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• Rodrigo Ca.S.

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HIDROLOGÍA AVANZADA II

Modulo II: Hidrología Urbana

Tema 4: Microdrenaje

Información de base para un proyecto de pluviales
Planos de base: cartografía SGM escala 1:25000 o 1:50000; fotos aéreas de la Fuerza Aérea Uruguaya; planos municipales; información cartográfica del Instituto Nacional de Estadística (INE); imágenes satelitales (Google Earth, otros).


Información altimétrica: con nivel de precisión creciente a medida que se avanza en las etapas del proyecto


Catastro: infraestructura existente; catastro de campo (estado de pavimentos de la red vial, emplazamiento de árboles próximos a las zonas donde se prevén las obras, emplazamiento de zonas de entradas de vehículos o cruces de la vereda, anchos de veredas, calles, identificación de zonas inundables, emplazamiento y caracterización del punto natural de disposición final de la escorrentía de la cuenca y los elementos de su entorno

Información de base para un proyecto de pluviales
Tipo de urbanización y uso del suelo: tanto actuales como futuros. Densidad de ocupación, amanzanamiento, zonas verdes, tipo de pavimento, proyecto vial, zonificación, nivel de tránsito.


Colector o cuerpo de agua receptor: niveles y/o caudales medidos o estimados en cursos de agua superficial


Información Hidrogeológica: características litológicas; profundidad de la napa freática; estabilidad del suelo; permeabilidad, capacidad de infiltración.  Fuentes de información: carta Geotécnica Metropolitana escala 1:50.000; Cateos en la zona; perfiles de pozos de OSE o particulares

Componentes del Microdrenaje
Conducción: cunetas, cordón cuneta; badenes; alcantarillas
Colecta: rejas; bocas de tormenta abiertas o combinadas; sumideros; captación en cunetas
Descarga: tuberías y canales
Control: estanques y lagunas de almacenamiento; zanjas y pozos de infiltración; pavimentos permeables Criterios generales de diseño
Características de infraestructura y niveles de tránsito
Adecuada circulación vehicular y peatonal
Aspectos medioambientales
Criterios de operación y mantenimiento del sistema

Esquema general del sistema de microdrenaje

Fuente: Manual DINASA, 2009

Conducción: Características generales

Características de las estructuras de captación (Fuente: Manual DINASA, 2009)

Conducción: Cuneta Canales abiertos emplazados paralelamente al eje de la calle entre la banquina y la vereda, hacia la cual las manzanas y calles escurren en forma distribuida. Recomendables en calles de balasto para evitar erosión. Ventajas: -Bajo costo -Permiten infiltración -Encausan el flujo

Desventajas: - Reducen ancho de vereda o calle

Conducción: Cuneta

Características de las cunetas según tipo de urbanización Fuente: Manual DINASA, 2009

El diseño debe respetar: -No desborde -Control de la erosión -Preferentemente flujo subcrítico

Conducción: Cuneta La sección se establece en función de: •Ancho de acera mínimo de acuerdo al tipo de urbanización •Profundidad mínima por obstrucciones 0,3m y máxima por seguridad 0,5. •Sección recomendada por estabilidad triangular o trapezoidal, con pendiente de talud mínima 1:1 y recomendada 1V:3H. •Se recomienda cobertura de pasto: permite infiltración y reduce costos, verificando velocidades por erosión •Pendiente longitudinal coincidente con la de calzada Para la sección elegida se determina el tirante normal por la ecuación de Manning para flujo uniforme a superficie libre (IMM recomienda para pasto n=0,035, para hormigón n=0,018) Se considera una revancha de seguridad (10 a 20 cm) por oleaje, remansos o sobreelevación por cambios de sección u obstrucciones. Control de erosión: se verifica cumpliendo con la velocidad máxima admisible según el recubrimiento

Conducción: Cordón cuneta

Secciones típicas de cordón cuneta

Fuente: FHA, 2001

Conducción: Cordón cuneta Se diseñan en función de un ancho de inundación máximo admisible en la calle Criterios de diseño de la IMM
Calles secundarias:
Tr=2 años ancho de inundación 3.6m o no tiene se calcula como:

Qi = 1.6 ⋅ L ⋅ d

1.5

Bocas de tormenta en puntos bajos: Operando como orificio: cuando la profundidad del flujo a la altura del cordón es aproximadamente 1.4 veces la abertura de la boca de tormenta.

Qi = 0.67 ⋅ Ag ⋅ 2 ⋅ g ⋅ d o

Criterios de localización de las BT
Se colocarán a ambos lados de la calle cuando los criterios de no inundación lo exijan o cuando se sobrepase su capacidad de captación
Si no se analiza la capacidad de captación se recomienda colocarlas cada 60 m y en los puntos bajos de la cuadra
No deben colocarse en las esquinas debido a: 1) los peatones tendrían que cruzar en el punto de mayor tirante de agua; 2)los caudales convergentes de los dos lados desvían el flujo y disminuyen la eficiencia de la captación.

Criterios de localización de las BT
Nunca deban colocarse en las sendas vehiculares de alta velocidad.
La mejor ubicación es aguas arriba de los cruces peatonales en las esquinas (distancia mínima 3m).
Otras distancias mínimas: árboles 2m; accesos a edificios públicos: 10m; paradas de bus o taxi: 20m.

Ejercicio 5 En la configuración del ejercicio anterior se añade una reja del tipo P 50 x100 (barra longitudinales espaciadas 48mm y transversales espaciadas 102mm) de dimensiones 0,60 x 0,60. Determinar: 1)La capacidad hidráulica de la reja 2)Si la reja es suficiente para evacuar la tormenta de 10 años sin exceder el criterio de inundación de la IMM, considerando el Q10=0.048 m3/s 3)Cuál será el ancho de inundación para la tormenta de 100 años cuyo caudal es Q100=0.3 m3/s

Ejercicio 6 En las condiciones del ejercicio anterior, determinar: 1) La captación necesaria para reducir el ancho de inundación de la tormenta de 100 años al admisible según el criterio de la IMM. 2) La captación necesaria para evacuar todo el caudal de la tormenta de 10 años.