje en dicha zona.

Determinar los grados de protección del drenaje en caso de existir.

III. DESARROLLO TEMÁTICO

Drenaje urbano

Un sistema de drenaje urbano debe estar dirigido al logro de unos objetos, es decir, los fines o intenciones hacia las cuales se dirigen las acciones a llevar a cabo. Estos objetivos son dos: uno básico y el otro complementario, tal cual se establece a continuación:

- Básico. Evitar al máximo posible los daños que las aguas de lluvias puedan ocasionar a las personas y a las propiedades en el medio urbano.

- Complementario. Garantizar el normal desenvolvimiento de la vida diaria en las poblaciones, permitiendo un apropiado tráfico de personas y vehículos durante la ocurrencia de precipitaciones.

a. Definición

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La presente práctica la realizaremos en la zona alta de Cajamarca salida a la costa, la misma que está directamente comprometida con el escurrimiento de la quebrada Negromayo, a partir de la cual iremos analizando el sistema de drenaje de las calles aguas debajo de dicha quebrada que es el límite de la zona urbana de la ciudad.

A la vez realizaremos un recorrido a través de las principales calles de la parte baja de la quebrada, las mismas que las analizaremos y determinaremos las deficiencias o los aciertos en dicho planteamiento del sistema.

Ubicación de la zona en estudio y del recorrido que realizamos

a. Ubicación

b. Tipos de sistemas de Drenaje

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Al realizar el planeamiento del sistema de drenaje urbano es necesario también considerar los principios cobre lo cual debe de regirse el funcionamiento del mismo así como la protección y la importancia que se le debe agregar.

Entre los principales principios que rigen un buen funcionamiento de un sistema de drenaje tenemos:

1. Servicio público

Teóricamente sabemos que un sistema de drenaje debe estar basado en la conceptualización de un servicio a favor de la comunidad, el mismo que permita mejorar en su estilo de vida.

Teniendo en cuanta las consideraciones teóricas para la identificación del tipo de drenaje de una determinada ciudad la identificamos como un drenaje primario debido a la presencia de un cauce natural para tal caso la quebrada Negromayo.

Quebrada Negromayo

c. Principios

DISCUSIÓN

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En la fotografía anterior, podemos apreciar que se ha construido un puente con la intención de facilitar el tránsito vehicular así como peatonal, de tal modo está cumpliendo la función de una estructura de servicio público, esto también se puede apreciar en la siguiente fotografía.

2. Planificación urbana integral

La planificación urbana, debe ir paralelamente planteado con el del sistema de drenaje de modo integral y coordinado, para que en un futuro evitemos problemas de desorden en crecimiento de viviendas y a la vez causando malestar en la población.

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3. Planificación y aprovechamiento de los recursos hidráulicos

4. Condiciones sanitarias

La elaboración de un sistema de drenaje, debe permitir mejorar las condiciones de salubridad de la población más no empeorarlas.

DISCUSIÓNSe puede apreciar que no existe un planeamiento de crecimiento urbano, apreciable en que primero construyen sus viviendas sin tener en cuenta la existencia de los principales servicios públicos.

DISCUSIÓN

Debido a la deficiencia en la planeación, solo podemos apreciar y rescatar el aprovechamiento de los recursos hídricos para uso doméstico, sin embargo, el modo es deficiente.

DISCUSIÓN

La desinformación por parte de los moradores de la zona, así mismo el deficiente control de los sistemas de drenaje provocan situaciones de riego

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5. Ecología

Debe contribuir al mantenimiento y conservación del equilibrio ecológico.

La desinformación por parte de los moradores de la zona, así mismo el deficiente control de los sistemas de drenaje provocan situaciones de riego

Se aprecia que no se da un debido mantenimiento a las estructuras de drenaje, esto ocasiona que los factores de pendiente arrastren los desechos a las partes bajas ocasionando situaciones perjudiciales que atentan a la salud de las personas.

