Memoria descriptiva drenajes macarao

I.- DISEÑO DEL SISTEMA DE DRENAJE

I.1 GENERALIDADES

En este aparte se presentan los criterios de diseño, consideraciones y cálculos realizados para el proyecto del sistema de recolección y conducción de aguas pluviales bajo el conjunto conformado por el urbanismo Macarao II

A efectos de éste trabajo, se prevé la conclusión del sistema de drenaje de todo el urbanismo y su finalización sobre tanquillas que se conectarán posteriormente con el sistema de drenaje enterrado bajo el terreno.

La conformación del conjunto antes mencionado captará aproximadamente el 0.95 % del escurrimiento superficial producido en el área del urbanismo el cual se encuentra delimitado por muros de concreto. El escurrimiento del área se hace coincidir con el terreno en estudio, por lo tanto sobre dicha área recaerá el máximo de caudal a ser conducido. En el diseño del drenaje se prevén dispositivos de captación con rejillas capacitadas para soportar el peso de los vehículos que puedan transitar en el urbanismo. El dimensionado de las tanquillas varía con respecto a los normativos de drenaje, de manera de que se pueden esperar diferencias en la capacidad de captación de una tanquilla del proyecto con los indicados en la norma, el criterio de diseño se enmarco bajo la premisa de depositar la captación de fondo.  En conjunto se espera que las rejillas funcionen para la condición de diseño con una eficiencia estimada de 90%. El caudal de drenaje resultante, proviene de la consideración de una frecuencia de diseño de 10 años, con una intensidad de lluvia equivalente a unos 550 lps/Ha, para cuencas de tiempo de concentración de 5 minutos o menos en superficies drenantes de baja pendiente y relativa alta capacidad de infiltración.

A continuación se presenta, a nivel de Ingeniería de Detalle, el diseño del sistema de drenaje, la disposición en planta de las estructuras propuestas y los detalles básicos de los elementos más importantes del mismo.

I.2 DETERMINACIÓN DE CAUDALES DE ESCURRIMIENTO

I.2.1 GENERALIDADES

En base al plano, se obtuvieron las áreas de las cuencas de aporte de escurrimiento superficial lateral sobre el urbanismo. En función de que todas las cuencas de drenaje estudiadas presentan una extensión menor a las 250 hectáreas, se aplicó  el método racional para obtención de los caudales de escurrimiento. Según la metodología citada (Método Racional), se establece que el caudal de escurrimiento “Q” es equivalente a la siguiente expresión: Q = C x i x A, donde “C” es el coeficiente de escorrentía dependiente del tipo de suelo, topografía y usos de la tierra; “i” la intensidad de lluvia, expresada en lps/ha; y “A” el área de la cuenca, en hectáreas.

Según la disposición en planta del conjunto, se definió un área tributaria de escurrimiento denominada mediante una enmarcación para el urbanismo, dicha área las conforman los techos provenientes de los edificios y la propia área de la cara superficial del urbanismo.

De acuerdo con tablas de valores del coeficiente de escorrentía y a las condiciones presentes, se asignó para terrenos intervenidos o afectados por construcciones un valor del coeficiente de escurrimiento de 0,95, situación característica de la zona tributaria de techos, escaleras y pavimentos.

La intensidad de lluvia “i” se obtiene de la gráfica correspondiente a la relación Intensidad - Duración – Frecuencia de la región. La frecuencia de diseño (Tr), se seleccionó en función de las directrices establecidas en la bibliografía especializada para vialidad peatonal en zonas de alta concentración urbana, de acuerdo con la magnitud de las obras en estudio y para el nivel de protección esperado, el tiempo de concentración de la cuenca (tc), se estimó en cinco minutos (5 min). Según las variables citadas anteriormente, se define una intensidad de lluvia equivalente a 550 lps/ha.

I.2.2 Estimación de Caudales de diseño:

Para obtener el caudal a conducir en cada tanquilla se calculo el aporte en lps de cada techo, tomando en cuenta que es un área en concreto por lo que el coeficiente de escorrentía utilizado fue 0.95. Obteniendo el área total de cada techo y utilizando el método racional se pudo calcular el caudal que será conducido a través de cada bajante de los edificios.

Calculo del caudal de los techos.

Área concretada: 0.0601Ha

Tiempo de Concentración superficial: 5 minutos.

Frecuencia de diseño: 10años.

Intensidad: 550 lps/ha.

Q= 0.95x0.0601ha x550lps/ha =31.40 lps

Q= 31.40 lps

En la siguiente figura se observa el área del techo.

[pic 1]

Figura I. (área de techo de un edificio)

Tomando el valor obtenido para el aporte de cada techo, se utilizo como método de cálculo dividir el área de cada techo en la cantidad de bajantes que estos tenían según el propio proyecto de construcción.

Calculo del caudal de cada bajante para cada tubería.

Bajante= Total / # bajantes

Total= 31.40lps

# Bajantes= 10

Q bajante = 31.40lps/10= 3.14lps 

Calculo del caudal del estacionamiento.

Para la conducción del aporte proveniente del estacionamiento nuevamente se utilizo el método racional antes utilizado, los parámetro de intensidad y coeficiente de escorrentía se mantuvieron iguales, el único dato que cambio fue el área en estudio.

Entonces

Área concretada: 0.117 Ha

Tiempo de Concentración superficial: 5 minutos.

Frecuencia de diseño: 10años.

Intensidad: 550 lps/ha.

Q= 0.95x0.117Ha x550lps/Ha =61.14 lps

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