ESTUDIO HIDROLÓGICO – HIDRÁULICO - OBRAS DE ARTE Y DISEÑOS ESTRUCTURALES

ESTUDIO HIDROLÓGICO – HIDRÁULICO - OBRAS DE ARTE Y DISEÑOS ESTRUCTURALES.

1. GENERALIDADES

Dentro de la documentación precontractual del contrato para el diseño de la vía, no constan los estudios hidrológicos e hidráulicos, sin embargo se establecerán algunos parámetros que servirán para el diseño de pases de agua, alcantarillas y badenes, así como se anexarán planos tipo que podrían ser utilizados para este propósito.

A lo largo del proyecto se pueden identificar cauces de esteros (bofedales), ríos y pequeñas quebradas, las mismas que en época invernal conducen un volumen significativo de agua, sitios en donde serán ubicados los pases de agua, las alcantarillas y estructuras de puentes.

Un estudio hidrológico está destinado a disponer del régimen hídrico de la región por donde cruza la carretera y la determinación de los desagües en los lugares por donde se construirán las obras de arte.

Red Hidrometeoro lógica

Con el apoyo de la hidrología y la estadística, se analizaron los datos de precipitaciones  a partir  de los registros meteorológicos,  determinándose una precipitación media anual de la zona de 58.00 mm.  

Para efectos de la generación de caudales se basan en la determinación de las microcuencas apoyándose de cartas nacionales, conociendo el tiempo  concentración y el periodo de retorno del diseño, se determina la precipitación máxima, luego se determina el caudal generado. Para esto se hace uso de la relación propuesta de Mac Math. Los cálculos generados se muestran a continuación:

1. OBRAS DE DRENAJE

se tiene tres tipos de obras de arte para el drenaje de agua pluviales: Badenes, ubicado en las cuencas con mayor área de influencia; alcantarillas, ubicadas en puntos que coincidan con cuencas pequeñas y en los tramos finales e inicio de la cunetas longitudinales según sea la longitud máxima.

1. ALCANTARILLAS.

El objetivo fundamental de su diseño hidráulico es determinar el dimensionamiento mas optimo que pueda recibir la descarga de diseño sin exceder la elevación permisible de la cabecera. Su colocación y ubicación es en quebradas, desagües de cunetas, curvas verticales cóncavas y en las partes más bajas según el perfil longitudinal.

Para el proyecto en estudio el tipo de alcantarilla es el tipo “Marco”, una estructura de concreto ciclópeo F’c=140Kg/cm² + 50% de PM, la tapa y/o losa será de concreto armado con F’c=210Kg/cm².

1. DISEÑO HIDRAULICO PARA ALCANTARILLAS

Consiste en calcular el área necesaria de la alcantarilla que podrá dar paso al volumen de agua que se concentrará en la entrada de la misma. Para uniformizar los diseños, la alcantarilla de alivio de seccion rectangular de (0.70m x 0.50m) y las alcantarillas para drenar las cuencas medianas, tendran una sección rectangular (0.80m x 0.80m);  para el diseño se plantea el siguiente procedimiento:

1. DETERMINACIÓN DEL CAUDAL MÁXIMO

Se considera como caudal máximo en la alcantarilla, el que corresponde los caudales generados para cada cuenca correspondiente, y los de alivio generados en la cunetas longitudinales.

1. CÁLCULO DEL ÁREA HIDRÁULICA

Luego de haber ubicado las alcantarillas con su respectivo caudal máximo, se determinó el área hidráulica,  las dimensiones de la estructura (b,y) se verifican mediante las ecuaciones de Manning  y de continuidad.

                                   RESUMEN DE ALCANTARILLAS TRAMO I Y II

       [pic 3]

A continuación se muestra el proceso de calculo para la Cuenca N° 01

[pic 4]

1. BADENES.

Estructura que permite el paso del agua, piedras y otros elementos sobre la superficie de rodadura. Se construyen en zonas donde existen quebradas  cuyos flujos de agua son de tipo estacional.

Estructura con el cual se realiza el encauzamientos o desvío del curso de agua necesarios y que se encuentren expresamente indicados en el proyecto.

RESUMEN DE BADENES I Y II

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