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Está dada por las medidas correctivas que se pueden plantear para mejorar la

situación, las mismas que están dadas por:

a. Elaboración de planes

Elaborar las planes de modo integral, planificado permitirá resolver y a la vez prevenir inconvenientes futuros, los mismos que pueden verse reflejados en situaciones de conflicto, enfermedades, desorden; se deberá a la vez realizar un control permante para verificar el cumplimiento de las normas o condiciones establecidas.

d. Estrategias

MEJORAS

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Podemos observar que en la primera imagen, no se ha dado un planeamiento oportuno y correcto debido a que primero se ha realizado la construcción de la vivienda, apreciándose de este modo que el nivel de la calle es mucho mayor a los niveles de la vivienda.

En la segunda imagen se pueda pareciar que la calle ya está pavimentada, tiene un solo dren

a la derecha de sección triangular, con pendiente dirigida hacia la cuneta, además, ambos frentes están casi sin construir, esto les permitirá a tomar las acciones necesarias a los propietarios que decidan construir más adelante.

b. Educación e información

Es necesario brindar información a las personas que serán quienes se beneficien con cualquier sistema de drenaje que se pueda realizar, a la vez educarlos en el cuidado y la protección de los mismos mediante charlas de información, ya que también son las mismas personas las que contribuyen al deterioro de los sistemas de drenaje.

Se deberá trabajar conjuntamente con las autoridades locales y que juegan un papel muy importante, los mismos que deberán encargarse de realizar un constante control y monitoreo.

1. En la primera imagen observamos que la quebrada está siendo utilizada como botadero de basura, que q la larga solo ocasionará perjuicios a las viviendas aledañas ya que en época de lluvia se colmatará y no permitirá el libre tránsito del flujo de agua del caudal del cauce.

2. La desinformación ocasiona que no se le de la importancia de mantener las características morfológicas del lecho de la quebrada apreciable este problema en las dos imágenes restantes.

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El hecho de no respetar estas características morfológicas ocasionará que en épocas de lluvia la quebrada retome su curso natural, ocasionando pérdidas materiales y llegando a extremos de pérdidas humanas, es por ello que se les debe dar una orientación en cuanto a la protección de los cursos de agua se refiere.

1. En la primera imagen observamos que la quebrada está siendo utilizada como botadero de basura, que q la larga solo ocasionará perjuicios a las viviendas aledañas ya que en época de lluvia se colmatará y no permitirá el libre tránsito del flujo de agua del caudal del cauce.

2. La desinformación ocasiona que no se le de la importancia de mantener las características morfológicas del lecho de la quebrada apreciable este problema en las dos imágenes restantes.

Notamos una notable reducción del ancho de la quebrada, debido a que los propietarios cercanos se han ido apoderando de parte de la sección de la quebrada.

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CAMBIOS EN EL ANCHO DE QUEBRADA

El cambio ocurrido es muy notorio va de aproximadamente 6m a 2m, y más aún que la pendiente está en disminución.

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En dichas imágenes se puede seguir apreciando cómo el hombre ha ido cambiando las condiciones fisiográficas de la quebrada, convirtiéndolo en un potente factor de riego, ya que no se ha proveído la existencia de un evento inusual.

e. Grados de protección del drenaje

Esta imagen muestra la luz del puente que conecta el Psje. Prolongación Arcomayo con el Jr. Del mismo nombre, que es aproximadamente de 8m de ancho, confirmando así que para una crecida del caudal máximo de dicha quebrada las consecuencias serían fatales.

Estribo del puente

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Se define el grado de protección como el nivel aceptable del riesgo de ocurrencia de daños y molestias. Dado los dos logros a los que está dirigido el drenaje urbano, existirán básicamente dos grados de protección, siendo así el riesgo en el primer caso (protección de las personas y edificaciones) menor que en el segundo (garantía del tráfico de personas y vehículos).

La vida útil de un alto porcentaje de los sistemas de drenaje urbano está muy relacionada no solo con la calidad de los materiales utilizados y la calidad de construcción, sino en su planificación y concepción de los criterios de diseño. La recolección, encauzamiento y disposición de las aguas, tanto superficiales como subterráneas son especiales para garantizar la estabilidad e integridad de las ciudades. Es importante que en la selección del caudal de diseño, se considere un mayor o menor grado de riesgo a través de un periodo de retorno adecuado.

