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Amilkar Ernesto ILAYA AYZA
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DISEO DE CUNETAS YSUMIDEROS
INGENIERA SANITARIA IIINGENIERA SANITARIA II CIV 3239 BCIV 3239 B
MSc.MSc. Ing.Ing. AmilkarAmilkar Ernesto ILAYA AYZAErnesto ILAYA AYZA
INTRODUCCION
Las cunetas y los sumideros colectores sonlos elementos diseados para recolectar elescurrimiento pluvial que drena a travs delas calles.
Estas estructuras deben ser
convenientemente ubicadas ydimensionadas. Los sumideros tienen cajaso cmaras, las cuales estn conectadas a lared de alcantarillado pluvial.
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CUNETAS
Las cunetas sonlas depresionesen los extremosde las vas, calleso calzadas querecogen elescurrimiento
pluvial que drenaa stas.
CUNETAS
Para determinar la capacidad de un
sumidero colector, es necesario conocerprimero las caractersticas delescurrimiento en la cuneta aguas arribade ste.
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CUNETAS
La capacidad de una cuneta depende desu forma, pendiente y rugosidad. Si seconocen las pendientes transversal ylongitudinal de la calle, la cuneta puederepresentarse como un canal abierto deseccin triangular y su capacidadhidrulica puede estimarse con la
frmula de Manning de flujo uniforme.
FLUJO UNIFORME
La suposicin de flujo uniforme en cunetas no esestrictamente correcta, pues se tienen condiciones deflujo espacialmente variado en la medida en que losaportes se incrementan en la direccin de flujo en lacuneta.
Para pendientes longitudinales del orden de 1 % el error
de suponer flujo uniforme es de alrededor del 3 %; sinembargo, ste se incrementa en la medida en que lapendiente disminuye, de tal manera que para pendientesmuy suaves, la capacidad de la cuneta es notoriamentemenor que la estimada con la ecuacin de Manning.
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ECUACIN DEL NOMOGRAMA
DE IZZARD
QO = Caudal en la cuneta, en m3/s I = Pendiente longitudinal 1/z = Pendiente transversal
n = Coeficiente de rugosidad de Manning yO = Profundidad de flujo, en m
Fue presentada en 1946 en la publicacin ProcedingsHighway Research Board por el Ing. Izzard
Nomograma de Izzard
para el clculo decunetas o canalestriangulares
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DESCARGA ADMISIBLE
En el dimensionamiento de cunetas se debeconsiderar un cierto margen de seguridad ensu capacidad, teniendo en cuenta losproblemas funcionales que pueden reducir supoder de escurrimiento como provocar daosmateriales con velocidades excesivas.
FACTIR DE REDUCCION F
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VALORES DE LOS COEFICIENTES
n DE MANNING PARA CUNETAS
VALORES PARA PROYECTOS DECALLES Y AVENIDAS
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SUMIDEROS
Los sumideros son elementos quepueden tener o no una capacidadestablecida para interceptar el caudalpluvial que corre por la cuneta, paraenseguida, conducirlo al sistema dedrenaje pluvial. Son tambinfrecuentemente llamadas bocas de
tormenta.
TIPOS DE SUMIDEROS
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SUMIDEROS LATERALES O DE
VENTANA
Tienen la ventaja de que por su ubicacin no
interfiere con el trnsito, pero su mayor
inconveniente radica en que captan fcilmente
sedimentos y desperdicios, que puede mitigarse
con la colocacin de rejillas en la ventana.
Su longitud mnima es de 1,5 m, con una depresin
mnima de 2,5 cm, con una pendiente hasta de 8
%. No es recomendable su uso en calles con
pendientes longitudinales mayores al 3 %.
SUMIDEROS DE REJA ENCUNETAS
Consisten en una caja o cmara donde penetran lasaguas pluviales, cubierta con una rejilla, preferiblementecon barras en sentido paralelo al flujo, aunque puedencolocarse de manera diagonal para favorecer el trnsitode bicicletas, a menos que la separacin de las barrasparalelas al flujo sea de menos de 2,5 cm.
Su mayor ventaja radica en su mayor capacidad decaptacin en pendientes longitudinales pronunciadas delas calles. Sin embargo, tiene la desventaja de quepueden captar desperdicios que reducen el rea til dela rejilla.
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SUMIDEROS COMBINADOS O
MIXTOS
Consisten en una combinacin de los dostipos anteriores que pretende mejorar laeficiencia del sumidero de ventana y reducirla ocupacin de la calzada del sumidero derejillas. Su uso es recomendable en sitiosdonde en principio es preferible uno deventana pero donde su eficiencia de
captacin es menor al 75 %.
ELECCIN DEL TIPO DESUMIDERO
La eleccin del tipo del sumidero colector esde esencial importancia para la eficiencia deldrenaje de las aguas de superficie. Para queesta opcin sea correcta, se debe analizardiversos factores fsicos e hidrulicos, talescomo el punto de localizacin, caudal deproyecto, pendiente transversal y longitudinalde la cuneta y de la calle, interferencia en eltrfico y las posibilidades de obstrucciones.
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ELECCIN DEL TIPO DE
SUMIDERO
Sumidero lateral Puntos intermediarios en cunetas con pequea pendiente
longitudinal (I 5 %).
Presencia de materiales obstructivos en las cunetas. Calles de trfico intenso y rpido. Aguas arriba de los cruces.
Sumidero con reja Cunetas con limitacin de depresin. Inexistencia de materiales obstructivos.
En puntos intermedios en calles con alta pendiente longitudinal (I
10 %).
ELECCIN DEL TIPO DESUMIDERO
Combinada
Puntos bajos de las calles. Puntos intermedios de la cuneta con
pendiente media entre 5 y 10 %.
Presencia de residuos o basura. Mltiple
Puntos bajos. Cunetas con grandes caudales
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UBICACIN Y ESPACIAMIENTO
ENTRE SUMIDEROS
Algunos criterios para su ubicacin sonlos siguientes:
a) Puntos bajos y depresiones de lascalzadas.
b) Reduccin de pendiente longitudinal de lascalles.
c) Antes de puentes y terraplenes.
d) Preferiblemente antes de los cruces decalles y pasos de peatones (cebras).
UBICACIN Y ESPACIAMIENTOENTRE SUMIDEROS
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DISEO DE SUMIDEROS
SUMIDERO LATERAL O DE VENTANA:
Mtodo Hsiung-Li
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SUMIDERO CON REJA Y SINDEPRESIN
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COEFICIENTES DE SEGURIDAD
PARA SUMIDEROS
TUBERA DE CONEXIN
El dimensionamiento de la tubera de
conexin del sumidero al sistema dealcantarillado, desde una cmarareceptora, debe tener un dimetromnimo de 200 mm (8 plg), pendiente
superior al 2 % y en general, no debetener una longitud mayor de 15 m.