Así mismo el tiempo de inundación seleccionado deberá estimar el máximo caudal esperado. Es lógico pensar que brindar una protección total, es decir no aceptar ningún riesgo, implica construir sistemas de drenaje de magnitudes desproporcionadas, tanto físicas como económicas, lo que obliga a seleccionar grados de protección menores, por tanto debemos destacar lo ya mencionado en la introducción del capítulo, que la selección del grado de protección adecuado depende de dos hechos fundamentales:

1. La importancia social y económica del sistema a ser protegido, pues de esto depende que se puedan producir mayores o menores daños.

2. La función que desempeña la obra, dado que la integridad de la vía debe garantizar principalmente el libre tránsito de vehículos.

a. Grado de protección correspondiente a la función básica

COMENTARIO

El grado de protección de sistema de drenaje es muy deficiente presenta serias complicaciones, se puede verificar de que no existe un monitoreo por parte de las autoridades competentes, sumándose a ello la desinformación de la población.

La insostenibilidad de dicho sistema incrementa el peligro de la vida humana ya que no se ha verificado el riesgo que representa.

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Esto se puede verificar en las siguientes imágenes, mediante las mismas se puede constatar que no existe un estudio de análisis de riesgo y de los daños que ocasionaría un eventual desbordamiento de la quebrada en una época de presencia de fuertes lluvias, atentando la integridad de las personas, tanto a nivel físico como económico.

La línea de color amarillo muestra relativamente lo que la quebrada tomaría como propiedad de escurrimiento de flujo en una eventual presencia del caudal máximo.

En esta imagen se puede observar que las construcciones realizadas han ido perjudicando el ancho de la quebrada, lo que en un posible desbordamiento de ésta significaría que el peligro para estas viviendas es muy latente.

b. Grado de protección correspondiente a la función complementaria

No existe un estudio de grado de protección básica mediante el cual se garantice la integridad de las personas y sus propiedades.

Conclusión

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A este nivel de grado de protección complementaria en la visita de campo realizada verificaos que se ha realizado algunas acciones preventivas en cuanto a acceso y libre tránsito vehicular como humano. Se puede apreciar en el puente construido.

Sin embargo existen calles con un sistema de drenaje inadecuado ya que pueden ocurrir inundaciones y a la vez pérdidas.

PUENTE

Nivel de la calle

Nivel de la vivienda

f. Planteamiento del drenaje urbano

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La planificación de un sistema de drenaje urbano debe estar basada en ciertos aspectos que gobiernen las acciones que deben realizarse y definan las diferentes etapas para concretarlas.

Las obras de drenaje urbano dentro de un sistema deben ser concebidas a dos grandes niveles de organización:

Estudios preliminares. Proyectos

El proceso de selección de la mejor solución de drenaje requiere del concurso de múltiples especialidades profesionales entre las que están: la ingeniería hidráulica, la civil, los geógrafos, los urbanistas, los ecólogos, entre otros. Si bien es cierto que la construcción de las obras corresponde a una realidad distinta de la que pudiera interpretarse como la planificada, la cual debería concluir cuando comienza la ejecución de las obras. Durante esta etapa se necesita frecuentemente rectificar los proyectos para adaptarlos al sitio de las obras, incluso se dan casos en los cuales los proyectos no se pueden ni se deben completar antes de comenzar las obras. Las numerosas especialidades profesionales que se requieren durante esta etapa de corrección, ajuste y complementación de proyectos hacen que la buena dirección y supervisión de obras importantes necesiten de la asesoría de profesionales capacitados en múltiples aspectos.

….. Luego de haber realizado todo el recorrido para observar el sistema de drenaje de la zona urbana parte alta de un sector de la ciudad de Cajamarca se puede verificar que no existe un lineamiento base, ni un plan maestro de poblamiento y crecimiento urbano.

Esto se va a poder apreciar a mayor detalle cuando se presente la ruta de recorrido, a través del cual iremos observando las deficiencias y la inexistencia de un proyecto definitivo al que puedan regirse, además se deja entrever el descuido por parte de las autoridades competente (catastro rural y urbano, municipalidad, defensa civil, entre otros) ….

COMENTARIO

g. Contenido del plan rector básico

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Entre las principales acciones a tomarse en cuenta en un sistema de drenaje son:

1. Acciones preventivas

Estas acciones están orientadas a la conservación y protección de las cuencas tributarias, regulación de usos de tierras y edificaciones, y todo tipo de acción que permita y ayude a prevenir posteriores sucesos de desastres.

Acciones

Realizar un control y monitoreo permanente del estado de los cauces naturales.

Concientizar a las personas para controlar la contaminación de los cauces.

- Darle al lecho de la quebrada lo que le corresponde, ya que de alguna manera se evitan problemas posteriores, ya que en épocas de crecida tomará su cauce natural ocasionando daños.

Planificar el crecimiento urbano, estableciendo cotas y niveles para evitar situaciones como la que se presenta en la imagen cuyos niveles de la vivienda son más bajos que los de la Av. Túpac Amaru

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Realizar una constante inspección de las estructuras del drenaje para determinar las acciones necesarias para la corrección de estos problemas apreciables en la imagen.

Realizar una permanente limpieza de las cunetas, canal, y todo tipo de estructura de drenes para evitar que estos no cumplan su función de dren sino de depósito de desperdicios.

2. Acciones correctivas

No existe un control de conservación y protección de los cauces, ni la existencia de un plan de mantenimiento y conservación de mismo.

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En la presente práctica se observaron innumerables deficiencias en cuanto al drenaje se refiere, empezando con lo que corresponde a la quebrada a modo de acción correctiva se debería realizar un encauzamiento de la quebrada permitiendo que ésta en épocas de crecida no ocasione daños debido a la colmatación de residuos sólidos presentes que obstaculizarían el libre discurrir del flujo.

a. Se deben realizar limpieza, protección de los cauces naturales

b. Para paliar el problema se debe canalizar la quebrada y a la vez concientizar a la población de la importancia de cuidar y conservar sus cauces naturales.

c. Remoción d obstáculos

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d. Modificaciones de planicies y áreas inundables

e. Conductos artificiales

h. Plan complementario

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En cuanto al plan complementario, este permite orientarnos hacia una decisión correctiva y a la vez de proponer alternativas de solución en cuanto a las deficiencias que puedan existir en cuanto al sistema de manejo del drenaje pluvial actual.

Visto la problemática, a mí parecer las acciones a tomar de modo urgente y en beneficio de los pobladores de la zona y en favor de los recursos hídricos y medio-ambientales, propongo:

Para de alguna manera recuperar el área longitudinal que ha ido perdiendo la quebrada, se debe platear un proyecto de encauzamiento, el mismo que permitirá evitar desastres, y más aun tratándose de una zona de fuertes precipitaciones en los meses diciembre – abril en esta ciudad de Cajamarca.

Brindar charlas educativas a los pobladores, dándoles a conocer la importancia del cuidado de sus cauces naturales de aguas, aplicando sanciones compensativas a aquellos que atenten con la integridad ambiental de la cuenca.

Realizar un estudio en general del sistema de drenaje urbano de aguas pluviales de la ciudad de Cajamarca, el mismo que nos permitirá realizar un diagnóstico situacional, sobre el cual plantearemos medidas de corrección y mejora.

Las autoridades competentes deberán identificar las áreas en alto riesgo de inundaciones y peligro y plantear medidas preventivas, de modo que cuando ocurra un evento no sorprenda afectando a las personas y las áreas de vivienda, siembra, entre otros.

Se deberá realizar un estudio en general de catastro urbano y rural, así como una adecuada y oportuna planificación de expansión poblacional, lo que permitirá crecer de modo ordenado.

COMENTARIOS EN CUANTO AL RECORRIDO REALIZADO EN LA VISITA DE CAMPO

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De camino a al inicio de la quebrada Negromayo, se observa la falta limpieza se las cunetas, lo que provoca colmatación de material y esto provoca obstrucción de los drenes.

Quebrada Negromayo,

se aprecia la existencia de maleza en el lecho de la

quebrada

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Lecho de la quebrada acumulada de desperdicios y desechos inorgánicos y orgánicos

Durante la visita, apreciamos la inconciencia de los moradores del lugar ya que estaban realizando desmonte de terreno, cuyo material iba siendo acumulado en el lecho de la quebrada.

observamos que se le va disminuyendo la luz de la quebrada, cuyos beneficiados son los colindantes.

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En el Jr. Prolongación Arcomayo, las construcciones han ido restándole la dimensión del ancho de la quebrada pese aún que no cuenta con una estructura de protección ribereña.

En la imagen se puede apreciar que el nivel de la quebrada es mayo al nivel del terreno, esto ocasionaría problemas de inundación de la zna en un evento de máxima avenida.

Vemos que las aguas servidas de las viviendas son depositadas en la quebrada, ocasionando contaminación y focos de infección.Además, muy apreciable que el nivel de la quebrada es mucho mayor que el de la vivienda alcanzando una altura mayor a 2-3 metros.

Aquí podemos observar un grave error de cálculo y criterio, debido a que el acortamiento del ancho de la quebrada es algo inusual ya que en su punto de pendiente más alto presenta un ancho de 6-8m, sin embrago el canal apenas de 2m, algo muy contrariado al puente que viene continuo que tiene una luz de 8m, y que está recubriendo al canal para ocultar el error del proyecto.

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En la Av. Alfonso Ugarte, observamos que la cuneta de drenaje está siendo colmatada con material de construcción.

En el Jr. Arcomayo observamos que los niveles de la calle son mayores a los niveles de las viviendas, siendo un peligro para los que transitan la

vereda.

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Se puede visualizar que en el Psj. Virgen del Carmen no se ha hecho un pavimento sólido sino con ladrillo, implica que el coeficiente de escorrentía será diferente a las otras.

Aprovechando el paso de la quebrada por la el Jr. Arcomayo, de debió aprovechar para evacuar los drenes, y de algún modo que este canal funcione como recolector.

En la Av. Túpac Amaru, observamos que también existe el problema de los niveles entre la calle y las viviendas.

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El Psje. La Historia, podemos apreciar que no tiene pavimentación, pese a tener muchos frentes de viviendas que se beneficiarían caso contrario a algunas calles.

Jr. Jesús de Nazaret, observamos los residuos que son depositados provocando mal olor y aspecto, tampoco tiene pavimento.

En casi todos los Jirones que hemos realizado la visita, hemos observado que existe un gran problema en cuando a la ubicación de los postes de energía eléctrica ya que están interrumpiendo los drenes.

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Presenciamos el mismo problema en la Av. San Martín, cuyas casa antiguas han quedado a niveles menores al pavimento de la avenida, por lo que los propietarios tienen que evacuar el agua para evitar inundaciones en sus viviendas.

También en la Av. San Martín apreciamos que no se da un mantenimiento continuo de los recolectores lo que ocasionan malos olores y colmatación de basura y sedimentos, impidiendo un buen funcionamiento de estos.

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IV. CONCLUSIONES

Luego de realizar el análisis del drenaje pluvial de la zona indicada, verificamos que no hay ni hubo un planeamiento para realizar dicho sistema ya que es decadente e ineficiente.

No existen grados de protección del drenaje urbano, si se intentó hacerlo es un tanto ineficiente ya que no cumple con los requerimientos de la zona.

Todas estas deficiencias existentes demuestran que no se dio un planeamiento en el cual se consideren los sistemas de drenaje.

V. RECOMENDACIONES

Realizar unos planes preventivos y correctivos de sistema de drenaje de la ciudad de Cajamarca, adaptables a las zonas en estudio.

Realizar un proyecto en el cual se den indicaciones que permitan corregir dichos problemas mediante un estudio exhaustivo, el mismo que permita determinar las zonas con alto riesgo en las cuales se apliquen acciones preventivas.

VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

http://www.eclac.org/publicaciones/xml/3/12613/infostafe9.pdf

http://pirhua.udep.edu.pe/bitstream/handle/123456789/1374/ICI_165.pdf?sequence=1

http://drenajeurbano.blogspot.com/

Separata del docente.